В чем отличия между li-ion и li-pol аккумуляторами, сравнение устройств

Аккумуляторы и батареи с каждым годом становятся все популярнее. Они используются для работы многих устройств. Основным условием эффективности и безопасности таких приборов считается качество. Сегодня на рынке представлены литий-ионные и литий-полимерные приборы. При этом рядовые пользователи обычно не знакомы с особенностями их работы. Чтобы выбрать конкретный вариант, стоит ознакомиться с главными отличиями li-ion от li-pol аккумуляторов.

Как работают литий-ионные аккумуляторы

Вначале устройства изготавливали из лития с добавлением марганца и кобальта. Они представляли собой основной элемент, который выполняет функции активного электролита. Сегодня конструкция литий-ионных батарей существенно изменилась. При этом используемые вещества не отражаются на производительности. Она определяется расположением составляющих в блоке.

В структуру современных li-ion аккумуляторов входят электроды. Также там присутствует сепаратор. Для производства устройств используют медь и алюминий. Аноды делают из меди, а для производства катодов применяют алюминий.

Внутри анод и катод соединяют особыми клеммами-токосъемниками. С помощью электролитной пропитки сепаратора формируется среда, которая позволяет обслуживать заряд. Литиевые ионы служат источником положительных зарядов, которые запускают целый спектр реакций, образуют связи и способствуют выведению энергии.

Механизм работы литий-ионного источника питания можно сопоставить с функционированием полноценной гелевой аккумуляторной батареи.

Устройство литий-полимерных батарей

Модели li-ion не способны выполнять многие современные задачи. Потому их понемногу вытесняют полимерные детали. Аккумуляторы типа li-ion нельзя назвать полностью безопасными. К тому же стоят они достаточно дорого.

Именно поэтому на смену таким аккумуляторам пришли li-pol батареи. В структуру таких аккумуляторов входят полимерные электролиты. Толщина главного элемента не превышает 1 миллиметра. Это делает изделие небольшим и компактным.

Использование полимерных пленок вместо жидких электролитов нейтрализует риск воспламенения батареи. Это существенно повышает ее безопасность. Для батарей li-pol характерно полное отсутствие жидких или гелевых электролитов.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность "Экономика предприятия"
Такие устройства изготавливаются на твердотельной основе. Их отличительной особенностью считается процесс, при котором пластины действующего элемента контактируют с литием и исключают образование дендритов. Это позволяет избежать возгорания или взрыва.

Чем похожи

Обе разновидности источников питания характеризуются одинаковыми особенностями:

  1. Идентичная конструкция электродов.
  2. Похожие химические реакции, которые приводят к появлению электродвижущей силы в литиевых элементах. Они связаны с взаимодействием электродов, которые делятся электролитом с включением солей литий.
  3. Одинаковое номинальное напряжение. Оно составляет 3,7 Вольта.
  4. Одинаковый срок хранения. Он составляет 2-3 года.
  5. Возможность применения одинаковых зарядных устройств для обоих видов батарей.
  6. Отсутствие эффекта памяти. Однако аккумуляторы отличаются чувствительностью к чрезмерному разряду и опасны при избыточном заряде.
  7. Невозможность применения при наличии повреждений или после чрезмерного разряда.

Отличие li-ion от li-pol аккумуляторов

Литий-ионный аккумулятор существенно отличается от литий-полимерного по множеству параметров.

битвы батареи

Разница технологий

Главным отличием аккумуляторов li-pol от li-ion считается физическое состояние электролита. В первом случае применяют твердый полимерный электролит или пластины с элементами гелеобразными включениями. Во втором случае электроды делятся жидким веществом.

Применение сухого электролита уменьшает его активность. Потому для улучшения свойств аккумулятора в него добавляют гелевые полужидкие вкрапления. Применение полимерной прослойки делает технологию более сложной и дорогой. Однако при этом батареи становятся более удобными и безопасными.

Срок службы

Обе разновидности аккумуляторов в равной степени подвержены старению. Они обеспечивают примерно 900 полных циклов зарядки. После чего использовать их невозможно. При этом активность эксплуатации самого устройства не имеет особого значения. Если долгое время вообще не пользоваться батареей, сокращение ресурса тоже произойдет.

Уже через 1 год емкости значительно уменьшаются в ресурсе. Через 2-3 года батарея может вообще выйти из строя. Этот минус считается общим для всех видов литиевых устройств. Потому специалисты советуют выбирать более долговечную модель. При этом стоит ориентироваться на репутацию производителя и конкретные отзывы.

Дополнительная защита

При анализе отличий разных типов аккумуляторов стоит учитывать наличие защиты. Модели li-pol требуют применения дополнительной внутренней защиты. Они могут перегореть из-за перегревания элементов. Такие последствия обусловлены внутренним напряжением функционирующих зон.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность "Экономика предприятия"
Для защиты устройства от перезарядов, перегревания элементов и перегорания в конструкции предусмотрена особая стабилизирующая система. Также в ней используется механизм ограничения тока. Это делает аккумуляторы li-pol безопаснее, однако значительно повышает их стоимость.

вздутая батарея

В конструкции применяют часть электролитов в гелевой форме. Комбинированные источники питания применяются во множестве портативных устройств. Они характеризуются высокой чувствительностью к колебаниям температур и требуют четкого соблюдения правил эксплуатации. Аккумуляторы li-pol стоит применять в устройствах, которые нагреваются до 60-100 градусов.

Производители помещают внутренние элементы в корпус, который отличается теплоизолирующими характеристиками. Такие аккумуляторы прекрасно подходят для использования в условиях повышенных температур. Если температурный режим не соответствует требованиям эксплуатации, полимерные элементы используются как резерв.

Особенности зарядки

Для пополнения заряда li-pol аккумулятора понадобится минимум 3 часа. При этом можно не бояться нагревания блока. Существует 2 этапа наполнения. Первый протекает, пока не будет установлен пиковый режим. Его поддерживают до достижения зарядкой 70 %. При нормальных параметрах напряжения удается набрать остаточный заряд 30 %.

Подзарядку рекомендуется проводить по четкому графику. При этом стоит дождаться полной разрядки и выполнять манипуляцию каждые 500 часов применения устройства. Это помогает поддерживать объем наполнения на постоянном уровне.

Аккумулятор стоит подключать исключительно к стабильной электросети. При этом не должно быть колебаний напряжения или помех. Использовать рекомендуется лишь соответствующие зарядные устройства, которые совпадают с параметрами, которые приведены в описании.

Важно учитывать, что при зарядке все разъемы стоит подключать правильно. Стоит следить, чтобы не было размыкания. Элементы литий-полимерных устройств отличаются высокой чувствительностью к повышенным параметрам тока, перегрузкам, механическим воздействиям и переохлаждению. Важно контролировать герметичность твердотельных деталей.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность "Экономика предприятия"
Зарядка аккумуляторов li-ion не отличается от устройств li-pol. Однако они характеризуются более высокой чувствительностью и меньшей надежностью в плане безопасности. Длительность зарядки у двух типов совпадает. Однако литий-полимерные элементы считаются более требовательными к качеству электроснабжения.

Сравнение

Главные особенности рассматриваемых аккумуляторов зафиксированы в таблице:

Технические характеристики Li-ion Li-pol
Энергоемкость Высокая Низкая
Размер Ограниченный выбор Широкий выбор
Вес Чуть больше Минимальный
Емкость Меньше Практически вдвое выше
Угроза воспламенения и взрыва Высокий Низкий
Время зарядки Больше Меньше
Износ До 0,1 % в месяц Не такой активный
Стоимость Ниже Выше

Выводы

Аккумуляторы li-pol и li-ion имеют ряд сходств, однако для них характерно и много отличий. Разница затрагивает механизм работы, правила эксплуатации, срок службы. Это помогает выбрать подходящий вариант.

Карнаух Екатерина Владимировна

Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность "Экономика предприятия"

Оцените автора
Pohozhie
Добавить комментарий