Ravitsemus li pol. Akut: Li-ion, Li-Pol, Li-ion-pol ja niiden toimintasäännöt

Polymeeriakku on modernisoitu versio litiumvirtalähteistä. Litiumpolymeeriakun täyteaineena käytetään erityistä geeliä, jolla on tietyt ominaisuudet.

Jotta voit päättää, kannattaako käyttää li pol -akkuja, sinun on tutkittava tiettyjä tietoja ja otettava huomioon edut ja haitat.

Laitteen, kannettavan laitteen tai asennuksen suorituskyky riippuu suurelta osin siitä, kuinka oikein virtalähde on valittu. Siten litiumioniakkua tai litiumioniakkua käytetään kannettavien laturien täydentämiseen. Jotta voit tehdä oikean valinnan, sinun on tiedettävä, mikä ero on. Virtalähteiden edut ja haitat on otettava huomioon.

Mielenkiintoinen video litiumpolymeeriakuista.

Litiumioniakut

Ensimmäiset ioniparistot esiteltiin viime vuosisadalla. Sitten kehittäjät esittelivät malleja, joissa elektrodit valmistettiin litiummetallista. Niille oli ominaista alhainen turvallisuustaso ja lyhyt toiminta. Siksi litiummetalli korvattiin li-ioneilla.

Päivitetyllä litiumioniakulla on seuraavat edut:

• Lisääntynyt kapasiteetti, elektrolyyttitiheys.
• Mahdollisuus käyttää korkeammalla jännitteellä.
• Helppo huoltaa muistiefektin puutteen vuoksi.
• Minimi itsepurkaus.

Ioniakun käyttöikä riippuu myös siitä, otetaanko haitat huomioon:

• Jännitteen, virran ja lämpötilan jatkuvaa seurantaa tarvitaan. Tämä vaatii erityisen ohjaimen. Juuri tämä erottaa ioniparistot polymeeriparistoista.
• Kapasiteetin asteittainen vähentäminen.
• Koostumuksessa on oltava todistettu suojapiiri, ohjain tarvittavilla komponenteilla. Tällainen työ vaatii tiettyjä materiaaleja ja työkaluja. Suojapiirin valmistusprosessi kestää jonkin aikaa. Kaikki tämä johtaa li-ion-po-akkujen kustannusten nousuun 1,5–2-kertaiseksi.

1.jpg" alt="litiumpolymeeriakku" width="700" height="394" srcset="" data-srcset="https://akbzona.ru/wp-content/uploads/2018/01/litij-polimernyj-akkumulyator-1..jpg 300w" sizes="(max-width: 700px) 100vw, 700px">!}

Litiumpolymeeriakut

Laadukkaan litiumpolymeeriakun kehitys alkoi johtuen siitä, että ionivirtalähteiden turvallisuustaso oli alhainen. Tämän seurauksena valmistajat saivat akkuja, joilla on erityisiä etuja verrattuna li:iin.

Normaalin elektrolyyttisen koostumuksen sijasta käytetään kuivaa polymeerielektrolyyttiä, joka on kalvon muodossa. Se ei johda virtaa eikä häiritse varautuneiden hiukkasten vaihtoa. Toisin kuin ionivirtalähde, huokoinen erotin ei sisälly polymeeriakkulaitteeseen.

Koska tätä mallia käytetään, li pol kotitalousakkujen turvallisuustaso on korkeampi. Loppujen lopuksi syttymisen todennäköisyys pienenee nollaan.

Polymeerielektrolyytti on helppo käsitellä. Siksi valmistajat voivat helposti luoda vaaditun muotoisen ja optimaalisen konfiguraation omaavan li-ionipolymeeriakun. Siksi tällaisia ​​virtalähteitä käytetään puhelimissa, kannettavissa tietokoneissa, kannettavissa laitteissa ja videokameroissa.

Valitettavasti litiumionipolymeeriakuilla on alhainen sähkönjohtavuus. Sen taso nousee vain kuumennettaessa. Mutta tällainen vaikutus ei ole aina hyväksyttävää. Esimerkiksi akun lämmitys ei ole sallittua, jos jäähdytysjärjestelmää ei ole.

Li-ion-polymeeriakkujen resistanssitaso on korkea, joten vaaditun virta-arvon saaminen on melko vaikeaa. Tämän vuoksi nykyaikaisia ​​laitteita ei voida varustaa tällaisilla virtalähteillä.

Mutta edellä mainitut ongelmat ovat luontaisia ​​vain niille li-ion poly-virtalähteille, joissa elektrolyytti esitetään kuivassa muodossa.

300x175.jpg 300w" sizes="(max-leveys: 600px) 100vw, 600px">

Päivitetyt litiumpolymeeriakut

Sähkönjohtavuuden puutteeseen liittyvä ongelma ratkaistiin lisäämällä tiettyjä komponentteja elektrolyyttiin. Nyt he valmistavat polymeeriakkuja, joissa elektrolyytti on geelin muodossa. Näitä virtalähteitä kutsutaan litiumionipolymeeriakuiksi. Ne on varustettu parhailla matkapuhelimilla, latureilla ja kannettavilla laitteilla.

Ladattavia polymeeriakkuja löytyy kaikkialta riippumatta tekniikasta, jota esitellään.

Perusteelliset erot

Mitä valita: li-ion- tai li-polymeeriakku? Molemmilla malleilla on samanlaiset ominaisuudet ja parametrit. Ero on kiinteän elektrolyytin läsnäolossa litiumioniakuissa.

Päivitetyssä litiumioniakussa ei ole huokoista erotinta. Sille on ominaista lisääntynyt kapasiteetti, pitkä käyttöikä ja lisääntynyt sähkönjohtavuus.

Päättäessään, mikä akku on paras puhelimelle, valmistajat ottavat huomioon suunnittelun ominaisuudet sekä eron pol- ja li-tyyppien välillä. Lisäksi useimmiten he käyttävät ioni-li-polymeeriakkuja, joilla on kaikki edut.

1..-1..-1-300x137.jpg 300w" sizes="(max-width: 700px) 100vw, 700px">

Litiumparistojen käytön ominaisuudet

Li ionin ja li ion polin käyttö noudattaa samanlaista periaatetta. Ongelmien estämiseksi tarvitset:

• Säilytä 4,2–2,7 V:n jännite koko käyttöajan. Nämä ilmaisimet vastaavat maksimi- ja minimilatausta.
• Ottaen huomioon valmistajien asettamat jänniterajoitukset. Huolellisen valvonnan vuoksi todistettujen järjestelmien käyttö on sallittua.
• 45–46 % pol- tai li-arvoon ladattujen akkujen käyttöikä on pisin.
• Ohjainten käyttöönotto ionipolymeeriakkuihin auttaa ylläpitämään hyväksyttävää jännitetasoa.

Litiumpolymeeriakkujen lataamista koskevat säännöt

Pidentääksesi akun käyttöaikaa ilman lisälatausta, sinun on otettava huomioon latauskäyttösäännöt.

1. Täysi tyhjennys ei ole sallittua. Polymeeriakuilla ei ole muistiefektiä. Siksi laturin käyttö on hyväksyttävää pienelläkin purkautumisella. Li-ion po -akun käyttöiän pidentämiseksi sinun on ladattava sitä useammin. Tässä tapauksessa sinun on käytettävä "alkuperäistä" laturia.
2. Täyteen ladatun akun jatkuva käyttö on haitallista. Siksi virtalähde on purettava nollaan tietyin väliajoin. Syynä on latauksen epävakaus ja erilaisten piirien ja laitteiden käyttö. Jaksottaisella purkauksella alemman ja ylemmän kynnyksen muodostumisen mahdollisuus eliminoituu.
3. Käyttämättömät li ion po -virtalähteet säilytetään 15–20 asteen lämpötilassa. Lataustason tulee olla 40 %. Täyteen ladattua virtalähdettä ei saa säilyttää. Loppujen lopuksi tämä on täynnä kapasiteetin menetystä ja suorituskyvyn heikkenemistä.
4. Alkuperäisiä latureita käytetään litiumionipolymeeriakkujen lataamiseen. Joissakin matkapuhelimissa on sisäänrakennettu laturi. Ulkoinen sovitin toimitetaan erikseen jännitteen vakauttamiseksi. Joissakin laitteissa ei ole tällaisia ​​laitteita. Siksi akku poistetaan latausta varten.
5. Polymeeriakkuja ei saa ylikuumentaa. Jo 1–2 asteen ylitys vaikuttaa haitallisesti virtalähteen kuntoon. Alhaisilla lämpötiloilla on myös negatiivinen vaikutus. Siksi sinun on käytettävä akkua vain hyväksyttävässä tilassa.
6. On kiellettyä käyttää virtalähteitä lämmittimien välittömässä läheisyydessä. Akkua ei saa altistaa suoralle auringonvalolle. Loppujen lopuksi kaikki tämä auttaa lyhentämään käyttöaikaa.
7. Ei ole turvallista käyttää latureita, joita ei ole sertifioitu. Joten miten lataat akun? Paras ratkaisu on käyttää valmistajan suosittelemia testattuja ja sertifioituja latureita.
8. Kaikkien käytettävien liittimien on oltava samankokoisia. Tämä on ainoa tapa poistaa akun oikosulkumahdollisuus.
9. Virtalähteen lämpötilaa on seurattava jatkuvasti. Tämä on erityisen tärkeää, jos jäähdytysjärjestelmää ei ole.
10. Mekaaniset kuormat ovat kiellettyjä. Tämä voi aiheuttaa mikrohalkeamia ja muita vaurioita.

Video litiumpolymeeriakkujen entisöimisestä.

Ennen kuin käytät yleislaturia, sinun on:

• Vertaile teknisiä parametreja.
• Tarkista kapasiteetin ilmaisimet. Jos käytät rajoitettuja latureita, virtalähteen lataaminen on vaikeaa.
• Varmista, että laturi toimii oikein. Loppujen lopuksi kiinalaisissa tuotteissa voi olla vikoja.

Tarvittaessa voit tarkistaa kuinka vanha akku latautuu.

Polymeeriakkujen varastointi ja hävittäminen

Ionipolymeeriakkujen käyttöikä riippuu säilytyssääntöjen noudattamisesta.

1. Ensisijaiset virtalähteet eivät vaadi erityisiä säilytysolosuhteita. Valmistajien suositusten noudattaminen riittää.
2. Laitteesta poistettu akku asetetaan kuivalle pinnalle. Tässä tapauksessa on tarpeen minimoida todennäköisyys, että auringonvalo osuu virtalähteen pintaan.
3. Jäätymisen todennäköisyys kasvaa, jos akku tyhjenee. Siksi varastointiin valitaan tilat, joissa on tarvittavat olosuhteet.
4. Polymeeriakut tulee säilyttää pienellä latauksella (40–50 %).
5. Ei kannata käyttää ja varastoida litiumpolymeeriakkuja, joiden jännite laskee jatkuvasti. Tällaiset laitteet on kierrätettävä.
6. Pitkäaikaisen varastoinnin jälkeen energialähde on tarkastettava. Vaurioituneet tai turvonneet paristot on vaihdettava.

Polymeeriakkujen sähkökemiallinen järjestelmä on vaaraton. Loppujen lopuksi ympäristöstandardit ja -vaatimukset otettiin huomioon valmistelussa. Mutta viallisten laitteiden hävittäminen on pakollista. Tällaiset toimet auttavat suojelemaan ympäristöä. Epäonnistuneet lähteet siirretään asianmukaisille organisaatioille määrätyllä tavalla.

Modernisoidut litiumpolymeeriakut korvaavat vähitellen perinteiset virtalähteet. Ja tämä johtuu huomattavista ominaisuuksista, teknisistä ominaisuuksista ja lisääntyneestä turvallisuustasosta.

Tekninen kehitys on kone, joka rullaa pysähtymättä! Tämän koneen polttoaine on yhä enemmän nykymaailmamme uusia ongelmia. Muista, ei niin kauan sitten nikkeli-kadmium (NiCd) akut olivat käytössä, ne korvattiin nikkeli-metallihydridillä (NiMH). Mutta nykyään litiumioniakut (Li-ion) yrittävät syrjäyttää litiumioniakut (Li-pol). Mitä eroa on Li-polin ja Li-ionin välillä? Mitkä ovat litiumpolymeerin edut litiumioniakkuihin verrattuna? Yritetään selvittää se.

Kun ostamme puhelimen tai tabletin, harvat kysyvät itseltään - millainen akku on sisällä? Vasta myöhemmin, kun kohtaamme gadgetin nopean purkamisen ongelman, alamme tarkastella yksityiskohtaisemmin laitteemme "sisäosaa".

Litiumparistot tulivat tunnetuksi vuonna 1912, kun ensimmäiset kokeet alkoivat, mutta niitä ei käytetty laajasti. Ja vasta 70-luvulla, kuusi vuosikymmentä myöhemmin, nämä latauselementit ottivat paikkansa melkein kaikissa kodin laitteissa. Korostettakoon, että puhumme toistaiseksi vain paristoista, emme ladattavista akuista.

Litium on kevyin metalli, se tarjoaa myös suurimman energiatiheyden ja sillä on merkittävä sähkökemiallinen potentiaali. Litiummetallielektrodeihin perustuvilla akuilla on suuri kapasiteetti ja korkea jännite. 80-luvulla lukuisten tutkimusten tuloksena kävi ilmi, että litiumakkujen syklinen toiminta (lataus/purkausprosessi) johtaa laturien syttymiseen ja niiden jälkeen itse vempaimiin. Joten vuonna 1991 useita tuhansia puhelimia vedettiin takaisin Japanissa palovaaran vuoksi. Näiden litiumin vaarallisten ominaisuuksien vuoksi tutkijat ovat kääntäneet kaikki ponnistelunsa litiumionipohjaisiin ei-metallisiin litiumakkuihin. Ja jonkin ajan kuluttua laturista luotiin turvallisempi versio, jota kutsuttiin litium-ioni (Li-ion).

Nykyään litiumioniakku löytyy melkein kaikista mobiililaitteista, sillä on suuri määrä lajikkeita, sillä on paljon positiivisia ominaisuuksia, mutta myös haittoja, joista puhumme yksityiskohtaisemmin.

Litiumioniakkujen edut:

Suuri energiatiheys ja sen seurauksena suuri kapasiteetti

Matala itsepurkaus

Yhden elementin korkea jännite. Tämä yksinkertaistaa suunnittelua - usein akku koostuu vain yhdestä elementistä. Monet valmistajat käyttävät nykyään juuri tällaista yksikennoista akkua matkapuhelimissa (muistakaa Nokia)

Alhaiset ylläpitokustannukset (käyttökustannukset)

Ei muistiefektiä, joka vaatii säännöllisiä purkausjaksoja kapasiteetin palauttamiseksi.

Virheet:

Akku vaatii sisäänrakennetun suojapiirin (joka nostaa entisestään sen kustannuksia), joka rajoittaa kunkin akkukennon maksimijännitettä latauksen aikana ja estää kennojännitettä putoamasta liian alhaiseksi purkamisen aikana.

Akku on alttiina ikääntymiselle, vaikka sitä ei käytetä ja se on vain hyllyssä. Vanhenemisprosessi on tyypillinen useimmille Li-ion-akuille. Ilmeisistä syistä valmistajat vaikenevat tästä ongelmasta. Pieni kapasiteetin lasku on havaittavissa vuoden kuluttua riippumatta siitä, onko akku ollut käytössä vai ei. Kahden tai kolmen vuoden kuluttua siitä tulee usein käyttökelvoton

Korkeammat kustannukset verrattuna NiCd-akkuihin.

Litiumioniakut tekniikka kehittyy jatkuvasti. Ja tämä akku olisi hyvä kaikille, ellei sen käyttöön liittyviä turvallisuusongelmia ja korkeaa hintaa olisi. Kaikista näistä syistä tuli perusta luomiselle litiumpolymeeriakut (Li-pol tai Li-polymer). Ilmeisin ja alkeellisin ero Li-polin ja Li-ionin välillä on käytetyn elektrolyytin tyyppi. Kiinteän polymeerielektrolyytin käyttö vähentää merkittävästi akun luomiskustannuksia ja tekee siitä turvallisemman, ja mahdollistaa myös ohuempien laturien luomisen. Miksi litiumpolymeeriakku ei ole täysin korvannut edeltäjäänsä? Yksi asiantuntijoiden esittämistä mahdollisista versioista on, että Li-ion-akkujen kehittämiseen ja massakäyttöön suuria summia investoineet sijoittajat yrittävät palauttaa sijoituksensa.

Tehdään yhteenveto. Yleisesti ottaen litiumpolymeeriakku on edistyneempi versio litiumioniakusta. Tuomari itse:

Li-pol- ja Li-ion-akkujen edut

Yhteenvetona voimme sanoa, että nykyaikaisen tekniikan ansiosta meillä on kahdenlaisia ​​luotettavia ulkoisia akkuja. Mobiiliteknologioiden kehittyessä, älypuhelimien, tablettien ja monien muiden digitaalisten vempaimien tultua käyttöön ja energiaintensiivisten sovellusten luomisen myötä käyttäjät kohtaavat "kuollut akku" -ongelman. Tietysti sekä Li-ion- että Li-Pol-akut löysivät heti käyttökelpoisuutensa ulkoisissa latureissa.

Tämä on erinomainen ratkaisu nykyaikaiseen elämään. Tärkeintä virtapankkia valittaessa ei ole törmätä huijareisiin (kirjoitimme lisää siitä, kuinka väärennös voidaan erottaa alkuperäisestä , mutta kuinka ymmärtää 100 %:n varmuudella kaupan verkkosivuston perusteella, että sinulle myydään väärennös -

Litiumioniakut ja litiumpolymeeriakut

Tekninen ajattelu kehittyy jatkuvasti: sitä stimuloivat jatkuvasti esiin tulevat ongelmat, jotka edellyttävät uusien teknologioiden kehittämistä ratkaistavaksi. Aikoinaan nikkeli-kadmium (NiCd) akut korvattiin nikkeli-metallihydridillä (NiMH), ja nyt litiumioniakut (Li-ion) yrittävät syrjäyttää litiumioniakut (Li-ion). NiMH-akut ovat jossain määrin syrjäyttäneet NiCd:n, mutta jälkimmäisen kiistattomien etujen, kuten korkean virran, alhaisen kustannusten ja pitkän käyttöiän, vuoksi ne eivät pystyneet korvaamaan niitä täysin. Mutta entä litiumakut? Mitkä ovat niiden ominaisuudet ja miten Li-pol-akut eroavat Li-ion-akuista? Yritetään ymmärtää tämä ongelma.

Pääsääntöisesti emme kaikki matkapuhelinta tai kannettavaa tietokonetta ostettaessa ajattele, millainen akku on sisällä ja miten nämä laitteet eroavat yleisesti. Ja vasta sitten, kun olemme kohdanneet käytännössä tiettyjen akkujen kuluttajaominaisuudet, alamme analysoida ja valita. Niille, joilla on kiire ja jotka haluavat heti saada vastauksen kysymykseen, mikä akku on optimaalinen matkapuhelimelle, vastaan ​​lyhyesti - Li-ion. Seuraavat tiedot on tarkoitettu uteliaille.

Ensinnäkin lyhyt retki historiaan.

Ensimmäiset kokeet litiumparistojen luomiseksi aloitettiin vuonna 1912, mutta vasta kuusi vuosikymmentä myöhemmin, 70-luvun alussa, ne otettiin ensimmäisen kerran käyttöön kodinkoneissa. Lisäksi haluan korostaa, että nämä olivat vain akkuja. Myöhemmät yritykset kehittää litiumakkuja (ladattavia akkuja) epäonnistuivat turvallisuussyistä. Litiumilla, kevyimmällä metalleista, on suurin sähkökemiallinen potentiaali ja se tarjoaa suurimman energiatiheyden. Litiummetallielektrodeja käyttävät akut tarjoavat sekä korkean jännitteen että erinomaisen kapasiteetin. Mutta lukuisten 80-luvulla tehtyjen tutkimusten tuloksena havaittiin, että litiumakkujen syklinen toiminta (lataus-purkaus) johtaa muutoksiin litiumelektrodissa, minkä seurauksena lämpöstabiilisuus heikkenee ja lämpötilan uhka on olemassa. riistäytyä hallinnasta. Kun näin tapahtuu, elementin lämpötila lähestyy nopeasti litiumin sulamispistettä - ja alkaa raju reaktio, joka sytyttää vapautuneet kaasut. Esimerkiksi suuri määrä Japaniin vuonna 1991 toimitettuja litiumakkuja vedettiin takaisin useiden tulipalojen jälkeen.

Litiumille luontaisen epävakauden vuoksi tutkijat ovat kiinnittäneet huomionsa litiumioneihin perustuviin ei-metallisiin litiumakkuihin. Hieman energiatiheyden menettämisen ja latauksen ja purkamisen aikana varotoimenpiteitä noudattaen he saivat turvallisemmat ns. Li-ion-akut.

Li-ion-akkujen energiatiheys on yleensä kaksinkertainen tavallisiin NiCd-akkuihin verrattuna, ja tulevaisuudessa uusien aktiivisten materiaalien käytön ansiosta sen odotetaan nostavan sitä entisestään ja saavuttavan kolminkertaisen paremman NiCd:hen verrattuna. Suuren kapasiteetin lisäksi Li-ion akut käyttäytyvät purkautuessaan samalla tavalla kuin NiCd (niiden purkausominaisuudet ovat muodoltaan samanlaiset ja eroavat vain jännitteestä).

Nykyään Li-ion-akkuja on monia lajikkeita, ja voit puhua pitkään yhden tai toisen tyypin eduista ja haitoista, mutta niitä on mahdotonta erottaa ulkonäön perusteella. Siksi panemme merkille vain ne edut ja haitat, jotka ovat ominaisia ​​kaikentyyppisille näille laitteille, ja tarkastelemme syitä, jotka johtivat litiumpolymeeriakkujen syntymiseen.

Tärkeimmät edut.

• Suuri energiatiheys ja sen seurauksena suuri kapasiteetti ja samat mitat kuin nikkelipohjaiset akut.
• Matala itsepurkaus.
• Yhden kennon korkea jännite (3,6 V vs. 1,2 V NiCd ja NiMH), mikä yksinkertaistaa suunnittelua - usein akku koostuu vain yhdestä kennosta. Monet valmistajat käyttävät nykyään juuri tällaista yksikennoista akkua matkapuhelimissa (muistakaa Nokia). Saman tehon saamiseksi on kuitenkin syötettävä suurempi virta. Ja tämä edellyttää elementin alhaisen sisäisen vastuksen varmistamista.
• Alhaiset ylläpito- (käyttö)kustannukset johtuvat muistiefektin puuttumisesta, mikä vaatii määräajoin purkausjaksoja kapasiteetin palauttamiseksi.

Vikoja.

Li-ion-akkujen valmistustekniikka kehittyy jatkuvasti. Se päivitetään noin kuuden kuukauden välein, ja on vaikea ymmärtää, kuinka uudet akut "käyttäytyvät" pitkäaikaisen varastoinnin jälkeen.

Lyhyesti sanottuna Li-ion-akku olisi hyvä kaikille, ellei sen toiminnan turvallisuuden varmistamisessa ja korkeissa kustannuksissa olisi ongelmia. Yritykset ratkaista nämä ongelmat johtivat litiumpolymeeriakkujen (Li-pol tai Li-polymer) syntymiseen.

Niiden tärkein ero Li-ionista näkyy nimessä ja piilee käytetyn elektrolyytin tyypissä. Aluksi, 70-luvulla, käytettiin kuivaa kiinteää polymeerielektrolyyttiä, joka oli samanlainen kuin muovikalvo ja joka ei johda sähköä, mutta sallii ionien vaihdon (sähkövarautuneet atomit tai atomiryhmät). Polymeerielektrolyytti korvaa tehokkaasti perinteisen elektrolyytillä kyllästetyn huokoisen erottimen.

Tämä muotoilu yksinkertaistaa tuotantoprosessia, on turvallisempaa ja mahdollistaa ohuiden, vapaamuotoisten akkujen valmistuksen. Lisäksi nesteen tai geelielektrolyytin puuttuminen eliminoi syttymismahdollisuuden. Elementin paksuus on noin yksi millimetri, joten laitekehittäjät voivat vapaasti valita muodon, muodon ja koon, mukaan lukien sen toteutus vaatteiden paloina.

Mutta valitettavasti kuivilla Li-polymeeriakuilla on toistaiseksi riittämätön sähkönjohtavuus huoneenlämpötilassa. Niiden sisäinen vastus on liian korkea, eivätkä ne pysty tarjoamaan nykyaikaiseen tietoliikenteeseen ja kannettavien tietokoneiden kiintolevyjen virtalähteeseen tarvittavaa virtaa. Samaan aikaan, kun se kuumennetaan 60 C:seen tai korkeampaan, Li-polymeerin sähkönjohtavuus nousee hyväksyttävälle tasolle, mutta tämä ei sovellu massakäyttöön.

Tutkijat kehittävät edelleen Li-polymeeriakkuja, joissa on kuiva kiinteä elektrolyytti, joka toimii huoneenlämpötilassa. Tällaisten akkujen odotetaan olevan kaupallisesti saatavilla vuoteen 2005 mennessä. Ne ovat vakaita, mahdollistavat 1000 täyttä lataus-purkaussykliä ja niiden energiatiheys on suurempi kuin nykypäivän Li-ion-akut

Samaan aikaan tietyntyyppisiä Li-polymeeriakkuja käytetään nyt varavirtalähteinä kuumissa ilmastoissa. Esimerkiksi jotkut valmistajat asentavat erityisesti lämmityselementtejä, jotka ylläpitävät suotuisaa lämpötilaa akulle.

Saatat kysyä: miten tämä voi olla? Li-polymeeriakkuja myydään laajalti markkinoilla, valmistajat varustavat niillä puhelimia ja tietokoneita, mutta tässä sanomme, että ne eivät ole vielä valmiita kaupalliseen käyttöön. Kaikki on hyvin yksinkertaista. Tässä tapauksessa puhumme akuista, joissa ei ole kuivaa kiinteää elektrolyyttiä. Pienten Li-polymeeriakkujen sähkönjohtavuuden lisäämiseksi niihin lisätään tietty määrä geelimäistä elektrolyyttiä. Ja useimmat nykyään matkapuhelimissa käytetyt Li-polymeeriakut ovat itse asiassa hybridejä, koska ne sisältävät geelimäistä elektrolyyttiä. Olisi oikeampaa kutsua niitä litiumionipolymeeriksi. Mutta useimmat valmistajat yksinkertaisesti merkitsevät ne Li-polymeeriksi mainostarkoituksiin. Tarkastellaanpa yksityiskohtaisemmin tämän tyyppisiä litiumpolymeeriakkuja, koska ne ovat tällä hetkellä eniten kiinnostavia.

Joten, mitä eroa on Li-ion- ja Li-polymeeriakulla, johon on lisätty geelielektrolyyttiä? Vaikka molempien järjestelmien ominaisuudet ja tehokkuus ovat suurelta osin samanlaisia, Li-ion-polymeeriakun (voit kutsua sitä niin) ainutlaatuisuus on, että se käyttää edelleen kiinteää elektrolyyttiä, joka korvaa huokoisen erottimen. Geelielektrolyyttiä lisätään vain ioninjohtavuuden lisäämiseksi.

Tekniset vaikeudet ja tuotannon käynnistämisen viivästykset ovat viivästyttäneet Li-ion-polymeeriakkujen käyttöönottoa. Tämä johtuu joidenkin asiantuntijoiden mukaan Li-ion-akkujen kehittämiseen ja massatuotantoon paljon rahaa sijoittaneiden sijoittajien halusta saada sijoituksensa takaisin. Siksi heillä ei ole kiirettä siirtyä uusiin teknologioihin, vaikka Li-ion-polymeeriakkujen massatuotannon myötä litium-ioni-akut ovat halvempia.

Ja nyt Li-ion- ja Li-polymeeriakkujen käyttöominaisuuksista.

Niiden pääominaisuudet ovat hyvin samankaltaiset. Li-ion-akkujen lataaminen on kuvattu artikkelissa riittävän yksityiskohtaisesti. Lisäksi annan vain kaavion (kuva 1) havainnollistaen latausvaiheita ja pieniä selityksiä siihen.

Kaikkien Li-ion-akkujen latausaika alkulatausvirralla 1C (numeerisesti yhtä suuri kuin akun kapasiteetin nimellisarvo) on keskimäärin 3 tuntia. Täysi lataus saavutetaan, kun akun jännite on yhtä suuri kuin yläraja ja kun latausvirta on laskettu tasolle, joka vastaa noin 3 % alkuarvosta. Akku pysyy kylmänä latauksen aikana. Kuten kaaviosta näkyy, latausprosessi koostuu kahdesta vaiheesta. Ensimmäisessä (hieman yli tunnin) jännite kasvaa lähes vakiolla 1C:n alkulatausvirralla, kunnes ylempi jännitekynnys ensin saavutetaan. Tässä vaiheessa akku on ladattu noin 70 prosenttiin kapasiteetistaan. Toisen vaiheen alussa jännite pysyy lähes vakiona ja virta pienenee, kunnes se saavuttaa yli 3 %. Tämän jälkeen lataus pysähtyy kokonaan.

Jos haluat pitää akun ladattuna koko ajan, on suositeltavaa ladata se 500 tunnin tai 20 päivän kuluttua. Yleensä se suoritetaan, kun jännite akun navoissa laskee 4,05 V:iin ja pysähtyy, kun se saavuttaa 4,2 V

Muutama sana lämpötila-alueesta latauksen aikana. Useimmat Li-ion-akkutyypit voidaan ladata 1 C:n virralla 5 - 45 °C:n lämpötiloissa. Lämpötiloissa 0 - 5 °C suositellaan lataamista 0,1 C:n virralla. Lataus pakkasessa on kielletty. Optimaalinen lämpötila latausta varten on 15-25 C.

Li-polymeeriakkujen latausprosessit ovat lähes identtisiä yllä kuvattujen kanssa, joten kuluttajan ei tarvitse tietää, mikä kahdesta akusta hänellä on käsissään. Ja kaikki ne laturit, joita hän käytti Li-ion-akuille, sopivat Li-polymeerille.

Ja nyt purkuolosuhteista. Tyypillisesti Li-ion-akut purkautuvat arvoon 3,0 V per kenno, vaikka joidenkin lajikkeiden alempi kynnys on 2,5 V. Akkukäyttöisten laitteiden valmistajat suunnittelevat tyypillisesti laitteita, joiden sammutuskynnys on 3,0 V (kaikkiin tilanteisiin). Mitä tämä tarkoittaa? Akun jännite laskee vähitellen, kun puhelin kytketään päälle, ja heti kun se saavuttaa 3,0 V, laite varoittaa ja sammuu. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että se olisi lakannut kuluttamasta energiaa akusta. Energiaa, vaikkakin vähän, tarvitaan puhelimen virtanäppäimen painamisen ja joidenkin muiden toimintojen havaitsemiseen. Lisäksi energiaa kuluttaa oma sisäinen ohjaus- ja suojapiirinsä, ja itsepurkautuminen, vaikkakin pieni, on edelleen tyypillistä litiumpohjaisille akuille. Tämän seurauksena, jos litiumakut jätetään pitkäksi aikaa lataamatta, niiden jännite putoaa alle 2,5 V:n, mikä on erittäin huono asia. Tässä tapauksessa sisäinen ohjaus- ja suojapiiri saattaa olla poissa käytöstä, eivätkä kaikki laturit pysty lataamaan tällaisia ​​akkuja. Lisäksi syväpurkaus vaikuttaa negatiivisesti itse akun sisäiseen rakenteeseen. Täysin tyhjä akku on ladattava ensimmäisessä vaiheessa vain 0,1 C:n virralla. Lyhyesti sanottuna akut haluavat olla ladatussa tilassa ennemmin kuin tyhjässä tilassa.

Muutama sana lämpötilaolosuhteista purkamisen aikana (lue käytön aikana).

Yleensä Li-ion-akut toimivat parhaiten huoneenlämmössä. Lämpimissä olosuhteissa käyttö lyhentää niiden käyttöikää huomattavasti. Vaikka esimerkiksi lyijyakulla on suurin kapasiteetti yli 30 °C:n lämpötiloissa, pitkäaikainen käyttö tällaisissa olosuhteissa lyhentää akun käyttöikää. Samoin Li-ion toimii paremmin korkeissa lämpötiloissa, mikä aluksi estää ikääntymisestä johtuvan akun sisäisen vastuksen kasvun. Mutta lisääntynyt energiantuotanto on lyhytikäistä, koska lämpötilan nousu puolestaan ​​​​edistää kiihtynyttä ikääntymistä, johon liittyy sisäisen vastuksen lisääntyminen.

Ainoat poikkeukset tällä hetkellä ovat litiumpolymeeriakut, joissa on kuiva kiinteä polymeerielektrolyytti. Ne vaativat elintärkeän lämpötilan 60 °C - 100 °C. Ja tällaiset akut ovat löytäneet markkinaraon varalähteiden markkinoilla kuumassa ilmastossa. Ne on sijoitettu lämpöeristettyyn koteloon, jossa on sisäänrakennetut lämmityselementit, jotka saavat virtansa ulkoisesta verkosta. Li-ion-polymeeriakkuja varavarana pidetään kapasiteetiltaan ja kestävyydeltään ylivoimaisena VRLA-akkuihin verrattuna, erityisesti kenttäolosuhteissa, joissa lämpötilan hallinta ei ole mahdollista. Mutta niiden korkea hinta on edelleen rajoittava tekijä.

Matalissa lämpötiloissa kaikkien sähkökemiallisten järjestelmien akkujen tehokkuus laskee jyrkästi. Vaikka NiMH-, SLA- ja Li-ion-akut lakkaavat toimimasta -20 °C:ssa, NiCd-akut jatkavat toimintaansa -40 °C:seen asti. Haluan vain huomauttaa, että taas puhumme vain laajan käytön akuista.

On tärkeää muistaa, että vaikka akku voi toimia alhaisissa lämpötiloissa, se ei tarkoita, että se voidaan ladata myös näissä olosuhteissa. Useimpien akkujen latausherkkyys erittäin alhaisissa lämpötiloissa on äärimmäisen rajallinen, ja latausvirta tulisi näissä tapauksissa vähentää 0,1 C:een.

Lopuksi haluan huomauttaa, että voit esittää kysymyksiä ja keskustella Li-ion-, Li-polymeeri- ja muuntyyppisiin akkuihin liittyvistä ongelmista lisävarusteiden alafoorumin foorumilla.

Tämän artikkelin kirjoittamisessa käytettiin materiaaleja [—Akut mobiililaitteisiin ja kannettaviin tietokoneisiin. Akun analysaattorit.

Lähes kaikki nykyaikaiset elektroniset laitteet on varustettu litiumpolymeeriakuilla. Niitä käytetään laajalti lentävissä radio-ohjatuissa malleissa, nelikoptereissa, helikoptereissa ja lentokoneissa. Litiumpolymeeriakuilla on monia etuja, mukaan lukien korkea energiatiheys, alhainen itsepurkautuminen ja niin sanotun "muistiefektin" puuttuminen.

Tämän seurauksena Li Pol -voimayksiköillä varustetuissa malleissa ei käytännössä ole mitään arvokasta vaihtoehtoa akulle. Niitä odotetaan tulevan yhä laajemmin käyttöön, erityisesti sellaisilla alueilla kuin miehittämättömät ilma-alukset, sähköajoneuvot jne.

Kaikista eduista huolimatta LiPol-akuilla on maine oikukas, vaarallinen ja lyhytikäinen virtalähde. Itse asiassa nämä puutteet ovat hieman liioiteltuja. Oikein käytettynä ongelmat minimoidaan.

Lataussäännöt

Jotta virtalähteen käytössä ei ole ongelmia, LiPo-akut on ladattava oikein. Muuten on olemassa suuri vaurioiden ja jopa itsestään syttymisen riski. Katsotaanpa, kuinka litiumpolymeeriakku ladataan oikein mahdollisten ongelmien välttämiseksi:

• LiPo-akkua ei voi ladata millään laturilla, tämä vaatii erityisiä latureita. Tämä johtuu kaksivaiheisen latausprosessin ominaisuuksista.

• Li Pol -akkujen lataus tapahtuu kahdessa vaiheessa (CC-CV-menetelmä). Ensimmäisessä vaiheessa kaikkien akkupankkien jännite kasvaa. Vaiheen lopussa se saavuttaa 4,2 volttia. Itse asiassa tässä vaiheessa Li Pol -akkujen lataus saavuttaa 95%. Sitten alkaa toinen vaihe. Virtaa pienennetään, jotta estetään ylilatautuminen, joka on haitallista litiumpolymeeriakulle. Jos jännite ylittää 4,25 volttia, lisääntyy itsestään syttyminen.
• Ei ole suositeltavaa antaa virtalähteen tyhjentyä kokonaan ennen lataamista, siinä pitäisi olla noin 10-20%, muuten se epäonnistuu nopeasti.
• On tärkeää varmistaa, että jännite ei putoa alle 3 voltin kummallakaan pankilla. Tällaisella jännitteen laskulla on suuri riski, että akku saattaa turvota. Tässä tapauksessa turvonnut LiPo-akku menettää yli 50 % kapasiteetistaan. Jos LiPo-akku on turvonnut, sinun ei tarvitse tehdä muuta kuin heittää se pois – kapasiteetin menetys on peruuttamaton.

Litiumpolymeerivirtalähteiden turpoaminen on yksi niiden toiminnan vakavista ongelmista. Kaikkia pankkeja tulee veloittaa ja purkaa tasaisesti. Tässä tapauksessa litiumpolymeeriakkujen laturi tarkkailee vain kokonaisjännitettä, mutta suurella ilmaisimien hajallaan todennäköisyys, että LiPo-akku turpoaa, kasvaa merkittävästi. Tämä johtaa myös yksittäisten tölkkien ylilataukseen, mikä lisää itsestään syttymisen riskiä.

Tämän ongelman ratkaisemiseksi Li Pol -akkujen lataaminen on suoritettava tasapainottimella, joka pystyy valvomaan kunkin pankin jännitettä, tai laturia, jossa on sisäänrakennettu tasapainotin. Älä lataa ajastinlaturin virtalähdettä. Jos virta on riittämätön, laturi sammuu lataamatta sitä täyteen. Latausvirta ei saa ylittää 1C ja olla alle 0,5C. Muista myös, että mitä suurempi LiPo-akun kapasiteetti, sitä kauemmin sen lataaminen kestää.

hyväksikäyttö

Li Pol -laitteiden käyttöiän pidentämiseksi tai ainakaan lyhentämiseksi on tärkeää myös paristojen oikea käyttö. Kun lataamme virtalähdettä, emme saa antaa sen lämmetä yli 60 astetta. Jos kuumenee, akun on annettava jäähtyä ennen käyttöä. Älä myöskään lataa ylikuumentunutta asemaa.

Täysin tyhjentynyttä akkua ei saa jättää säilytykseen. Muista ladata se. Optimaaliset indikaattorit ovat 60%. Yleisesti ottaen, jos näitä yksinkertaisia ​​sääntöjä noudatetaan, litiumpolymeeriakkujen käytössä ei ole ongelmia.

Mietitkö: "Mitä valita: Li-Ion vai Li-Po akku?" Selitämme yksityiskohtaisesti näiden kahden akkutyypin erot.

Kuten kaikki tiedämme, kannettavan laturin teho riippuu suurelta osin laitteen sisällä olevien akkujen laadusta. Nykyään markkinoilla on kahdenlaisia ​​akkuja, joita käytetään kannettavien laturien valmistukseen: Li-Ion- ja Li-Po-akkukennot.

Li-Ion tai Li-Po: Mikä on ero ja mitä valita

Käyttäjille tiedoksi, yksi kannettaviin latureihin liittyvistä usein kysytyistä kysymyksistä on: mitä eroa on Li-Ion- ja Li-Po-akuilla ja kumpi on parempi. Selvitetään se.

Mitä ovat Li-Ion ja Li-Po?

Li-Ion on lyhenne sanoista litium-ion ja Li-Po on lyhenne sanoista litium-polymeeri. Päätteet "ioni" ja "polymeeri" ovat osoitus katodista. Litiumpolymeeriakku koostuu polymeerikatodista ja kiinteästä elektrolyytistä, kun taas litiumioniakku koostuu hiilestä ja nestemäisestä elektrolyytistä. Molemmat akut ovat ladattavia, ja sitten ne molemmat suorittavat tavalla tai toisessa samaa toimintaa. Yleensä litiumioniakut ovat vanhempia kuin litiumpolymeeriakut, mutta niitä käytetään edelleen laajalti alhaisten kustannustensa ja vähäisen huollon vuoksi. Litiumpolymeeriakkuja pidetään edistyneempinä, ja niillä on paremmat ominaisuudet, jotka tarjoavat korkeamman turvallisuustason, joten tällaiset akut ovat kalliimpia kuin litiumioniakut.

Li-Ion-akkuja on monenlaisia. Yleisimmät kannettavien laturien litiumioniakut ovat 18650 akut, joiden halkaisija on 18 mm ja pituus 65 mm, joissa 0 tarkoittaa sylinterimäistä konfiguraatiota. Yli 60 % kannettavista latureista on valmistettu 18650 akkukennosta. Tällaisten kennojen koko ja paino mahdollistavat niiden käytön monissa elektronisissa laitteissa. Valmistusteknologiat eivät myöskään pysy paikallaan.

Kun kuluttajat vaativat yhä enemmän kevyempiä, pienempiä kannettavia latureita, litiumioniakkujen rajoitukset tulevat yhä selvemmiksi. Valmistajat ovat siis siirtymässä uusiin kannettaviin latureihin kevyempiin, litteämpiin, modulaarisiin litiumpolymeeriakkuihin. Lisäksi Li-Polymer-akut eivät räjähtä, joten kannettavissa latureissa ei enää tarvitse olla sisäänrakennettua suojakerrosta, kun taas useimmat Li-ion 18650 -akut tarvitsevat vain suojakerroksen.

Tehdään yhteenveto litiumionin ja litiumpolymeerin eroista taulukon muodossa.

Kun olet tutkinut näiden kahden akkutyypin kaikki edut, haitat ja ominaisuudet, voit olla varma, että niiden välillä ei ole kovaa kilpailua. Vaikka litiumioniakku on ohuempi ja sileämpi, litiumioniakkujen energiatiheys on suurempi ja ne ovat paljon halvempia valmistaa.

Siksi sinun ei pitäisi kiinnittää paljon huomiota akun tyyppiin, vaan valitse vain vaatimuksiasi vastaava merkkinen kannettava laturi. Loppujen lopuksi näihin akkuihin on lisätty paljon kemikaaleja, joten jää nähtäväksi, mitkä kestävät pidempään.