Отличие li-ion от li-pol аккумуляторов: разница между литий-ионными и полимерными устройствами

Отличие li-ion от li-pol аккумуляторов

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

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.

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

Элементы литий-полимерных устройств отличаются высокой чувствительностью к повышенным параметрам тока, перегрузкам, механическим воздействиям и переохлаждению

Важно контролировать герметичность твердотельных деталей

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.

Литиево-полимерные батареи

В 70 гг. XX в. началась разработка литий полимерного аккумулятора, отличие от ионного которых должно было повысить безопасность и снизить стоимость. Для этого жидкий электролит заменили на твердое вещество наподобие пластиковой пленки. Оно контактно взаимодействует с активными пластинами. В итоге получились более дешевые и безопасные энергетические элементы, независимые от стандартного формата ячеек. Последнее означает произвольные габариты и форму. Безопасность возросла за счет введения защиты от перезаряда и невозможности утечки электролита. К тому же исключено образование дендритов.

Полимерный аккумулятор отличается еще рядом положительных особенностей: вдвое большая емкость, чуть меньшая масса, замедленный износ. Однако ввиду низкой электропроводности из-за большого внутреннего сопротивления они способны функционировать при температуре от 60 до 100°C, позволяющей повыситься электропроводности до приемлемой. Эта особенность сохранилась по сей день. Она обуславливает необходимость размещения полимерных АКБ в теплоизолированных корпусах с нагревательными элементами. Поэтому их применяют в качестве дополнительных источников питания на оборудовании, служащем в условиях теплого климата. Потенциальные возможности использования дополнительно ограничивает чувствительность литиево-полимерных аккумуляторов к ударам.

Для приспособления li-polymer аккумуляторов к общераспространенным условиям эксплуатации добавили некоторое количество гелевого электролита, чтобы увеличить электропроводность. Это гибридные или литий-ион полимерные батареи. Однако производители редко используют полное обозначение и обычно называют их просто литий-полимерными.

По рабочим характеристикам батареи li-pol типа близки к литий-ионным. Отличие аккумуляторов li-ion от li-pol состоит в чуть большей удельной энергии последних, что позволяет получить ту же производительность при меньших размерах. Ввиду этого они актуальны для компактных, легких устройств: квадрокоптеров, камер наблюдения, страйкбольных ружий. К тому же выше безопасность из-за меньшего риска утечки электролита. Эксплуатационные параметры позволяют использовать гибридные АКБ наравне с литий-ионными. Однако цена производства аккумуляторов li-polimer больше на 10-30%, чем обусловлено существенно меньшее распространение. Хотя, считается, что в случае перехода производителей на данную технологию, эти батареи наоборот окажутся дешевле.

Безопасность и стабильность работы аккумуляторов Li Ion и Li Polymer

Аккумуляторы Li Ion (литий-ионные) и Li Polymer (литий-полимерные) являются двумя наиболее распространенными типами аккумуляторов, используемыми в современных смартфонах. Оба типа аккумуляторов имеют свои преимущества и недостатки, но безопасность и стабильность их работы являются одними из ключевых параметров при выборе для использования в мобильных устройствах.

Безопасность аккумуляторов Li Ion

Аккумуляторы Li Ion имеют довольно высокую энергоемкость, что позволяет им обеспечивать длительное время работы смартфона без подзарядки. Однако, аккумуляторы этого типа обладают некоторыми недостатками с точки зрения безопасности.

Взрывоопасность: В случае повреждения аккумулятора Li Ion, существует возможность его воспламенения или даже взрыва. Причиной этого являются химические процессы, происходящие внутри аккумулятора при использовании. Неправильное использование, повреждение корпуса или перегрев могут стать причиной возникновения таких опасных ситуаций.
Утечка электролита: Внутри аккумуляторов Li Ion используется жидкий электролит, который может вытечь в случае повреждения или несоблюдения правил эксплуатации. Это также может привести к возникновению опасных ситуаций в виде короткого замыкания или воспламенения аккумулятора.
Эксплозия при перегреве: Перегрев аккумулятора Li Ion может привести к его воспламенению и даже взрыву. При интенсивном использовании смартфона или при зарядке аккумулятора в неправильных условиях, такой риск становится высоким.

Безопасность аккумуляторов Li Polymer

Аккумуляторы Li Polymer являются более безопасными и стабильными в сравнении с аккумуляторами Li Ion. Они имеют более низкую энергоемкость, но при этом обладают следующими преимуществами:

Низкий риск взрыва: Аккумуляторы Li Polymer имеют более низкий риск возникновения опасных ситуаций, таких как воспламенение или взрыв. Они более устойчивы к повреждениям и обладают лучшими механическими свойствами.
Меньшая утечка электролита: Аккумуляторы Li Polymer используют полимерный электролит вместо жидкого электролита, что делает их более безопасными в случае повреждения. Возможность утечки электролита снижается, что уменьшает риск короткого замыкания или воспламенения аккумулятора.
Стабильная работа: Аккумуляторы Li Polymer имеют более стабильные характеристики разряда и заряда, что обеспечивает более длительный срок службы и более стабильную работу смартфона.

В целом, аккумуляторы Li Polymer обладают большей безопасностью и стабильностью работы по сравнению с аккумуляторами Li Ion. Они являются более предпочтительными в случаях, когда безопасность является приоритетом, однако, оба типа аккумуляторов могут быть использованы при правильном обращении и соблюдении правил эксплуатации.

Сборка батареи своими руками

Чтобы собрать батарею самому, необходимо купить аккумуляторы, или в просторечии — банки. Для сборки нужно уметь паять и разбираться в основных понятиях электроники.

Для сборки батареи все купленные банки необходимо соединить параллельно. Для того чтобы определить количество банок в покупной батарее, необходимо посмотреть на этикетку. На ней пишут не только количество банок, но и количество банок, соединённых последовательно и параллельно.

Обычно буквой P указывают количество банок, соединённых параллельно, а буква S – соединенные последовательно. Например, на упаковке указано 3S2P. Расшифровывается это так: под корпусом есть 3 ряда аккумуляторов, соединённых последовательно, в каждом ряду по 2 банки.

Чтобы рассчитать ёмкость этой батареи, предположим, что у 1 банки 1500 mAh, тогда общая ёмкость равна 3000 mAh, так как при параллельном соединении возрастает ёмкость.

Если вы используете аккумуляторы, которые купили отдельно, то перед тем, как соединять их между собой, следует уровнять потенциалы на клеймах.

Если этого не сделать, то банки начнут заряжать друг друга, из-за чего возникнет сила тока больше, чем 1С.

Также перед соединением необходимо разрядить все банки так, чтобы напряжение составляло 3V, током 0.1-0.2С. Особенно всё выше сказанное касается параллельного соединения. Напряжение измеряют цифровым вольтметром, иначе могут возникнуть неточности.

Многие производители не балансируют банки, чтобы ускорить и сэкономить на производстве батареи, поэтому балансировку лучше всего будет провести самостоятельно.

Чтобы избежать разбалансированности батареи в дальнейшем, ни в коем случае нельзя добавлять новые элементы в батарею последовательно старым.

К разбалансировке может привести эксплуатация банок с разной ёмкостью, пусть даже разница между значениями небольшая. Например, 1800 mAh и 2000 mAh. У разных производителей есть аккумуляторы с разным напряжением, а это приводит к разбалансировке.

Когда все аккумуляторы куплены, то можно начинать пайку элементов. Конечно, схему расположения элементов можно придумать своими силами, но лучше всего взять готовую.

Чтобы не перегреть выходы и герметичность банки, паяем аккуратно, иначе аккумулятор выйдет из строя, даже не поработав.

Можно приобрести специальную текстолитовую печатную плату, на которой будет удобнее распаивать провода. Её припаивают к каждой банке. Это добавляет небольшой вес банке (примерно 1 грамм), но паять становится гораздо удобнее, так как стеклотекстолит плохо проводит тепло и греть можно дольше.

Для балансировки используют специальную плату, которая содержит нагрузочные резисторы, схему для управления, а также светодиод, который загорится, если напряжение будет выше 4.2V.

Если напряжение превысило это значение, то плата замыкает часть тока, что не позволяет ему дальше повышаться. Такую плату необходимо припаять к каждой банке.

Недостатки

Технология обладает и некоторыми недостатками, среди которых:

повышенная требовательность к режимам заряда и разряда
подверженность старению
вероятность воспламенения, взрыва.

Литиевые батареи особенно требовательны к условиям и режимам заряда. Отклонение максимального напряжения всего на десятые доли вольта приводит к их быстрой деградации и выходу из строя. Ни в коем случае нельзя применять ЗУ для NiCa, NiMH, щелочных и свинцовых аккумуляторов.

Литиевые аккумуляторы обоих типов в равной мере подвержены старению

При покупке следует обращать внимание на дату выпуска. Если срок хранения с момента производства более одного года, от покупки такого источника питания лучше воздержаться

Технология производства постоянно совершенствуется и всё же проблемы с безопасностью имеют место. Как правило, они связаны с нарушением условий хранения и эксплуатации. Высокие температуры, превышение номинального тока нагрузки, использование неспециализированных ЗУ являются основной причиной проблем.

Подводя итоговое сравнение, не касаясь тонкостей вроде химического состава электродов и электролита, основные отличия сведены в таблицу:

Li-ion	Li-poly
Металлический корпус	Пластиковый корпус или плёнка
Цилиндрическая форма	Свободная форма, толщина от 1 мм
Жидкий электролит	Твёрдый электролит с гелем
Цена ниже	Цена выше
Универсальность применения стандартных цилиндрических элементов	Встраиваемые или съёмные батареи с особым интерфейсом

Основные отличия для обычного пользователя несущественны, так как большая часть портативных устройств изначально комплектуется тем или иным типом батареи и покупателю нет необходимости уточнять или выбирать их. Оба типа батарей имеют сходные электрические характеристики и могут использоваться взамен друг друга, если позволяют габариты. Исключение составляют особые случаи, когда требуются повышенные разрядные токи, низкая масса. Например, мощный беспроводной электроинструмент, тяговые батареи электромобилей или авиамоделизм.

В чем разница между литий-ионным и литий полимерным аккумулятором: видео

Как правильно заряжать литий полимерный аккумулятор
Как правильно заряжать литий ионные аккумуляторы
Вздулся аккумулятор в телефоне — что делать

Ni Cd (Никель кадмиевый аккумулятор)

Появились и начали производиться раньше остальных типов

Разряжена 0.9 – 1v
Стандартное напряжение 1.2v
Полностью заряжена 1.5 – 1.8v
Устойчивость к перезаряду – средняя

Способны сохранять работоспособность приблизительно от -50 до+ 40 градусов по цельсию, присутствует возможность зарядки, при отрицательных температурах.

Количество циклов перезарядки от 100 – 900 до 2000, в зависимости от технологии производителя

Обладают эффектом памяти, вследствие чего, рекомендуется проводить тренировку, после приобретения или длительного хранения, от 3 до 5 циклов, полностью разряжая и заряжая аккумуляторные батарейки (следует придерживаться рекомендаций производителя), последующие соблюдение циклов, позволит наилучшим образом сохранять рабочие параметры.

Уровень саморазряда может достигать 8 – 10%, для более современных или 20 -30%, для более старых версий, от первоначальной емкости.

Могут храниться разряженными, в таком случае будут «сразу» готовы к эксплуатации, после зарядки.

Способны отдавать большой «пиковый» ток

Больший вес, при относительно одинаковых размерах с Ni –Mh

Более доступная стоимость

Преимущества Li-Po батарей

Li-Po (липолимео) батареи имеют множество преимуществ по сравнению с Li-Ion (литий-ионными) батареями, что делает их предпочтительным выбором для различных устройств.

Во-первых, Li-Po батареи обладают гораздо большей плотностью энергии, что означает, что они могут вмещать больше энергии на единицу объема

Это позволяет сделать батарею более компактной и тонкой, что особенно важно для мобильных устройств, таких как смартфоны и планшеты. Более высокая плотность энергии также означает, что Li-Po батареи предлагают больше мощности и длительности работы по сравнению с Li-Ion

Во-вторых, Li-Po батареи имеют более широкий диапазон рабочих температур. Они лучше справляются с низкими и высокими температурами, что делает их идеальным выбором для устройств, которые могут подвергаться экстремальным условиям, например, в автомобилях или дронами. Более широкий диапазон температур также означает, что Li-Po батареи имеют более стабильную производительность и длительный срок службы.

Еще одним преимуществом Li-Po батарей является их способность поддерживать высокую скорость зарядки. Они могут принимать больший ток заряда, что означает, что они могут заряжаться быстрее по сравнению с Li-Ion батареями. Это особенно ценно в ситуациях, когда требуется быстрое восстановление заряда, например, перед поездкой или в случае экстренной необходимости.

Однако следует отметить, что Li-Po батареи требуют более аккуратного обращения и надлежащей зарядки и разрядки для поддержания их производительности и безопасности. Несоблюдение рекомендаций по использованию и хранению Li-Po батарей может привести к их повреждению или даже возгоранию.

В целом, Li-Po батареи предлагают ряд преимуществ, которые делают их привлекательным выбором для многих устройств. В зависимости от ваших потребностей и требований, вы можете выбрать Li-Po батарею для более компактного размера, широкого диапазона рабочих температур и быстрой зарядки.

Ссылки

Аккумуляторы для мобильных устройств — академия для не инженеров.
Аккумуляторы для мобильных устройств — методы заряда.
http://www.buchmann.ca/ — «Batteries in a Portable World. A handbook on rechargeable batteries for non-engineers» — интернет-версия книги г-на Isidor Buchmann, главы канадской компании Cadex Electronics Inc.
http://forum.rax.ru/vb/forumdisplay.php?forumid=45 — Мобильники и аксессуарам для них.
http://www.cadex.com — Cadex Electronics Inc., Vancouver, BC , Canada — разработчик и производитель зарядных устройств, анализаторов и систем обслуживания аккумуляторов.
http://www.mari-el.ru/marmobile/battery/ — Аккумуляторы для мобильных устройств и портативных компьютеров. Анализаторы аккумуляторов.

Литиево-ионные аккумуляторы

На первых батареях в качестве электролита использовали кобальт и марганец. Причем производительность определялась его составом. Позже конструкцию модернизировали, и фактором продуктивности стало количество элементов. Номинальное напряжение каждого равно 3,7 В.

Энергетические элементы включают электроды и сепаратор. Для изготовления анодов используют медь, катодов – алюминий. Они соединены клеммами-токосъемниками. Сепаратор пропитан электролитом. Несколько элементов помещают в пластиковый корпус с контролирующей электроникой.

Ввиду чувствительности литий-ионных АКБ к перепадам напряжения, повышенному току и т. д. их оснащают системой стабилизации и механизмом ограничения тока.

Какой аккумулятор предпочтительнее?

На этот вопрос нет однозначного ответа. Li-ion или Li-pol аккумулятор занимает свое законное место в том устройстве, изделии, бытовой или компьютерной технике, оборудовании, где его характеристики, параметры и требования к эксплуатации подходят наилучшим образом.

Решение принимается в зависимости от предполагаемого применения. Там, где важным является сила разрядного тока, продолжительность службы да еще по низкой цене, лучше отдать предпочтение Li-ion.

Как только портативность, компактность, универсальность выходят на первое место, становятся главными (наряду с ослаблением жестких требований к условиям эксплуатации), тогда без колебаний приобретается Li-pol, несмотря на высокую цену. Бывает так, что недостаток с точки зрения одних требований оказывается преимуществом в другой ситуации.

↑Отличия литий-ионного и литий-полимерного аккумуляторов

Модели аккумуляторов, произведенных по разным технологиям, выполняют одну и ту же функцию энергообеспечения. Особенности конструкции каждого типа влияют на сообщаемую мощность, долговечность эксплуатации, степень защиты от взрыва. Нельзя утверждать однозначно, что более современный

тип аккумулятора лучше устаревшего. В обеих технологиях есть практические преимущества и недостатки. Модели Li-pol и Li-ion имеют сходные схемы работы, но отличаются конфигурацией и техническими параметрами.

Чтобы понять, что лучше — Li-polymer или Li-ion, рассмотрим подробно каждый вид в отдельности. Сравнивать типы аккумуляторов и делать выбор в сторону того или иного вида следует по следующим показателям:

цена;
соотношение веса и емкости;
безопасность;
целевое использование в устройстве конкретного назначения;
температурный режим эксплуатации.

Выбирая один из двух видов, учитывайте сферу применения и финансовые возможности.

↑Литий-ионные аккумуляторы: особенности и характеристики

Изначально модели на базе лития выпускались с применением марганца и кобальта в качестве основного элемента (активный электролит). Современные батареи литий-ионного типа претерпели конструктивные изменения. Их продуктивность зависит не от использованного вещества, а от порядка размещения элементов в блоке. Составные части современной батареи Li-Ion – электроды и сепаратор. Материалы – алюминий и медь (медные аноды и алюминиевая фольга в качестве катодной основы).

Специальные клеммы-токосъемники обеспечивают внутреннее соединение анода и катода, а электролитная пропитка массы сепаратора задает благоприятную среду для обслуживания заряда. Положительные заряды ионов лития запускают химические реакции, формируют связи и обеспечивают выход энергии. Принцип действия источника питания на литий-ионной базе напоминает работу полноформатной гелевой АКБ.

Литий-полимерные батареи

Поскольку литий-ионные модели не справляются со многими современными задачами, постепенно их начали вытеснять полимерные элементы. Батареи Li-ion не обладали высоким уровнем безопасности и довольно дорого стоили. Чтобы устранить эти недостатки и проблемы эксплуатации, сделать батареи более эффективными, разработчики приняли решение о смене электролита. Вместо пропитки пористого сепаратора в конструкции батареи применили полимерные электролиты.

Литий-полимерный элемент имеет толщину 1 мм, что позволяет сделать размеры аккумулятора компактными. Замена жидких электролитов полимерными пленками исключило высокий риск воспламенения батареи и сделало ее безопасной. Представленная ниже сравнительная таблица поможет наглядно определить, чем отличается Li-ion от Li-Pol.

низкая, количество циклов заряда и разряда меньше

высокий выбор, независимость от стандартного формата ячеек

почти в два раза выше при одинаковом размере

встроенная защита от утечки электролитов и перезарядов

Конструкция полимерно-литиевых аккумуляторных устройств полностью исключает присутствие электролита в форме жидкости или геля. Наглядно представить себе разницу технологий можно при рассмотрении принципа работы современных автомобильных питающих устройств. Интересы безопасности стали причиной исключения из повседневной практики жидкостных электролитов. Но в автомобильных АКБ до последнего времени использовались пористые структуры с пропиткой.

Рекомендации: какой аккумулятор выбрать для ноутбука? Учет особенностей и потребностей

При выборе аккумулятора для ноутбука нужно учитывать несколько факторов, включая тип аккумулятора, емкость, совместимость и цену. Ниже приведены рекомендации, которые помогут вам сделать правильный выбор в зависимости от ваших потребностей.

Тип аккумулятора: Li-Ion или Li-Pol

Самыми популярными типами аккумуляторов для ноутбуков являются Li-Ion (литий-ионный) и Li-Pol (литий-полимерный). Оба типа имеют свои преимущества и недостатки.

Li-Ion аккумуляторы обладают хорошей емкостью и длительным сроком службы. Они обычно дешевле, легче и имеют меньший размер, что делает их идеальным выбором для большинства ноутбуков. Однако они могут иметь проблемы с саморазрядкой и более выраженный эффект памяти, что может снижать их производительность со временем.
Li-Pol аккумуляторы обладают большей гибкостью в форме и совместимы с более компактными и тонкими дизайнами ноутбуков. Они также имеют лучшую стабильность напряжения и более низкую саморазрядку. Однако они могут быть дороже, иметь более низкую емкость и более короткий срок службы по сравнению с Li-Ion аккумуляторами.

Емкость аккумулятора

Емкость аккумулятора определяет сколько времени вы сможете использовать ноутбук без подключения к сети. Обычно емкость аккумулятора измеряется в миллиампер-часах (mAh). Чем выше емкость, тем дольше будет работать ноутбук. Однако стоит учесть, что более высокая емкость также означает больший размер и вес аккумулятора.

При выборе аккумулятора следует учитывать вашу типичную потребность в независимости от источника питания. Если вы часто работаете вдали от розетки, рекомендуется выбирать аккумулятор с более высокой емкостью.

Совместимость и цена

Проверьте совместимость аккумулятора с вашей моделью ноутбука. Убедитесь, что аккумулятор подходит по размеру, разъемам и напряжению. Обратитесь к руководству пользователя или производителю ноутбука, чтобы узнать рекомендуемые спецификации аккумулятора.

Цена также является важным фактором. Обычно Li-Ion аккумуляторы более доступны и часто предлагаются в широком ассортименте. Li-Pol аккумуляторы могут быть дороже, но могут быть необходимы для некоторых моделей ноутбуков с тонкими и легкими корпусами.

Вывод

Выбор аккумулятора для ноутбука зависит от ваших потребностей и предпочтений. Li-Ion аккумуляторы обычно являются более популярным и доступным выбором, обеспечивая хорошую емкость и длительный срок службы. Li-Pol аккумуляторы подходят для ноутбуков с более компактными и тонкими дизайнами, обеспечивая более стабильное напряжение и меньшую саморазрядку. Учтите особенности каждого типа аккумулятора, сравните их преимущества и недостатки и выберите наиболее подходящий для ваших нужд.

Небольшой экскурс в историю

Первые эксперименты по созданию литиевых батарей начались в 1912 году, но только спустя шесть десятилетий, в начале 70-х годов, они впервые были внедрены в бытовые устройства. Причем, подчеркну, это были именно батареи. Последовавшие вслед за этим попытки разработать литиевые аккумуляторы (перезаряжающиеся батареи) оказались неудачными из-за проблем, связанных с обеспечением безопасности их эксплуатации. Литий, самый легкий из всех металлов, имеет наибольший электрохимический потенциал и обеспечивает самую большую плотность энергии. Аккумуляторы, использующие литиевые металлические электроды, характеризуются и высоким напряжением, и превосходной емкостью.

Но в результате многочисленных исследований в 80-х годах было выяснено, что циклическая работа (заряд — разряд) литиевых аккумуляторов приводит к изменениям на литиевом электроде, в результате которых уменьшается тепловая стабильность и появляется угроза выхода теплового состояния из-под контроля. Когда это происходит, температура элемента быстро приближается к точке плавления лития — и начинается бурная реакция с воспламенением выделяющихся газов. Так, например, большое количество литиевых аккумуляторов для мобильных телефонов, поставленных в Японию в 1991 году, было отозвано после нескольких случаев их воспламенения.

Из-за свойственной литию неустойчивости исследователи обратили свой взор в сторону неметаллических литиевых аккумуляторов на основе ионов лития

Немного проиграв при этом в плотности энергии и приняв некоторые меры предосторожности при заряде и разряде, они получили более безопасные так называемые Li-ion аккумуляторы

Плотность энергии Li-ion аккумуляторов обычно вдвое превышает плотность стандартных NiCd , а в перспективе, благодаря применению новых активных материалов, предполагается еще больше увеличить ее и достигнуть трехкратного превосходства над NiCd. В дополнение к большой емкости Li-ion аккумулятор при разряде ведет себя аналогично NiCd (форма их разрядных характеристик подобна и отличается лишь напряжением).

На сегодняшний момент существует множество разновидностей Li-ion аккумуляторов, причем можно долго говорить о преимуществах и недостатках того или иного типа, но отличить их по внешнему виду невозможно. Поэтому отметим только те достоинства и недостатки, которые свойственны всем типам этих устройств, и рассмотрим причины, вызвавшие появление на свет литий-полимерных аккумуляторов.

Разница между аккумуляторами Li-Ion и Li-Pol для Power Bank

Когда выбираешь аккумулятор для своего Power Bank, ты сталкиваешься с выбором между двумя основными типами аккумуляторов: Li-Ion (литий-ионный) и Li-Pol (литий-полимерный). В этом разделе мы рассмотрим разницу между этими двумя типами аккумуляторов и дадим тебе рекомендации для выбора наиболее подходящего для твоих потребностей.

Технология и состав:

Аккумуляторы Li-Ion используют технологию лития-иона, в которой ионы лития перемещаются между анодом и катодом в процессе зарядки и разрядки. Они обладают более высокой плотностью энергии и долговечностью, чем Ni-Cd (никель-кадмиевые) и Ni-MH (никель-металлогидридные) аккумуляторы.

Аккумуляторы Li-Pol, напротив, используют технологию лития-полимера. В них электролит и электроды находятся в виде полимерных слоев, что позволяет создавать аккумуляторы более тонкого и гибкого дизайна.

Преимущества и недостатки:

Оба типа аккумуляторов имеют свои особенности, и для выбора подходящего аккумулятора стоит учитывать их преимущества и недостатки.

Аккумуляторы Li-Ion обладают более высокой энергетической плотностью, что позволяет им иметь большую емкость и работать дольше на одной зарядке. Они также характеризуются стабильной работой и долговечностью. Однако, они могут быть более подвержены некоторым явлениям, таким как эффект памяти и саморазрядка.

Аккумуляторы Li-Pol, в свою очередь, предлагают большую гибкость в дизайне благодаря использованию полимерных слоев. Они могут быть тонкими, легкими и иметь разные формы. Также они менее подвержены эффекту памяти и саморазрядке. Однако, они обладают немного более низкой энергетической плотностью по сравнению с Li-Ion аккумуляторами.

Рекомендации:

Если тебе важна большая емкость и длительная работа на одной зарядке, аккумулятор Li-Ion будет отличным выбором. Он обеспечит тебя достаточным запасом энергии для зарядки устройств в течение дня.

Если твоим основным критерием является компактность и гибкость дизайна, аккумулятор Li-Pol подойдет лучше. Его тонкий и легкий профиль сделает его идеальным для путешествий или использования вместе с устройствами с нестандартной формой.

В конечном счете, выбор между аккумуляторами Li-Ion и Li-Pol для Power Bank зависит от твоих индивидуальных потребностей

Оба типа аккумуляторов предлагают преимущества и недостатки, и важно выбрать тот, который наилучшим образом соответствует твоим ожиданиям и требованиям

Различия между Li Ion и Li Pol батареями

Li pol элементы питания отличаются от литий ионных в основном по физическому состоянию электролита.

В первом случае используется твердый полимерный электролит, либо пластины с включениями гелеобразного электролита, а во втором случае электроды разделены жидким активным веществом.

Использование полностью сухого электролита снижает его активность, поэтому для улучшения эксплуатационных характеристик батарей, в него добавляют вкрапления гелевого полужидкого электролита.

Использование полимерной электролитной прослойки вместо пористого сепаратора, наполненного электролитом, усложняет технологический процесс и удорожает его, но позволяет получить более удобные и безопасные при эксплуатации источники питания.

ХарактеристикаLithium-IonLithium-Polymer

Плотность энергии	Высокая	Низкая
Эффект старения	Со временем теряет емкость	Тоже теряет, но не так интенсивно, как li-ion
Шансы на взрыв	Может взорваться при перезаряде	Безопасны от взрыва
Стоимость	Дешевые	Дорогие
Время зарядки	Долго заряжаются	Заряжается существенно быстрее
Вес	Тяжелее	Легче

В то же время, использование сухого полимера уменьшает активность электролита и обеспечивает приемлемые электрические параметры только при высокой температуре. В связи с этим при производстве большинства современных литий-полимерных источников используется гибридная технология, при которой в сухой полимерный материал добавляются вкрапления гелеобразного электролита. Это увеличивает его ионную электропроводность при сохранении высоких эксплуатационных характеристик.

Как работают литий-ионные аккумуляторы?

Литий-ионный аккумулятор — это старая рабочая лошадка. Разработка технологии началась еще в 1912 году, но она не приобрела популярность до тех пор, пока не была приобретена Sony в 1991 году. С тех пор литий-ионные батареи питают широкий спектр устройств, от фотоаппаратов до музыкальных плееров и смартфонов.

Литий-ионный аккумулятор оказался очень успешным, что отчасти связано с его очень высокой плотностью энергии, отсутствием «эффекта памяти» (когда аккумуляторы со временем становится труднее заряжать) и сравнительно низкой стоимостью производства.

Эти батареи состоят из двух положительных и отрицательных электродов, разделенных жидким химическим электролитом, таким как этиленкарбонат или диэтилкарбонат. Химический состав этой батареи ограничивает ее в основном прямоугольной формой. Емкость литий-ионного аккумулятора уменьшается в течении циклов зарядки и, как ни странно даже когда он не используется, что не идеально. Что еще хуже, химический электролит может стать нестабильным при экстремальных температурах или при проколе, что приведет к выходу из строя батареи и возгоранию. Хотя, случается это очень и очень редко. Электронные контроллеры часто используются для регулирования мощности заряда, чтобы предотвратить перегрев.