Các nguồn năng lượng điện kế kích thước nhỏ hiện đại tốt nhất là các nguyên tố sử dụng các hợp chất lithium làm thành phần hoạt động. Vật liệu này có khối lượng nhỏ nhất trong tất cả các kim loại có sẵn để sử dụng thực tế, vì vậy nó có tiềm năng điện hóa lớn nhất. Điều này cho phép bạn có được mật độ hiện tại cao nhất trên mỗi đơn vị trọng lượng của pin được sản xuất.
Nội dung
Tính năng công nghệ
Pin được chế tạo bằng công nghệ sử dụng điện cực lithium và kết hợp kim loại này vào chất điện phân có các thông số kỹ thuật tuyệt vời, công suất cao, dòng điện hoạt động cao, độ bền và độ gọn.
Một trong những loại pin phổ biến nhất là các sản phẩm lithium-ion (Li Ion) và lithium-polymer (Li polymer). Chúng có nhiều tính năng thiết kế tương tự, nhưng cũng có một số khác biệt ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng.
Hãy để chúng tôi xem xét chi tiết hơn những tính năng và sự khác biệt là pin được tạo ra bằng cách sử dụng các công nghệ này.
Pin Li Ion và Li Pol có điểm gì chung?
Cả hai loại nguồn năng lượng được coi là có các tính năng giống hệt nhau sau đây:
- xây dựng giống hệt các điện cực chứa vật liệu carbon (thường là than chì) ở cực dương, và oxit coban, vanadi hoặc mangan ở cực âm;
- một phản ứng hóa học tương tự, kết quả là có một lực điện động trong các tế bào lithium, do sự tương tác của các điện cực được phân tách bởi một chất điện phân với sự bao gồm các muối lithium;
- cùng điện áp định mức bằng 3,7 volt;
- Thời hạn sử dụng tương đương 2-3 năm;
- sự giống nhau của thiết kế cho phép sử dụng cùng một bộ sạc cho cả hai loại pin;
- chúng không có hiệu ứng bộ nhớ, nhưng nhạy cảm với sự phóng điện mạnh và nguy hiểm khi bị sạc quá mức (hơn 4.2 volt), trong đó có thể xảy ra cháy hoặc nổ;
- Cả hai loại pin đều không được phép sử dụng khi có hư hỏng và sau khi phóng điện mạnh (dưới 2,7 volt).
Sự khác nhau giữa pin Li Ion và Li Pol
Pin Li pol khác với lithium-ion chủ yếu ở trạng thái vật lý của chất điện phân.
Trong trường hợp đầu tiên, một chất điện phân polymer rắn được sử dụng, hoặc các tấm có vùi của chất điện phân giống như gel, và trong trường hợp thứ hai, các điện cực được phân tách bằng một hoạt chất lỏng.
Do đó, việc sử dụng chất điện phân hoàn toàn khô làm giảm hoạt động của nó, do đó, để cải thiện các đặc tính hoạt động của pin, các vùi của chất điện phân bán lỏng dạng gel được thêm vào nó.
Việc sử dụng lớp điện phân polymer thay cho thiết bị phân tách xốp chứa đầy chất điện phân làm phức tạp quá trình và làm tăng chi phí của nó, nhưng cho phép các nguồn năng lượng an toàn và thuận tiện hơn trong quá trình hoạt động.
| Tính năng | Ion-ion | Liti-polymer |
|---|---|---|
| Mật độ năng lượng | Cao | Thấp |
| Ảnh hưởng của lão hóa | Theo thời gian, nó mất năng lực | Cũng thua, nhưng không dữ dội như li-ion |
| Cơ hội bùng nổ | Có thể phát nổ khi được sạc lại | Chống cháy nổ |
| Chi phí | Giá rẻ | Các bạn thân mến |
| Thời gian sạc | Sạc trong một thời gian dài | Sạc nhanh hơn đáng kể |
| Cân nặng | Khó hơn | Dễ dàng hơn |
Đồng thời, việc sử dụng polymer khô làm giảm hoạt động của chất điện phân và cung cấp các thông số điện chấp nhận được chỉ ở nhiệt độ cao.Về vấn đề này, trong sản xuất hầu hết các nguồn lithium-polymer hiện đại, công nghệ lai được sử dụng, trong đó bao gồm một chất điện phân giống như gel được thêm vào vật liệu polymer khô. Điều này làm tăng độ dẫn ion của nó trong khi duy trì hiệu suất cao.
Hơn pin lithium-ion tốt hơn pin lithium polymer
Nguồn cung cấp năng lượng lithium-ion có những ưu điểm sau so với lithium-polymer:
- việc sử dụng chất điện phân lỏng hoạt động mạnh hơn giúp có được mật độ năng lượng cao hơn và cải thiện các đặc tính truyền dòng ở nhiệt độ bình thường và nhiệt độ thấp;
- việc sản xuất pin như vậy rẻ hơn so với pin lithium polymer;
- họ chịu được số lượng lớn hơn các chu kỳ thuế phí xả, có tuổi thọ kéo dài.
Đồng thời, việc sử dụng chất lỏng điện giải hoạt động bên trong vỏ pin như vậy gây ra một số nhược điểm:
- cần sử dụng vỏ kín và bền hơn để tránh rò rỉ chất điện phân;
- tổng trọng lượng của pin tăng lên;
- tính phổ biến của việc sử dụng giảm;
- Pin Li ion dễ nổ hơn, sợ sạc quá mức, yêu cầu sử dụng các thiết bị bảo vệ tích hợp đặc biệt;
- chúng cần một điện tích dài hơn với sự kiểm soát bắt buộc về điện áp và nhiệt độ tối đa;
- họ có ít năng lực hơn với cùng kích thước;
- hoạt động cao của chất điện phân lỏng gây ra sự lão hóa nhanh hơn của các mẫu pin lithium-ion, làm mất khoảng 0,1% tổng công suất mỗi tháng.
Hơn pin lithium polymer tốt hơn pin lithium-ion
Nguồn cung cấp năng lượng Li po có những ưu điểm sau:
- việc sử dụng chất điện phân khô hoặc bán khô cho phép sản xuất pin nhỏ gọn với bất kỳ hình dạng và kích cỡ nào, cũng như làm cho chúng linh hoạt;
- chúng có trọng lượng và kích thước ít hơn so với pin lithium-ion giống nhau về hiệu suất;
- dung lượng cao hơn (gần gấp đôi) với cùng dung lượng pin;
- an toàn tốt hơn và ít rủi ro quá tải, không có nguy cơ rò rỉ điện giải;
- Ít thời gian hơn để sạc;
- ít mặc
Nguồn cung cấp năng lượng lithium-polymer cũng có nhược điểm:
- mật độ năng lượng giảm, do đó chúng có dòng phóng điện cho phép ít hơn và công suất tối đa ít hơn;
- chúng đắt hơn để sản xuất;
- chúng chịu được chu kỳ phóng điện ít hơn.
Điều gì là tốt hơn để chọn li ion hoặc li polymer
Không có quá nhiều sự khác biệt giữa cả hai loại pin, điều này sẽ tạo ra sự lựa chọn rõ ràng có lợi cho một hoặc một loại pin khác. Việc lựa chọn loại pin cần thiết phải được thực hiện tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể.
Nếu bạn cần sử dụng pin nhỏ gọn và không phô trương, tốt hơn là nên chọn phiên bản lithium-polymer.
Nếu cần thiết, để đảm bảo tuổi thọ dài hơn và có được dòng phóng mạnh hơn, tốt hơn là sử dụng nguồn năng lượng lithium-ion. Tùy chọn này được chấp nhận hơn và nếu bạn muốn tiết kiệm tiền khi mua pin.
Cả hai loại pin đều có đặc tính điện tuyệt vời, tốt hơn nhiều lần so với pin hydride muối, kiềm và kim loại. Trong điều kiện hoạt động phù hợp, tránh phóng điện mạnh và sạc quá mức, cả hai loại pin có thể tồn tại trong vài năm, tạo ra dòng điện và điện áp cao.
