De lithium-polymeerbatterij is een andere noviteit op het gebied van stroomvoorziening voor draagbare apparatuur. Er wordt aangenomen dat het een geavanceerder model van de lithium-ionbatterij is. Dit is echter niet helemaal waar, en hoewel de nieuwe generatie met succes de wijdverbreide ionentechnologie in sommige segmenten vervangt, is Li-pol in sommige opzichten inferieur aan zijn analoog.
Lithium-polymeer batterij apparaat
Een lithium-polymeerbatterij gebruikt een polymeermateriaal als elektrolyt. Een batterij van dit type wordt gebruikt in digitale technologie, mobiele telefoons, allerlei gadgets, radiografisch bestuurbare modellen, enz.
De aanleiding voor het verbeteren van lithium-ionbatterijen was de noodzaak om twee van hun tekortkomingen te bestrijden. Ten eerste zijn ze onveilig om te bedienen en bovendien behoorlijk oneconomisch. De ingenieurs besloten deze nadelen te elimineren door de elektrolyt te vervangen.
Als resultaat verscheen een polymeerelektrolyt. Het polymeer was echter voorheen bekend als een geleider. Het wordt al lang in de elektrotechniek gebruikt als geleidende plastic film. In moderne ontwikkeling bereikt de dikte van de lithiumpolymeercel slechts 1 mm, wat automatisch de beperkingen op het gebruik door ontwikkelaars van verschillende vormen en maten elimineert.
Het belangrijkste in de nieuwe generatie van de batterij is echter de afwezigheid van een vloeibare elektrolyt, hierdoor wordt het risico van ontsteking van de batterij geëlimineerd. Zo werd het probleem van de veiligheid geëlimineerd. Maar om te begrijpen wat de belangrijkste verschillen zijn tussen Li-pol- en lithium-ionbatterijen, moet u het apparaat van het basismodel eens nader bekijken.
Li-ion batterij apparaat
De eerste modellen van seriële lithiumbatterijen verschenen begin jaren 90. Als elektrolyt werden toen echter kobalt en mangaan gebruikt. Bij moderne Li-ion-accu's is niet zozeer de stof zelf van belang, als wel de configuratie van de locatie in het blok.
Lithium-ionbatterijen bestaan uit elektroden die worden gescheiden door een poriënscheider. Op zijn beurt is de massa van de separator net geïmpregneerd met de elektrolytsubstantie. Wat de elektroden zelf betreft, deze zijn een kathodebasis op een aluminiumfolie met een koperen anode.
Binnen het blok zijn de tegenpoolanode en kathode met elkaar verbonden door stroomverzamelende klemmen. Opladen zorgt voor een positieve lading voor het lithiumion. In dit geval is lithium voordelig omdat het het vermogen heeft om gemakkelijk de kristalroosters van andere stoffen te penetreren en chemische bindingen te vormen.
De positieve eigenschappen van lithium-ionbatterijen waren echter in toenemende mate niet voldoende om taken in moderne gadgets uit te voeren. Dit heeft geleid tot de opkomst van een nieuwe generatie Li-pol-elementen, die veel ontwerp- en functionele kenmerken hebben.
Over het algemeen is het noodzakelijk om de gelijkenis van lithium-ion-voedingen met full-size heliumbatterijen voor auto's op te merken. In beide gevallen zijn batterijen ontworpen met het oog op de praktijk. Gedeeltelijk werd deze ontwikkelingsrichting voortgezet door op polymeer gebaseerde elementen.
Levensduur batterij van lithium-polymeer
Gemiddeld ondersteunen lithium-polymeerbatterijen ongeveer 800-900 oplaadcycli. Deze indicator kan als zeer bescheiden worden beschouwd in vergelijking met andere moderne analogen. Maar deze factor wordt door experts helemaal niet beschouwd als de bepalende elementbron.
Feit is dat de nieuwste batterijen onderhevig zijn aan actieve veroudering, ongeacht de intensiteit van hun gebruik. Dat wil zeggen, zelfs als de voeding helemaal niet wordt gebruikt, zal de bron ervan in de loop van de tijd afnemen. Bovendien geldt dit zowel voor de lithium-ionbatterij als voor de lithium-polymeercellen.
Alle op lithium gebaseerde batterijen hebben een continu verouderingsproces. Een aanzienlijk verlies in de energiecapaciteit van de batterij is binnen een jaar na aanschaf van de gadget te zien. Na 2-3 jaar zijn sommige voedingen volledig defect. Hier hangt echter veel af van de fabrikant, aangezien er binnen dit segment verschillen zijn in de kwaliteit van de batterij.
Naast problemen met snelle veroudering heeft dit type batterij een extra beschermingssysteem nodig. Dit komt door het feit dat de interne spanning in verschillende delen van het batterijcircuit kan leiden tot burn-out. Daarom is hier een speciaal stabilisatieschema geïntroduceerd om overladen en oververhitting te voorkomen.
Wat is het belangrijkste verschil tussen een lithium-polymeerbatterij en een ionbatterij?
Het fundamentele verschil tussen Li-pol en Li-ion is de afwijzing van helium en vloeibare elektrolyten. Voor een nauwkeuriger begrip van dit verschil is het noodzakelijk om te verwijzen naar moderne auto-accumodellen. De noodzaak om de vloeibare elektrolyt in dit geval te vervangen was natuurlijk uit veiligheidsoverwegingen.
Maar als in het geval van autobatterijen de vooruitgang stopte bij dezelfde poreuze elektrolyten met impregnatie, dan kregen op lithium gebaseerde modellen een volwaardige solide basis. Een solid-state lithium-polymeerbatterij is ongetwijfeld een groot voordeel. Het verschil met de ionische is dat de werkzame stof in de vorm van een plaat in de contactzone met lithium de vorming van dendrieten tijdens het fietsen voorkomt.
Deze factor sluit de mogelijkheid van explosies en branden van dergelijke stroombronnen uit. Er zijn echter ook zwakke punten in de nieuwe batterijen. Dit systeem brengt een aantal nadelen met zich mee.
De belangrijkste is de huidige beperking. Aan de andere kant maken aanvullende beveiligingssystemen de lithium-polymeerbatterij echter veiliger. Het verschil met een ionische batterij in termen van kosten is ook een belangrijke factor. Polymeervoedingen zijn goedkoper, zij het slechts in geringe mate. Hun prijskaartje stijgt nog steeds door de installatie van elektronische beveiligingsschakelingen.
Welke batterij is beter - Li-pol of Li-ion?
Beslissen welke batterij van de gepresenteerde modellen beter is, moet in grotere mate worden gebaseerd op de geplande bedrijfsomstandigheden en de kenmerken van de beoogde stroomvoorziening. De belangrijkste voordelen van op polymeren gebaseerde apparaten zijn tastbaarder voor de fabrikanten zelf, waardoor ze nieuwe technologieën vrijer kunnen gebruiken. Voor de gebruiker zal dit verschil in batterijen subtiel zijn.
Bij de vraag hoe een lithium-polymeerbatterij moet worden opgeladen, zal de eigenaar van de gadget bijvoorbeeld meer aandacht moeten besteden aan de keuze van een hoogwaardige stroombron. In termen van de duur van het laadproces zelf, zullen zowel de ene als de andere stroombron vrij identieke elementen zijn.
Wat betreft de kwestie van duurzaamheid, is de situatie in deze indicator ook dubbelzinnig. Natuurlijk is het verouderingseffect meer kenmerkend voor op polymeer gebaseerde elementen, maar in de praktijk observeren eigenaren verschillende situaties. Zo zijn er regelmatig reviews van lithium-ion-accu's, die al 1 jaar na aanschaf ongeschikt blijken te zijn voor gebruik. En lithium-polymeerbatterijen kunnen in sommige apparaten 6-7 jaar dienst doen, terwijl ze constant actief worden gebruikt.
Om de elektrische geleidbaarheid te vergroten, voegen ingenieurs nog steeds een gegeleerde elektrolyt toe aan polymeercellen. De vraag welke batterij te kiezen is echter geen acuut probleem in fabrieken. Gecombineerde oplossingen worden vaak toegepast op plaatsen waar temperatuur een grote impact heeft. In dergelijke gevallen worden polymeerelementen meestal gebruikt als back-upvoedingen en worden ze indien nodig op het netwerk aangesloten.
