Llojet më të zakonshme të baterive janë polimer litium dhe jon litium. Cilat janë veçoritë e tyre?

Fakte për bateritë e polimerit të litiumit

V bateri litium polimer përfshihet një elektrolit i ngurtë polimer. Në shembujt e parë të baterive të llojit në fjalë, të krijuara në vitet '70, ajo ishte e pranishme kryesisht në versionin e thatë. Ky elektrolit në fakt nuk përçonte një rrymë elektrike, por mund të shkëmbente jonet e formuara nga komponimet e litiumit. Në pajisjet moderne - laptopë, telefona celularë, pajisje - përdoren bateri, të cilat gjithashtu përmbajnë një sasi të caktuar të elektrolitit në formën e një xheli.

Bateritë e polimerit të litiumit janë të afta të ofrojnë nivele të larta të densitetit të fuqisë bazuar në madhësinë dhe peshën e tyre. Ato karakterizohen nga një vetë-shkarkim mjaft i ulët, nuk kanë të ashtuquajturin efekt të kujtesës - kur një bateri e ngarkuar, gjatë përdorimit, ndonjëherë shkarkohet vetëm në një nivel që korrespondon me momentin që bateria ngarkohet (d.m.th., jo domosdoshmërisht në zero), dhe gjithashtu mund të funksionojë në një gamë të gjerë temperaturash.

Megjithatë, bateritë e polimerit të litiumit nuk janë gjithmonë të sigurta - veçanërisht nëse mbinxehen ose kërkojnë shumë kohë për t'u ngarkuar. Bateritë e këtij lloji kanë rreth 800-900 cikle funksionimi, në të cilat niveli i humbjes së kapacitetit nuk kalon 20%. Bateria humbet të njëjtin 20% të performancës pas 2 vitesh funksionimi, edhe nëse nuk përdoret, por është në ruajtje.

Bateritë litium-polimer janë shpesh shumë të vogla - teorikisht, është e mundur të prodhohen bateri me trashësi të rendit të një milimetri. Përdorimi i një kuti metalike në ndërtimin e tyre është fakultativ.

Faktet e baterisë litium-jon

Dizajn bateri litium-jon përbëhet nga elektroda dhe ndarës, zakonisht të ngopura me elektrolit të lëngshëm. Të parat përfaqësohen nga katoda alumini dhe anoda bakri. Ngarkesa elektrike në bateritë e këtij lloji mbartet nga një jon litiumi i ngarkuar pozitivisht, i cili ka aftësinë të futet në rrjetat kristalore të substancave të tjera dhe të formojë përbërje të reja. Katoda në bateritë moderne litium-jon zakonisht përfaqësohen nga komponime litium me kobalt, nikel, mangan dhe fosfat hekuri.

Bateritë e këtij lloji karakterizohen, si produktet litium-polimer, nga vetëshkarkimi i ulët, por pak i tejkalojnë ato në konsumin e energjisë. Bateritë litium-jon nuk kanë nevojë të ngarkohen dhe shkarkohen periodikisht për të ruajtur funksionalitetin.

Modelet e vjetruara të baterive litium-jon konsiderohen të pasigurta për t'u përdorur, por ato që përfshijnë qelizat fosfat litium-hekur janë gjetur të jenë mjaft të besueshme. Ashtu si pajisjet me polimer litium, kjo lloj baterie do të humbasë kapacitetin me kalimin e kohës - edhe nëse nuk përdoret.

Krahasimi

Dallimi kryesor midis një polimeri litium dhe një baterie litium-jon qëndron në përdorimin e një elektroliti kryesisht të thatë në strukturën e të parës (me një përqindje të vogël xheli), ndërsa në këtë të fundit, si rregull, një elektrolit i lëngshëm është të përdorura. Kjo paracakton mundësinë, para së gjithash, për të mos përdorur një guaskë metalike në ndërtimin e baterive litium-polimer dhe për të prodhuar një bateri me madhësi dhe trashësi të vogël. Në bateritë litium-jon, nga ana tjetër, është e nevojshme - përndryshe elektroliti do të rrjedhë jashtë. Rëndësia e përdorimit të një këllëfi metalik mund ta bëjë të vështirë zvogëlimin e madhësisë së prodhuesve të baterive.

Pasi të kemi përcaktuar se cili është ndryshimi midis një polimeri litium dhe një baterie litium-jon, ne do të pasqyrojmë përfundimet në një tabelë të vogël.

tabela

Bateritë polimer litium	Bateritë litium-jon
Çfarë kanë të përbashkët?
Ata kanë parime të përgjithshme për transferimin e ngarkesës elektrike - duke përdorur komponimet e litiumit
Karakterizohet nga vetëshkarkimi i ulët
Nuk ka efekt kujtese
Ekziston një disavantazh i zakonshëm në formën e një rënie të kapacitetit me kalimin e kohës.
Cili është ndryshimi midis tyre?
Kanë në strukturën e tyre një elektrolit të ngurtë (me shtimin e xhelit)	Kanë një elektrolit të lëngshëm në strukturën e tyre
Nuk kërkon një këllëf metalik dhe mund të jetë i vogël në përmasa	Kërkon një guaskë metalike, e cila i bën ato më të mëdha se bateritë litium-polimer
Keni një konsum pak më të ulët të energjisë	Keni një konsum pak më të lartë energjie

Ngarkuesit portativë janë bërë një pjesë thelbësore e përditshmërisë moderne. Cilësia e baterive është kushti kryesor për performancën, efikasitetin dhe sigurinë e tyre. Prodhuesit e ngarkuesve përdorin dy lloje baterish në dizajn - litium-jon dhe litium-polimer. Për një konsumator të zakonshëm, i panjohur me tiparet e llojeve të ndryshme, shpesh bëhet problem të zgjedhë një ose një lloj tjetër baterie.

Cili është ndryshimi midis këtyre varieteteve, cili do të jetë më i saktë për të zgjedhur - të gjitha këto pyetje kërkojnë njohuri të hollësishme të secilit lloj. Në këtë artikull, ne do të zbulojmë tiparet e baterive litium-jon dhe litium-polimer, do t'i njohim ato me vetitë e tyre teknike, metodat e karikimit dhe jetën e shërbimit.

Dallimet midis baterive litium-jon dhe litium-polimer

Modelet e baterive të prodhuara duke përdorur teknologji të ndryshme kryejnë të njëjtin funksion të furnizimit me energji elektrike. Karakteristikat e projektimit të secilit lloj ndikojnë në fuqinë e raportuar, jetëgjatësinë e shërbimit dhe shkallën e mbrojtjes nga shpërthimi. Nuk mund të thuhet pa mëdyshje se një lloj baterie më moderne është më i mirë se një i vjetëruar. Ka avantazhe dhe disavantazhe praktike për të dyja teknologjitë. Modelet Li-pol dhe Li-ion kanë skema të ngjashme funksionimi, por ndryshojnë në konfigurim dhe parametra teknikë.

Për të kuptuar se cili është më i mirë - Li-polimer ose Li-ion, ne do të shqyrtojmë në detaje secilin lloj veç e veç. Krahasimi i llojeve të baterive dhe marrja e një zgjedhjeje në drejtim të një lloji ose tjetër duhet të bëhet sipas treguesve të mëposhtëm:

• çmimi;
• raporti i peshës ndaj kapacitetit;
• siguria;
• përdorimi i synuar në një pajisje për një qëllim të caktuar;
• mënyra e funksionimit të temperaturës.

Kur zgjidhni një nga dy llojet, merrni parasysh qëllimin dhe aftësitë financiare.

Bateritë litium-jon: veçoritë dhe karakteristikat

Fillimisht, modelet me bazë litiumi u prodhuan duke përdorur manganin dhe kobaltin si elementin kryesor (elektrolit aktiv). Bateritë moderne litium-jon kanë pësuar ndryshime të dizajnit. Produktiviteti i tyre nuk varet nga substanca e përdorur, por nga radha në të cilën elementët janë vendosur në bllok. Komponentët e një baterie moderne Li-Ion janë elektroda dhe një ndarës. Materialet - alumini dhe bakri (anoda bakri dhe fletë alumini si bazë katodë).

Kapëset speciale të kolektorit të rrymës sigurojnë lidhjen e brendshme të anodës dhe katodës, dhe impregnimi elektrolit i masës ndarëse krijon një mjedis të favorshëm për servisimin e ngarkesës. Ngarkesat pozitive të joneve të litiumit shkaktojnë reaksione kimike, formojnë lidhje dhe sigurojnë prodhim të energjisë. Parimi i funksionimit të furnizimit me energji litium-jon është i ngjashëm me funksionimin e një baterie xhel me madhësi të plotë.

Bateritë polimer litium

Meqenëse modelet e litium-jonit nuk përballen me shumë detyra moderne, ato gradualisht filluan të zëvendësohen nga elementë polimer. Bateritë Li-jon nuk ishin shumë të sigurta dhe ishin mjaft të shtrenjta. Për të eliminuar këto mangësi dhe probleme të funksionimit, për t'i bërë bateritë më efikase, zhvilluesit vendosën të ndryshojnë elektrolitin. Në vend të impregnimit të një ndarësi poroz, elektrolitet polimer u përdorën në dizajnin e baterisë.

Qeliza e polimerit të litiumit ka një trashësi prej 1 mm, gjë që e bën madhësinë e baterisë kompakte. Zëvendësimi i elektroliteve të lëngëta me filma polimer eliminoi rrezikun e lartë të ndezjes së baterisë dhe e bëri atë të sigurt. Tabela e krahasimit më poshtë do t'ju ndihmojë të përcaktoni qartë se si Li-ion ndryshon nga Li-Pol.

Specifikimet	Li-jon	Li-Pol
Intensiteti i energjisë		i ulët, numri i cikleve të ngarkimit dhe shkarkimit është më i vogël
Madhësia standarde	zgjedhje e vogël	përzgjedhje e lartë, pavarësi nga formati standard i qelizave
	pak më e rëndë
		pothuajse dy herë më i lartë në të njëjtën madhësi
Koha e jetës	per te njejten	per te njejten
Rrezik shpërthimi dhe zjarri	më të larta	Mbrojtje e integruar kundër rrjedhjeve dhe mbingarkimit të elektrolitit
Koha e karikimit
	deri në 0.1% në muaj	më pak aktive

Dizajni i pajisjeve të baterive polimer-litium eliminon plotësisht praninë e një elektroliti në formën e një lëngu ose xhel. Ju mund të imagjinoni qartë ndryshimin në teknologji kur merrni parasysh parimin e funksionimit të furnizimit me energji moderne të automobilave. Shqetësimet e sigurisë kanë çuar në përjashtimin e elektroliteve të lëngëta nga praktika e përditshme. Por deri vonë, strukturat poroze të ngopura u përdorën në bateritë e makinave.

Futja e qelizave polimer-litium tashmë kishte një bazë të gjendjes së ngurtë. Një ndryshim karakteristik nga bateritë litium-jon është procesi i kontaktit të pllakës së substancës aktive me litium dhe parandalimi i formimit të dendriteve gjatë çiklizmit. Është kjo veçori që mbron qelizat e baterisë nga zjarri ose shpërthimi.

Koha e jetës

Të dy bateritë litium-jon dhe litium-polimer janë subjekt i plakjes intensive. Ato ofrojnë rreth nëntëqind cikle të plota ngarkimi, pas së cilës ato bëhen të papërdorshme. Në këtë rast, nuk ka rëndësi se sa aktiv ishte funksionimi i pajisjes. Nëse bateria nuk është përdorur fare për një kohë të gjatë, burimi do të reduktohet akoma.

Pas një viti, kapacitetet zvogëlohen ndjeshëm në burim, dhe pas dy ose tre vjetësh, mund të thuhet se bateria është plotësisht jashtë funksionit. Ky është një disavantazh i zakonshëm i baterive të litiumit, dhe zgjedhja e një modeli më të qëndrueshëm vlen vetëm në varësi të reputacionit të prodhuesit dhe rishikimeve të modeleve specifike.

Mbrojtje shtesë

Nëse marrim parasysh pyetjen se cili është ndryshimi midis baterive Li-ion dhe Li-Pol, duhet t'i kushtoni vëmendje sistemeve mbrojtëse të integruara. Modelet që funksionojnë në një bazë polimer-litium kërkojnë përdorimin e funksioneve shtesë të mbrojtjes së brendshme. Ato karakterizohen nga raste djegieje për shkak të mbinxehjes së elementeve. Stresi i brendshëm i fushave të ndryshme të punës çon në pasoja të tilla.

Për të mbrojtur pajisjen nga mbingarkesat e paautorizuara, nga mbinxehja e pjesëve dhe djegia, në dizajn përdoret një sistem i posaçëm stabilizues dhe një mekanizëm kufizues i rrymës. Kjo rrit sigurinë e modeleve litium-polimer, por rrit ndjeshëm koston e baterisë për shkak të përdorimit të elementëve mbrojtës.

Një pjesë e dizajnit përfshin përbërës elektrolitikë në formimin e xhelit. Bateritë e kombinuara përdoren në shumë pajisje portative. Ata janë jashtëzakonisht të ndjeshëm ndaj ekstremeve të temperaturës dhe kërkojnë respektim të rreptë të rregullave të funksionimit. Bateria e bazuar në polimer mund të përdoret në pajisje me ngrohje në intervalin 60-100 gradë.

Prodhuesit mbyllin pjesën e brendshme në një shtresë me veti izoluese - është e përshtatshme të përdoren bateri të tilla në klimat e nxehta. Në kushtet kur regjimi i temperaturës nuk i plotëson kërkesat e funksionimit, elementët me një përbërës polimer përdoren si rezervë.

Karakteristikat e karikimit të baterisë

Duhen të paktën tre orë karikim për të rimbushur baterinë Li-Polymer. Në këtë rast, njësia nuk nxehet. Ka dy faza të mbushjes. I pari funksionon derisa të vendoset modaliteti i pikut, i cili ruhet derisa ngarkesa të arrijë në 70%. Në modalitetin normal të tensionit, grumbullohet një ngarkesë e mbetur prej 30%. Rimbushja duhet të bëhet sipas një orari të rreptë, duke pritur shkarkimin e plotë dhe kryerjen e procedurës çdo 500 orë të përdorimit të pajisjes. Kjo mënyrë ruan një vëllim të vazhdueshëm mbushjeje.

Është e nevojshme vetëm të lidhni baterinë me një furnizim të qëndrueshëm me energji elektrike, pa rritje të tensionit dhe ndërhyrje. Përdorni vetëm karikues të përshtatshëm që përputhen me karakteristikat e treguara në përshkrim. Një pikë e rëndësishme: gjatë procesit të karikimit, të gjithë lidhësit duhet të lidhen siç duhet, nuk duhet të lejohen të hapen. Qelizat Li-Pol janë jashtëzakonisht të ndjeshme ndaj të gjitha llojeve të mbingarkesave, vlerësimeve të tejkaluara të rrymës, goditjeve mekanike dhe hipotermisë. Ngushtësia e elementeve të gjendjes së ngurtë duhet të monitorohet.

Qelizat li-jonike ngarkohen në të njëjtën mënyrë si qelizat polimer, por janë më të ndjeshme dhe më pak të besueshme për sa i përket sigurisë. Koha e karikimit për të dy llojet është afërsisht e njëjtë, por elementi polimer është më "kapriçioz" për cilësinë e pikës së furnizimit me energji elektrike.

Bateria më e mirë Li-jon

Bateritë litium-jon janë më të njohura për konsumatorin, ato kanë një numër avantazhesh operacionale:

• çmimi është më i ulët se bateria e polimerit të litiumit;
• madhësitë e standardizuara ju lejojnë të mos bëni gabime kur zgjidhni një model;
• zona e përbashkët e aplikimit.

Bateritë e fuqishme litium përdoren në mënyrë efektive për pajisjet që kërkojnë konsum të lartë të rrymës afatshkurtër. Regjimi i temperaturës, si ai i pajisjeve me bazë polimeri, është i një rëndësie kyçe gjatë funksionimit.

Një përdorues i zakonshëm nuk ndjen një ndryshim të prekshëm, por nga pikëpamja e racionalitetit të fushës së aplikimit, ky lloj baterie është i përshtatshëm në karikuesit për pajisjet e mëposhtme:

• vegla pa tela (kaçavida, sharra, mulli);
• laptopë;
• Telefonat celular;
• automjete elektrike;
• robotë shtëpiak;
• karrige me rrota.

Para se të zgjidhni llojin optimal të karikimit, duhet të dini saktësisht se për cilën pajisje do të përdoret. Kjo është veçanërisht e rëndësishme nëse planifikohet përdorimi universal dhe mirëmbajtja e disa pajisjeve portative në të njëjtën kohë.

Bateritë e polimerit të litiumit mund të përdoren me efikasitet aty ku pesha dhe temperatura janë faktorë të rëndësishëm. Ata kanë "frikë" nga ngrica dhe nuk janë shumë të përshtatshëm për veglat dhe pajisjet portative. Prandaj, fusha kryesore e përdorimit është:

• kuadrokopterë;
• armë ajrore;
• lodra;
• Kamera CCTV.

Kur zgjidhni llojin e duhur të karikuesit, kushtojini vëmendje fushës së përdorimit, kostos dhe nivelit të sigurisë. Lexoni komentet e përdoruesve rreth produkteve nga prodhues të ndryshëm dhe bëni një zgjedhje.

Karakteristikat e baterive litium-polimer dhe rregullat për funksionimin e tyre

Bateria litium-polimer është një version i modifikuar i baterisë litium-jon. Dallimi kryesor qëndron në përdorimin e një materiali polimer që vepron si elektrolit. Në këtë polimer shtohen përfshirje përçuese me komponime litiumi. Bateri të tilla janë zhvilluar në mënyrë aktive vitet e fundit dhe përdoren në telefona celularë, tableta, laptopë, modele të kontrolluara me radio dhe pajisje të tjera. Përkundër faktit se bateritë e litiumit nuk janë në gjendje të sigurojnë rryma të larta shkarkimi, disa lloje të veçanta të baterive polimer mund të japin një rrymë që tejkalon ndjeshëm kapacitetin e tyre. Meqenëse bateritë e polimerit të litiumit po përhapen me shpejtësi në treg, ju duhet të kuptoni dizajnin e tyre, rregullat e funksionimit dhe sigurinë kur i përdorni. Kjo do të diskutohet në materialin tonë të sotëm.

Avantazhi i zëvendësimit të elektrolitit të lëngshëm organik me një polimer është siguria e shtuar e funksionimit të baterisë. Kjo është shumë e rëndësishme për bateritë e tipit litium. Ishte përdorimi i sigurt komercial që pengoi zhvillimin e tyre që në fillim. Përveç kësaj, elektroliti polimer ju jep shumë më tepër liri në zgjedhjen e formës së baterisë.

Pajisja e baterisë së ruajtjes Li-Pol bazohet në procesin e kalimit të një numri polimerësh në një gjendje gjysmëpërçuese kur jonet e elektrolitit futen në to. Në këtë rast, përçueshmëria rritet disa herë. Studiuesit ishin të angazhuar kryesisht në përzgjedhjen e elektrolitit polimer për bateritë me modele metalike litium dhe li─ion. Në teori, një rritje në densitetin e energjisë së baterive me polimer lejohet disa herë në krahasim me bateritë me jon litium. Sot, ekzistojnë disa grupe të baterive Li-Pol që ndryshojnë në përbërjen e elektrolitit:

• Me një elektrolit homogjen si xhel. Përftohet si rezultat i futjes së kripërave të litiumit në strukturën e polimerit;
• Me elektrolit polimer të thatë. Ky lloj është bërë në bazë të oksidit të polietilenit me kripëra të ndryshme litium;
• Elektrolit në formën e një matrice polimeri mikroporoze, në të cilën thithen tretësirat jo ujore të kripërave të litiumit.

Nëse krahasojmë polimerin dhe elektrolitin e lëngshëm, atëherë vlen të përmendet përçueshmëria më e ulët jonike e të parës. Në temperatura negative zvogëlohet ndjeshëm. Pra, një problem ishte gjetja e një përbërje për një elektrolit me përçueshmëri të lartë. Dhe detyra e dytë e rëndësishme ishte zgjerimi i gamës së temperaturës së funksionimit të baterive polimer. Modelet e baterive litium-polimer të përdorura në teknologjinë moderne nuk janë inferiore në karakteristikat e tyre ndaj Li-Ion.

Meqenëse nuk ka elektrolit të lëngshëm në një bateri polimer, siguria e tyre operacionale është shumë më e lartë. Përveç kësaj, ato mund të bëhen pothuajse në çdo formë dhe konfigurim.

Kontejnerët e disa modeleve, në të cilat ndodhet vetë kanaçe, janë bërë nga polimer i metalizuar. Për shkak të kristalizimit të elektrolitit të polimerit, parametrat e këtyre baterive reduktohen ndjeshëm në temperatura negative.

Ka zhvillime të baterive polimer me një anodë metalike. Shkencëtarët arritën të arrijnë një densitet të lartë të rrymës dhe një zgjerim të konsiderueshëm të diapazonit të temperaturës së funksionimit. Këto lloj baterish të rikarikueshme mund të përdoren gjithashtu në pajisje të ndryshme elektronike portative dhe pajisje shtëpiake. Shumë kompani udhëheqëse tashmë janë të angazhuara në prodhimin e baterive të tilla.

Për më tepër, prodhues të ndryshëm mund të ndryshojnë në materialet e elektrodave, përbërjen e elektrolitit dhe vetë teknologjinë e montimit. Për këtë arsye, parametrat e këtyre baterive janë gjithashtu shumë të ndryshme. Megjithatë, të gjithë prodhuesit pajtohen që stabiliteti i Li─Pol ndikohet fuqishëm nga homogjeniteti i elektrolitit polimer. Dhe kjo varet nga temperatura e polimerizimit dhe raporti i përbërësve.

Tani ka shumë eksperimente që vërtetojnë një nivel më të lartë të sigurisë së baterive polimer në krahasim me ato jonike. Kjo përfshin mbingarkimin, mbingarkimin, dridhjen, tkurrjen, qarkun e shkurtër dhe shpimin e baterive litium-polimer. Pra, ky lloj baterie ka perspektivat më të mira të zhvillimit. Më poshtë janë rezultatet e testeve për funksionimin e sigurt të baterive Li─Pol.

Lloji i testit
Lloji i testit	Bateri xhel polimer elektrolit	Bateri elektrolite e lëngshme
Birë me gjilpërë	Nuk ka pasur ndryshime	Shpërthimi, tymi, rrjedhja e elektrolitit, rritja e temperaturës deri në 250 ° С
Ngrohje deri në 200 ° С	Nuk ka pasur ndryshime	Shpërthim, rrjedhje elektrolite
Rryma e qarkut të shkurtër	Nuk ka pasur ndryshime	Rrjedhja e elektrolitit, rritja e temperaturës me 100 ° С
Rifresko (600%)	Fryrje	Shpërthimi, rrjedhja e elektrolitit, rritja e temperaturës me 100 ° С

Ka shembuj të baterive litium-polimer me trashësi 1 milimetër. Modele të tilla lejojnë dizajnerët celularë të krijojnë pajisje shumë kompakte. Kjo hap mundësi të reja për zvogëlimin e madhësisë së pajisjeve elektronike. Për të zvogëluar rezistencën e brendshme të baterive Li-Pol, shtohet një elektrolit xhel. Bateritë e përdorura në telefonat celularë përdorin këtë lloj elektroliti. Ato kombinojnë veçoritë e baterive polimer dhe jonike.

Cili është ndryshimi midis baterive të ringarkueshme Li─Ion dhe Li─Pol. Ato i përkasin dhe janë të afërta në karakteristikat e tyre elektrike. Por modelet polimer përdorin një elektrolit të ngurtë. Komponenti i xhelit futet në elektrolit për të zvogëluar rezistencën e brendshme të baterisë dhe për të stimuluar proceset e shkëmbimit të joneve.

Për sa i përket kapacitetit të tyre energjetik, bateritë e ruajtjes së litium-polimerit kanë një përmbajtje energjie specifike 4-5 herë më të lartë dhe 3-4 herë më të lartë. Të dyja këto lloje i përkasin. Krahasimi bëhet me to, pasi në thelb bateritë e litiumit kanë zëvendësuar bateritë alkaline në elektronikën celulare.

Bateritë Li-Pol kanë një jetëgjatësi prej 500-600 cikle ngarkimi-shkarkimi (me një rrymë shkarkimi prej 2C). Sipas këtij treguesi, ato janë inferiore ndaj kadmiumit (1 mijë cikle) dhe përafërsisht korrespondojnë me ato hidride metalike. Teknologjia e prodhimit dhe dizajni po përmirësohen vazhdimisht dhe në të ardhmen, ndoshta, karakteristikat do të përmirësohen. Vlen gjithashtu të theksohet se bateria polimer humbet rreth 20% të kapacitetit të saj në 1-2 vjet. Sipas këtij parametri, ato korrespondojnë me bateritë jonike.

Duhet të theksohet se ekzistojnë 2 kategori të gjera midis baterive polimer për përdorim komercial. Këto janë të rregullta dhe me shkarkim të shpejtë. Këto të fundit shpesh quhen Hi shkarkim. Dallimi midis këtyre grupeve qëndron në rrymën maksimale të lejueshme të shkarkimit. Mund të tregohet në vlerë absolute ose në shumëfish të kapacitetit nominal.

Për shembull, 3C. Për bateritë konvencionale të ruajtjes, rryma maksimale e shkarkimit nuk është më shumë se 3 - 5C. Modelet me shkarkim të shpejtë kanë një rrymë shkarkimi maksimale prej 8-10C. Pesha e baterive me shkarkim të shpejtë është afërsisht 20 përqind më e lartë se ajo e modeleve standarde. Këto bateri janë etiketuar me HC ose HD.

KKM2500 nënkupton një model të rregullt 2500 mAh dhe etiketa KKM2000HD qëndron për një bateri me shkarkim të shpejtë 2000 mAh. Modelet e shkarkimit të shpejtë nuk përdoren në pajisjet shtëpiake dhe elektronikën e konsumit. Bateritë nga telefonat celularë dhe tabletët nuk mund t'i rezistojnë rrymave të larta të shkarkimit, dhe për këtë arsye janë të pajisura me mbrojtje kundër mënyrave të tilla të funksionimit.

Fushat e aplikimit të baterive litium-polimer burojnë nga detyrat që u vendosën gjatë zhvillimit të tyre. Kjo është një rritje në kohën e funksionimit të pajisjes dhe një rënie në peshën e saj. Modelet standarde Li─Pol funksionojnë në elektronikë të ndryshëm me rryma konsumi të ulët. Këto janë laptopë, telefona inteligjentë, e-libra, tableta.

Modelet që ofrojnë një shkarkim të shpejtë quhen gjithashtu modele "fuqi". Ato përdoren në ato pajisje ku kërkohet konsum i lartë aktual. Fusha më e famshme e aplikimit për bateritë "fuqi" janë modelet e kontrolluara me radio. Ky treg është më tërheqës për prodhuesit e baterive polimer. Në fushën e pajisjeve me rryma shkarkimi shumë të larta (deri në 50 C), bateritë litium-polimer janë inferiore ndaj atyre alkaline. Ndoshta në të ardhmen, modelet e litiumit do ta kapërcejnë këtë kufizim. Për sa i përket çmimit, ato korrespondojnë afërsisht me hidridin e nikelit-metalit.

Trajtimi i baterive litium ─ polimer

Siguria

Bateritë e tipit litium në përgjithësi, dhe polimeri në veçanti, kërkojnë trajtim mjaft delikat gjatë funksionimit. Çfarë duhet të mbani mend kur përdorni bateritë Li─Pol:

• Ngarkimi i tepërt i baterisë është i dëmshëm (mbi 4,2 volt për bateri);
• Nuk duhet lejuar një qark i shkurtër;
• Shkarkimi nga rrymat që çojnë në ngrohjen e baterisë mbi 60 gradë Celsius është i papranueshëm;
• Është e pamundur të ulni presionin e baterisë;
• Mos e shkarkoni baterinë nën 3 volt;
• Ngrohja mbi 60 gradë është e papranueshme;
• Magazinimi i shkarkuar nuk lejohet.

Mosrespektimi i këtyre rregullave mund të çojë në një zjarr në rastin më të keq dhe një humbje të konsiderueshme të kapacitetit në rastin më të mirë.

Në këtë drejtim, mund të jepni disa rekomandime për përdorimin e sigurt të baterive litium-polimer. Së pari ju duhet të blini një karikues me cilësi të lartë dhe të vendosni cilësimet e duhura në të. Përveç kësaj, rekomandohet përdorimi i lidhësve që nuk lejojnë qarqe të shkurtra. Sigurohuni që të kontrolloni rrymën që konsumohet nga pajisja.

Vlen gjithashtu të përmendet se është e nevojshme të vëzhgoni regjimin e temperaturës dhe të parandaloni mbinxehjen e baterisë polimer. Kjo është pika e dobët e të gjitha baterive të tipit litium. Nëse bateria nxehet deri në 70 gradë, atëherë në të fillon një reagim spontan, i cili e shndërron energjinë në nxehtësi. Rezultati është ndezja dhe ndonjëherë shpërthimi. Nëse është e mundur të kontrolloni tensionin e baterisë, atëherë duhet të monitorohet veçanërisht nga afër në fund të shkarkimit.

Një arsye tjetër për dështimin e baterive të litiumit është ulja e presionit. Në asnjë rrethanë nuk duhet të hyjë ajri në brendësi të kutisë së baterisë polimer. Rasti fillimisht është i mbyllur dhe nuk duhet t'i nënshtrohet goditjes ose rrëzimit. Nëse jeni duke bashkuar plumbat, atëherë kjo duhet të bëhet me shumë kujdes.

Përpara se ta dërgoni baterinë polimer për ruajtje, rekomandohet ta karikoni në gjysmë të rrugës. Ruajeni baterinë në një vend të freskët nga rrezet e diellit direkte. Ashtu si të gjitha bateritë e rikarikueshme, litium-polimeri janë vetë-shkarkues, por më pak se plumbi ose alkalik.

Bateritë: Li-ion, Li-Pol, Li-ion-pol dhe rregullat për funksionimin e tyre

Pak histori dhe teori:

Eksperimentet e para për të krijuar bateri litium filloi në 1912 vit, por vetëm gjashtë dekada më vonë, në fillim të viteve 70, ato u shfaqën për herë të parë në pajisjet shtëpiake. Për më tepër, theksoj, këto ishin pikërisht bateritë. Përpjekjet e mëvonshme për të zhvilluar bateri litium (bateri të rikarikueshme) kanë qenë të pasuksesshme për shkak të problemeve të hasura në sigurimin e funksionimit të tyre të sigurt.

Litiumi është më i lehtë nga të gjithë metalet, ka potencialin më të lartë elektrokimik dhe siguron densitetin më të lartë të energjisë. Bateritë që përdorin elektroda metalike litium janë të afta të ofrojnë tension të lartë dhe kapacitet superior. Por si rezultat i studimeve të shumta në vitet '80, u zbulua se çiklizmi (karikimi-shkarkimi) i baterive të litiumit çon në ndryshime në elektrodën e litiumit, duke ulur stabilitetin termik dhe duke bërë që potenciali i gjendjes termike të dalë jashtë kontrollit. Kur kjo ndodh, temperatura e qelizës i afrohet shpejt pikës së shkrirjes së litiumit dhe ndodh një reagim i dhunshëm me ndezjen e gazrave të evoluar. Për shembull, një numër i madh i baterive të litiumit të telefonave celularë të dërguar në Japoni në vitin 1991 u tërhoqën pas disa incidenteve të zjarrit dhe djegieve.

Për shkak të paqëndrueshmërisë së natyrshme në litium, studiuesit e kthyen shikimin e tyre drejt baterive jometalike të litiumit të bazuara në jonet e litiumit. Duke humbur pak në të njëjtën kohë në densitetin e energjisë dhe duke marrë disa masa paraprake gjatë karikimit dhe shkarkimit, ata morën bateri më të sigurta të ashtuquajturat Li-ion.

Dendësia e energjisë e baterive Li-ion është zakonisht dyfishi i densitetit të NiCd standard, dhe në të ardhmen, me përdorimin e materialeve të reja aktive, pritet të rritet dhe të arrihet një epërsi e trefishtë ndaj NiCd. Përveç kapacitetit të madh, bateritë Li-jon, kur shkarkohen, sillen në mënyrë të ngjashme me NiCd (karakteristikat e tyre të shkarkimit janë të ngjashme në formë dhe ndryshojnë vetëm në tension).

Sot ka shumë lloje të baterive Li-jon., dhe mund të flisni për një kohë të gjatë për avantazhet dhe disavantazhet e një lloji ose një tjetër, por nga pikëpamja e konsumatorit, nuk është e mundur t'i dalloni ato nga pamja e tyre. Prandaj, ne vërejmë vetëm ato avantazhe dhe disavantazhe që janë të natyrshme në të gjitha llojet dhe shqyrtojmë arsyet që shkaktuan lindjen e baterive litium-polimer.

Përparësitë kryesore:

• Dendësia e lartë e energjisë dhe, si rrjedhojë, kapaciteti i lartë me të njëjtat dimensione në krahasim me bateritë me bazë nikel.
• Vetë-shkarkim i ulët.
• Tension i lartë i një qelize të vetme (3.6 V kundrejt 1.2 V për NiCd dhe NiMH), i cili thjeshton ndërtimin dhe shpesh bateria përbëhet nga vetëm një qelizë. Shumë prodhues sot udhëhiqen nga përdorimi i një baterie të tillë të vetme celulare për telefonat celularë (kujtoni Nokia). Megjithatë, për të siguruar të njëjtën fuqi, duhet të furnizohet një rrymë më e lartë. Dhe kjo kërkon sigurimin e një rezistence të ulët të brendshme të elementit.
• Kosto e ulët e mirëmbajtjes (në funksionim) pasi nuk ka efekt memorie dhe nuk kërkohen cikle shkarkimi periodik për të rivendosur kapacitetin.

Dhe disavantazhet:

• Bateria kërkon një qark të integruar mbrojtës (i cili çon në një rritje shtesë të kostos së tij), i cili kufizon tensionin maksimal në secilën qelizë të baterisë gjatë karikimit dhe parandalon që tensioni i celularit të bjerë shumë i ulët gjatë shkarkimit. Përveç kësaj, kufizon rrymat maksimale të ngarkimit dhe shkarkimit dhe kontrollon temperaturën e qelisë. Si rezultat, praktikisht përjashtohet mundësia e metalizimit të litiumit.
• Bateria është e ndjeshme ndaj plakjes, edhe kur nuk është në përdorim dhe thjesht e shtrirë në raft. Procesi i plakjes është i zakonshëm në shumicën e baterive Li-jon. Për arsye të dukshme, prodhuesit heshtin për këtë problem. Një rënie e lehtë e kapacitetit është e dukshme pas një viti, pavarësisht nëse bateria ishte në përdorim apo jo. Pas dy ose tre vjetësh, shpesh bëhet i papërdorshëm. Megjithatë, bateritë e sistemeve të tjera elektrokimike gjithashtu kanë ndryshime të lidhura me moshën me përkeqësimin e parametrave të tyre (kjo është veçanërisht e vërtetë për NiMH të ekspozuar ndaj temperaturave të larta të ambientit). Për të reduktuar procesin e plakjes, ruajeni baterinë, të karikuar në rreth 40% të kapacitetit nominal, në një vend të freskët, të ndarë nga telefoni.
• Kosto më e lartë në krahasim me bateritë NiCd.

Teknologjia e baterive Li-jon po përmirësohet vazhdimisht. Përditësohet afërsisht çdo gjashtë muaj dhe bëhet e vështirë të vlerësohet se sa mirë funksionojnë bateritë e reja pas ruajtjes afatgjatë.

Me një fjalë, të gjithë janë të mirë Li-jon bateri, por ka disa probleme sigurie dhe kosto të lartë. Përpjekjet për të zgjidhur këto probleme çuan në shfaqjen e litium-polimerit (Li-pol ose Li-polimer) bateritë.

Dallimi i tyre kryesor nga Li-ion qëndron në vetë emrin dhe konsiston në llojin e elektrolitit të përdorur. U përdor një elektrolit i thatë i ngurtë polimer, i ngjashëm me një film plastik dhe që nuk përçonte rrymë elektrike, por lejonte shkëmbimin e joneve (atomeve të ngarkuar elektrikisht ose grupe atomesh). Elektroliti polimer zëvendëson në mënyrë efektive ndarësin tradicional poroz të ngopur me elektrolit të përdorur në bateritë litium-jon.

Ky dizajn thjeshton procesin e prodhimit, është më i sigurt dhe lejon prodhimin e baterive të holla në formë të lirë. Përveç kësaj, nuk ka rrezik ndezjeje pasi nuk ka elektrolit të lëngshëm ose xhel. Me një trashësi elementi prej rreth një milimetër, zhvilluesit e pajisjeve janë të lirë të zgjedhin një formë, formë dhe madhësi, deri në pikën e futjes së saj në fragmente veshjesh.

Por deri më tani, për fat të keq, bateritë e thata Li-polimer kanë përçueshmëri të pamjaftueshme elektrike në temperaturën e dhomës. Rezistenca e tyre e brendshme është shumë e lartë dhe nuk mund të sigurojë sasinë e rrymës që kërkohet për pajisjet moderne të komunikimit dhe furnizimin me energji elektrike për disqet e ngurtë të kompjuterëve laptop. Në të njëjtën kohë, kur nxehet në 60 ° C ose më shumë, përçueshmëria elektrike rritet në një nivel të pranueshëm, por kjo nuk është e përshtatshme për përdorim masiv.

Ju mund të pyesni se si është, bateritë Li-polimer shiten në treg me fuqi dhe kryesore, prodhuesit pajisin telefonat dhe kompjuterët me to, dhe ne po themi këtu që nuk janë ende gati për përdorim komercial. Gjithçka është shumë e thjeshtë. Në këtë rast, ne po flasim për bateri jo me një elektrolit të ngurtë të thatë. Për të rritur përçueshmërinë elektrike të baterive të vogla Li-polimer, atyre u shtohet një elektrolit xhel. Dhe shumica e baterive Li-polimer që përdoren sot për telefonat celularë janë në fakt hibride sepse përmbajnë një elektrolit të ngjashëm me xhel. Ata quhen polimer litium-jon. Por shumica e prodhuesve, për qëllime promovuese dhe marketingu, thjesht i etiketojnë si Li-polimer.

Para së gjithash, cili është ndryshimi midis një baterie Li-jon dhe një baterie Li-polimer me shtimin e një elektroliti xhel? Megjithëse karakteristikat dhe efikasiteti i të dy sistemeve janë shumë të ngjashme, veçantia e baterisë së polimerit Li-jon (mund ta quash edhe kështu) është se ajo ende përdor një elektrolit të ngurtë, i cili zëvendëson një ndarës poroz. Elektroliti xhel shtohet vetëm për të rritur përçueshmërinë jonike.

Të gjithë telefonat modernë, telefonat inteligjentë dhe PDA janë të pajisur me bateri me bazë litiumi: litium-jon ose litium-polimer, kështu që në të ardhmen do të flasim për to. Bateritë e tilla kanë kapacitet dhe jetëgjatësi të jashtëzakonshme, por ato kërkojnë respektim të rreptë të disa rregullave të funksionimit.

Këto rregulla mund të ndahen në dy grupe:

• Përdorues i pavarur
• Në varësi të përdoruesit.

V i pari Grupi përfshin rregullat themelore për karikimin dhe shkarkimin e baterive, të cilat kontrollohen nga një pajisje (kontrollues) e integruar në bateri, dhe gjithashtu ndonjëherë nga një kontrollues shtesë i vendosur në vetë pajisjen. Këto rregulla janë të thjeshta:

• Bateria duhet të jetë në një gjendje gjatë gjithë jetës së saj në të cilën voltazhi i saj nuk kalon 4,2 volt dhe nuk bie nën 2,7 volt. Këto tensione janë përkatësisht tregues të ngarkesës maksimale (100%) dhe minimale (0%). Tensioni minimal i lartpërmendur vlen për bateritë me elektroda koks, megjithatë shumica e baterive moderne kanë elektroda grafiti. Për ta, voltazhi minimal është 3 volt.
• Sasia e energjisë që lëshohet nga bateria kur ngarkesa e saj ndryshon nga 100% në 0% është kapaciteti i saj. Disa prodhues e kufizojnë tensionin maksimal në 4.1 volt, ndërsa bateria jeton më gjatë, por kapaciteti i saj zvogëlohet me rreth 10%. Gjithashtu, ndonjëherë pragu i poshtëm rritet në 3.0-3.3 volt, në varësi të materialit të elektrodave, me të njëjtat pasoja.
• Jetëgjatësia e baterisë është më e madhe me rreth 45 përqind të karikimit dhe me rritjen ose uljen e nivelit të karikimit, jetëgjatësia e baterisë zvogëlohet. Nëse ngarkimi është brenda kufijve të dhënë nga kontrolluesi i baterisë (shih më lart), ndryshimi në qëndrueshmëri nuk është i rëndësishëm.
• Nëse, për shkak të rrethanave, tensioni në bateri shkon përtej kufijve të treguar më sipër, qoftë edhe për një kohë të shkurtër, jetëgjatësia e saj zvogëlohet në mënyrë dramatike. Këto kushte quhen mbingarkim dhe shkarkim i tepërt dhe janë shumë të rrezikshme për baterinë.

Kontrollorët e baterisë të projektuar për pajisje të ndryshme, nëse ata (kontrolluesit) janë të prodhuar me cilësinë e duhur, kurrë nuk lejojnë që tensioni në bateri gjatë karikimit të kalojë 4.2 volt, por, në varësi të qëllimit të baterisë, ata mund të kufizojnë tensionin minimal gjatë shkarkimit. në mënyra të ndryshme. Pra, në një bateri të krijuar për, të themi, një kaçavidë ose një motor të një modeli makine, voltazhi minimal ka të ngjarë të jetë me të vërtetë minimumi i pranueshëm, dhe për një PDA ose smartphone - më i lartë, sepse voltazhi minimal është 2.7-3.0 volt. thjesht mund të mos jetë e mjaftueshme për pajisjen elektronike. Prandaj, në pajisjet komplekse si telefonat, PDA-të, etj. funksionimi i kontrolluesit të integruar në vetë baterinë plotësohet nga kontrolluesi në vetë pajisjen.

Le të flasim për procesin e karikimit të baterive të litiumit. Karikuesi për çdo bateri litiumi është një burim tensioni konstant 5 volt i aftë për të dhënë një rrymë të barabartë me kapacitetin e baterisë përafërsisht 0,5-1,0 për karikim. Pra, nëse kapaciteti i baterisë është 1000 mAh, ngarkuesi duhet të sigurojë një rrymë ngarkimi prej të paktën 500 mA, dhe nominalisht - 1 amper.

Ekzistojnë disa mënyra karikimi për bateritë e litiumit.

Le të fillojmë me modalitetin standard Sony. Ky modalitet kërkon një kohë të gjatë karikimi, kontrollues kompleks, por siguron ngarkimin më të plotë të baterisë.

Në fazën e parë të karikimit, që zgjat afërsisht 1 orë, bateria ngarkohet me një rrymë konstante derisa voltazhi i baterisë të arrijë 4.2 volt. Pas kësaj, fillon faza e dytë, e cila gjithashtu zgjat rreth një orë, gjatë së cilës kontrolluesi, duke ruajtur tensionin në bateri saktësisht në 4.2 volt, ul gradualisht rrymën e karikimit. Kur rryma e karikimit zvogëlohet në një vlerë të caktuar (rreth 0.2 e kapacitetit të baterisë), fillon faza e tretë e karikimit, gjatë së cilës rryma e karikimit vazhdon të ulet, dhe voltazhi në terminalet e baterisë mbetet në të njëjtin nivel - 4.2 volt. Faza e tretë, ndryshe nga dy të parat, ka një kohëzgjatje të përcaktuar rreptësisht të përcaktuar nga kohëmatësi i integruar në kontrollues - 1 orë. Pas fazës së tretë, kontrolluesi shkëput plotësisht baterinë nga ngarkuesi.

Gjendja e ngarkimit të baterisë në fund të fazës së parë është 70%, në fund të së dytës - 90%, dhe në fund të së tretës - 100%.

Shumë kompani, duke kërkuar të ulin koston e pajisjeve të tyre, përdorin mënyra të thjeshtuara të karikimit të baterisë, për shembull, ndalimin e karikimit kur voltazhi në bateri arrin 4.2 volt, domethënë duke përdorur vetëm fazën e parë të karikimit. Në këtë rast, bateria ngarkohet shpejt, por, mjerisht, vetëm deri në 70% të kapacitetit të saj real. Nuk është e vështirë të përcaktohet se pajisja juaj ka një kontrollues kaq të thjeshtuar - duhen rreth 3 orë për t'u ngarkuar plotësisht, jo më pak.

Tek grupi i dytë përfshin rregullat e funksionimit që ne mund të ndikojmë, duke rritur ose ulur ndjeshëm jetëgjatësinë e baterisë. Këto rregulla janë si më poshtë:

• duhet të përpiqeni të mos e çoni baterinë në një ngarkesë minimale dhe, për më tepër, në një gjendje ku makina fiket vetë, mirë, nëse kjo ndodh, atëherë duhet ta ngarkoni baterinë sa më shpejt të jetë e mundur.
• nuk ka nevojë të kesh frikë nga rimbushjet e shpeshta, duke përfshirë ato të pjesshme, kur ngarkimi i plotë nuk arrihet - kjo nuk dëmton baterinë.

në kundërshtim me mendimin e shumë përdoruesve, mbingarkesa dëmton bateritë e litiumit jo më pak, por edhe më shumë se një shkarkim i thellë. Kontrolluesi, natyrisht, kufizon nivelin maksimal të ngarkimit, por ka një hollësi. Dihet mirë se kapaciteti i baterisë varet nga temperatura. Pra, nëse, për shembull, e kemi ngarkuar baterinë në temperaturën e dhomës dhe kemi marrë një karikim 100%, atëherë kur dalim në të ftohtë dhe makina ftohet, gjendja e ngarkimit të baterisë mund të bjerë në 80% e më poshtë. Por mund të jetë edhe situata e kundërt. Një bateri e ngarkuar në temperaturën e dhomës deri në 100%, duke u ngrohur pak, do të ngarkohet, të themi, deri në 105%, dhe kjo është shumë, shumë e pafavorshme për të. Situata të tilla ndodhin kur përdorni një makinë që ka qenë në djep për një kohë të gjatë. Gjatë funksionimit, temperatura e pajisjes dhe bashkë me të rritet bateria, por ngarkesa tashmë është e plotë ...

Në lidhje me këtë, rregulli thotë: nëse duhet të punoni në djep, së pari shkëputni makinën nga karikuesi, punoni në të dhe kur të arrijë regjimin e temperaturës "luftarake", lidhni karikuesin.

Nga rruga, ky rregull vlen edhe për pronarët e laptopëve dhe pajisjeve të tjera.

Kushtet ideale për ruajtjen afatgjatë të baterisë- kjo është të qenit jashtë pajisjes me një ngarkesë prej rreth 50%. Një bateri që funksionon nuk kërkon kujdes për veten për muaj të tërë (rreth gjashtë muaj).

Dhe në fund, disa informacione të tjera.

• - Në kundërshtim me besimin popullor, bateritë e litiumit, ndryshe nga ato të nikelit, nuk kanë pothuajse asnjë "efekt memorie", prandaj, i ashtuquajturi "stërvitje" e një baterie të re litiumi ka pak kuptim. Për të qetësuar veten, mjafton të karikoni dhe shkarkoni plotësisht një bateri të re një ose dy herë. Kjo kërkohet për të kalibruar kontrolluesin opsional.
• - Pronarët e pajisjeve e dinë se bateria mund të karikohet si nga karikuesi ashtu edhe nga USB. Në të njëjtën kohë, pamundësia e karikimit nga USB është shpesh konfuze. Fakti është se sipas "ligjit", kontrolluesi USB duhet të furnizojë pajisjet periferike të lidhura me të me një rrymë prej rreth 500 mA. Sidoqoftë, ka situata kur ose vetë kontrolluesi nuk mund të sigurojë një rrymë të tillë, ose pajisja është e lidhur me një kontrollues USB, në të cilin tashmë është varur një pjesë periferike që konsumon një pjesë të energjisë. Pra, nuk ka rrymë të mjaftueshme për karikim, veçanërisht nëse bateria është shumë e shkarkuar.
• - Bateritë e litiumit NUK U Pëlqejnë NGRIRJEN. Gjithmonë përpiquni të shmangni përdorimin e prerësit në të ftohtin ekstrem - ju tërhiqeni dhe bateria do të duhet të zëvendësohet. Sigurisht, nëse e nxirrni makinën nga xhepi i brendshëm i ngrohtë i xhaketës dhe bëni disa shënime ose telefonata, dhe më pas e ktheni kafshën mbrapsht, nuk do të ketë probleme.
• - Praktika tregon se bateritë e litiumit (jo vetëm akumulatorët) ulin kapacitetin e tyre me uljen e presionit atmosferik (në malësi, në një aeroplan). Kjo nuk i dëmton bateritë, por duhet të jeni të vetëdijshëm për këtë.
• - Ndodh që pas blerjes së një baterie me kapacitet të shtuar (të themi, 2200 mAh në vend të standardit 1100 mAh), pas disa ditësh përdorimi i një baterie të re, makina fillon të sillet çuditërisht: varet, fiket, bateria duket se po ngarkohet, por disi e çuditshme, etj. Është e mundur që karikuesi juaj, i cili funksionon me sukses në një bateri "vendase", thjesht nuk është në gjendje të sigurojë rrymë të mjaftueshme karikimi për një bateri me kapacitet të madh. Rruga për të dalë është blerja e një karikuesi me një dalje të madhe rryme (të themi, 2 amper në vend të 1 amperit të mëparshëm).

6 përdorues e pëlqyen postimin

Bateritë litium polimer përfaqësojnë një dizajn të përmirësuar të baterive litium-jon me famë botërore. Është planifikuar që së shpejti këto pajisje të zhvendosin plotësisht pajisjet nikel-metal-hidrid dhe nikel-kadmium nga tregu. akumulatorë... Qelizat e polimerit të litiumit po përdoren gjithnjë e më shumë në një shumëllojshmëri të gjerë pajisjesh elektronike si burim energjie. Me të njëjtën peshë për sa i përket kapacitetit energjetik, ato janë disa herë superiore ndaj modeleve nikel-metal-hidrid dhe nikel-kadmium.

Potencialisht, qelizat litium-polimer do të kushtojnë më pak se bateritë litium-jon. Megjithatë, për momentin ato janë ende mjaft të shtrenjta. Për momentin, vetëm disa firma të mëdha janë të angazhuara në prodhimin e tyre. Ato janë të ngjashme në dizajn me qelizat litium-jon, por ato përdorin një elektrolit helium. Si rezultat, ato çlirohen nga një rrymë e ulët shkarkimi, densitet i konsiderueshëm i energjisë dhe një numër i konsiderueshëm ciklesh ngarkimi dhe shkarkimi. Forma e tyre mund të jetë shumë e ndryshme, dhe ata vetë dallohen nga pesha e tyre e lehtë dhe kompaktësia.

Llojet

Për momentin, bateritë litium-polimer mund të jenë të disa llojeve, të cilat ndryshojnë në strukturën e elektrolitit:

• Elementet që kanë elektrolit homogjen i ngjashëm me xhel , e cila krijohet nga futja në përbërje e kripërave të litiumit polimer.
• Elementet që kanë elektrolit i thatë i polimerit ... Ky lloj është bërë në bazë të oksidit të polietilenit duke përdorur një shumëllojshmëri të kripërave të litiumit.
• Duke pasur elektrolit i matricës polimer duke pasur një strukturë mikroporoze. Ai përmban përbërës jo ujor të kripërave të litiumit.

Për shkak të faktit se një elektrolit i lëngshëm përdoret në një qelizë polimer, siguria e tyre operacionale është një renditje e madhësisë më e lartë. Përveç kësaj, ato mund të prodhohen në forma dhe konfigurime të ndryshme.

Disa qeliza polimer litium janë bërë nga polimer metalik. Sidoqoftë, në temperatura të ulëta, parametrat e baterive të tilla zvogëlohen ndjeshëm për shkak të kristalizimit të polimerit.

Ka zhvillime në bateritë polimer ku përdoret një anodë metalike. Disa kompani kanë arritur të marrin një zgjerim të konsiderueshëm të diapazonit të temperaturës së funksionimit dhe densitetit të rrymës. Këto lloj baterish mund të përdoren në pajisje të ndryshme shtëpiake dhe elektronike.

Në të njëjtën kohë, prodhues të ndryshëm përdorin materiale të ndryshme të elektrodave, strukturën e elektrolitit dhe teknologjinë e montimit. Si rezultat, bateritë e prodhuara mund të kenë parametra krejtësisht të ndryshëm. Por të gjitha kompanitë që prodhojnë bateri të tilla vërejnë se stabiliteti i funksionimit të baterive litium-polimer siguron uniformitetin e elektrolitit nga polimeri. Kjo, nga ana tjetër, varet nga numri i përbërësve, si dhe nga temperatura e polimerizimit.

Tashmë ka versione të baterive që janë vetëm 1 milimetër të trasha. Kjo i lejon prodhuesit të prodhojnë pajisje mobile shumë kompakte.

Gjithashtu, bateritë e polimerit të litiumit që janë në treg ndahen në:

• E rregullt.
• Shkarkim i shpejtë.

Pajisja

Bateritë e polimerit të litiumit punojnë në parimin e lëvizjes së një numri elementësh polimer në substanca gjysmëpërçuese, me kusht që jonet e elektrolitit të përfshihen në to. Si rezultat, ka një rritje të konsiderueshme të përçueshmërisë. Sipas pajisjes, këto bateri emetohen nga një përbërje elektrolitike.

Thelbi i teknologjisë së polimerit është që elektroliti të aplikohet në një film plastik. Nuk lejon që të përçohet energjia elektrike, por bën të mundur shkëmbimin e joneve. Me fjalë të tjera, elektroliti polimer zëvendëson ndarësin konvencional poroz të ngopur me elektrolit të lëngshëm. Falë strukturës së thatë të polimerit, është e mundur të sigurohet një trashësi minimale e qelizës rreth 1 mm, siguria e përdorimit dhe lehtësia e prodhimit. Falë këtij dizajni, zhvilluesit kanë mundësinë të integrojnë bateri të tilla në këpucë, veshje, pajisje miniaturë dhe pajisje të tjera.

Por një bateri e thatë polimer ka disavantazhe në formën e një rënie të përçueshmërisë dhe rezistencës së brendshme të polimereve, gjë që është e papranueshme për një numër pajisjesh të fuqishme celulare. Për ta bërë më të avancuar baterinë e vogël polimer, elektrolitit i shtohet një përqindje e caktuar e qelizave xhel. Shumica e baterive komerciale të përdorura aktualisht në telefonat celularë janë hibride polimer-xhel. Bateritë hibride janë deri tani më të njohurat.

Parimi i funksionimit

Bateritë litium-polimer kanë një parim veprimi të ngjashëm me qelizat litium-jon, domethënë ato veprojnë në kthyeshmërinë e një reaksioni kimik. Këtu, anoda është një material i bërë nga karboni, ku futen jonet e litiumit. Në katodë përdoren oksidet e vanadiumit, manganit ose kobaltit. Funksionimi i një baterie të tillë bazohet në aftësinë e polimereve për të kaluar në një gjendje gjysmëpërçuese për shkak të përfshirjes së joneve elektrolitike në to.

Kripërat e litiumit përdoren ende këtu si bazë kimike e elektrolitit. Sidoqoftë, ato janë të vendosura në një ndarës polimer përkatës që ndodhet midis katodës dhe anodës. Falë kësaj, bateritë e polimerit të litiumit mund të bëhen në çdo formë arbitrare. Ato mund të vendosen në vende të ndryshme të paarritshme, gjë që hap mundësi të reja për prodhuesit e elektronikës.

Aplikacion

Bateritë e polimerit të litiumit po përdoren gjithnjë e më shumë. Bateri të tilla mund të rrisin ndjeshëm kohën e funksionimit të pajisjes duke reduktuar peshën e baterisë. Falë kësaj, është e mundur të merret një transportues energjie që do të jetë disa herë më i madh në kapacitet. Performanca edhe më e mirë do të arrihet me bateritë me shkarkim të shpejtë. Prandaj, bateri të tilla bëhen një opsion i shkëlqyeshëm për modelet e aeroplanëve dhe helikopterëve të kontrolluar me radio, duke përfshirë pajisje të tjera të kontrolluara me radio.

Aplikacion Li-Pol bateritë e rikarikueshme bëjnë të mundur uljen e peshës së baterisë dhe rritjen e periudhës së funksionimit të pajisjeve. Bateritë e polimerit të litiumit kanë provuar vlerën e tyre në helikopterë të vegjël si Piccolo. Pajisjet e tilla janë të afta të fluturojnë me bateri të tilla për 30 minuta ose më shumë. Këta elementë janë një opsion i mirë për strukturat e vogla fluturuese.

Bateritë tipike të polimerit të litiumit përdoren si furnizime me energji elektrike që kërkohen për pajisjet elektronike që tërheqin relativisht pak rrymë. Këto mund të jenë laptopë, telefona inteligjentë etj. Bateritë me shkarkim të shpejtë përdoren në pajisjet ku kërkohet konsum i lartë aktual. Bateri të ngjashme përdoren në mjetet moderne, portative të energjisë dhe pajisjet e kontrolluara me radio.

Kufizimet e përdorimit

Këto bateri do të përdoren gjerësisht në industrinë e automobilave në të ardhmen. Sot ato përdoren për të krijuar teknologji të reja dhe testuar automjete elektrike. Megjithatë, ka disa kufizime që pengojnë përdorimin e këtyre baterive kudo.

• Bateritë e polimerit të litiumit kërkojnë një mënyrë të veçantë karikimi. Në parim, nuk është e vështirë, por e zakonshme nuk mund të përdoret për këtë. Kjo për faktin se ato dallohen nga një rrezik zjarri gjatë periudhës së shkarkimit të tepërt. Për të luftuar këtë fenomen, të gjitha bateritë e tilla kanë një sistem elektronik që parandalon shkarkimin e tepërt dhe mbinxehjen.
• Nëse bateria e polimerit të litiumit përdoret keq, mund të shkaktojë zjarr.
• Një bateri litium polimer nuk duhet të përdoret menjëherë pas karikimit. Së pari, duhet të ftohet në temperaturën e ambientit. Përndryshe, bateria mund të dëmtohet.
• Qark i shkurtër i papranueshëm.
• Depresioni i baterisë nuk lejohet.
• Shkarkimi i baterisë nën 3 volt.
• Mos ngrohni mbi 60 gradë.
• Bateritë nuk duhet të ekspozohen ndaj mikrovalëve ose presionit. Kjo mund të çojë në shfaqjen e tymit, zjarrit dhe pasojave më të rënda.
• Është e nevojshme të mbroni baterinë nga dëmtimi dhe goditja. Stresi i fortë mekanik mund të çojë në përçarje të strukturës së brendshme.

Megjithatë, këto disavantazhe nuk e pengojnë përdorimin e tyre në një larmi fushash. Në të ardhmen, të gjitha këto mangësi do të rrafshohen me futjen e teknologjive dhe zhvillimeve të reja.

Përparësitë e baterive të polimerit të litiumit

• Dendësia mjaft e lartë e energjisë.
• Parametër i vogël i vetë-shkarkimit.
• Nuk ka efekt kujtese.
• Bateritë e polimerit të litiumit janë disi më të larta se ato të litiumit në kapacitetin e baterisë dhe kohëzgjatjen e përdorimit.
• Prodhimi i baterive me trashësi vetëm një milimetër.
• Aplikime në një gamë mjaft të gjerë temperaturash: nga minus 20 në plus 40 gradë Celsius.
• Aftësia për të formuar baterinë në forma të ndryshme.
• Rënie e vogël e tensionit gjatë shkarkimit.