Что лучше литий полимерный или литий ионный аккумулятор

Технологии изготовления химических источников питания для автономных электронных устройств постоянно совершенствуются. На смену привычным вещам постоянно приходят новые, и рядовому пользователю не всегда удается сразу разобраться в преимуществах и недостатках различных типов аккумуляторов. К тому же, вокруг любого технического устройства в интернете возникает огромное количество мифов и домыслов.

Отличия в технологиях изготовления

Одним из таких мифов является жесткое противопоставление литий-ионных источников и литий-полимерных аккумуляторов (Li-Pol, липолей). На самом деле, Li-Polymer элементы – это лишь усовершенствованная разновидность Li-Ion элементов. Липоли еще называют полимерными литий-ионными аккумуляторами, или Li-ion источниками с полимерным электролитом.

В ставшем уже традиционном аккумуляторе применяется жидкий электролит. Он имеет традиционные же недостатки:

  • токсичность;
  • возможность подтекания;
  • необходимость применения твердого сепаратора, разделяющего электроды (к нему предъявляются противоречивые требования), что не позволяет уменьшить толщину батареи;
  • дополнительный фактор пожароопасности (хотя в Li-Ion элементе и так есть, чему гореть);
  • другие минусы.

Ведущие производители аккумуляторов давно ведут исследования, пытаясь уйти от жидкого электролита. На сегодняшний день достижения таковы:

  1. Созданы элементы с полимерным сепаратором, имеющим мелкоячеистую структуру. Поры пропитаны тем же самым жидким электролитом.
  2. С электролитом в виде геля. В полимерную основу встроены соли лития.
  3. Элементы с твердым электролитом. Пожалуй, лишь эту категорию можно называть полноценными литий-полимерными источниками. Считаются наиболее прогрессивными, но потребительские свойства не позволяют применять их широко. Это пока аккумуляторы будущего.

В этих аккумуляторах идут те же электрохимические процессы, что в обычных литий-ионных источниках энергии. Катод и анод выполняются из тех же веществ, различие лишь в консистенции жидкого (иногда – не очень жидкого) реагента. Поэтому говорить об липолях, как об элементах с электролитом в виде полностью твердой пленки, пока рано.

Мнение эксперта
Становой Алексей
Инженер-электроник. Работаю в мастерской по ремонту бытовых приборов. Увлекаюсь схемотехникой.
Задать вопрос
Вообще, в сфере терминологии Li-Ion источников много путаницы, связанной с большим количеством электрохимических конструкций таких аккумуляторов. Этим активно пользуются продавцы элементов питания.

Сравнительная таблица характеристик Li-ion и Li-Pol аккумуляторов

Большинство параметров указанных аккумуляторов одинаковы. Различия представлены в таблице.

ПараметрЛитий-ионный элементЛитий-полимерный аккумулятор
Удельная энергоемкость, Вт*ч100-230, в зависимости от электрохимического состава150-250, в зависимости от электрохимического состава
Ресурс, циклов заряд-разояд700-1000, в зависимости от электрохимического состава500-1200, в зависимости от электрохимического состава
Саморазряд за месяц, %5..125..6
Диапазон рабочих температур-20..+60град.С0..+60град.С

Cледует отметить, что к любому сравнению характеристик аккумуляторов, выпущенных по различным технологиям, размещенным в даже относительно надежных источниках, надо относиться с осторожностью. Единственным способом сравнить свойства источников питания и понять, чем они отличаются, является эксперимент. Для этого надо провести множество опытов в одинаковых условиях, учесть погрешность и возможность брака в производстве и т.п. Эксперименты надо проводить с элементами одного года выпуска. Вряд ли кто-то реально делал такие опыты. По крайней мере, никаких упоминаний о долгих лабораторных исследованиях в открытых источниках обнаружить не удалось.

Другой момент – под термином «литий-ионные аккумуляторы» подразумевается широкий спектр элементов с серьезно различающейся электрохимией. Сравнивать надо батарейки с одинаковыми анодами и катодами, различие в которых состоит лишь в типе электролита.

Большинство же исследований относится к анализу цифр, опубликованных в различные годы для различных типов Li-Ion аккумуляторов. Поэтому пользоваться этими данными можно лишь понимая, как они получены.

Плюсы и минусы источников питания

У литий-полимерных и литий-ионных элементов, как аккумуляторов, использующих один тип электрохимии, потребительские свойства очень схожи. Но различия имеются, и они сведены в таблицу.

Li-ionLi-Pol
ПлюсыМинусыПлюсыМинусы
Относительно высокая токоотдачаНесколько меньшая энергоемкостьУлучшенная энергоемкостьПониженная токоотдача
Работа при относительно низкой температуре воздухаНесколько меньший ресурсУвеличенный ресурсРабота только при положительных температурах
Стоят несколько дешевлеВозможность придать любую формуПовышенная цена

Особенности зарядки аккумуляторов

Уже упоминалось, что электрохимические процессы в литий-полимерных батареях одинаковые. Поэтому и зарядка особенностей не имеет. Надо лишь соблюдать те же меры предосторожности, что и при эксплуатации Li-Ion элементов. Основные из них:

  • не допускать перезаряда свыше 4,2 вольт (этого проще достигнуть при применении специализированных зарядных устройств);
  • избегать коротких замыканий;
  • не допускать перегрева (в том числе, в процессе зарядки и разрядки, а также от внешних источников тепла);
  • не подвергать механическому воздействию, при котором возможно повреждение оболочки или внутреннее повреждение сепаратора;
  • не хранить в разряженном состоянии, чтобы уберечь от ухода в глубокий разряд.

Не лишним будет помнить, что применение специализированных ЗУ позволяет реализовать двухступенчатый алгоритм пополнения энергии. При таком способе зарядки емкость аккумулятора будет использоваться оптимально.

Что лучше литий полимерный или литий ионный аккумулятор
Двухступенчатая зарядная кривая литий-ионного (включая Li-Pol) источника питания

Рекомендуем ознакомится: Как правильно заряжать литий полимерный аккумулятор

Какой АКБ лучше для смартфона литий полимерный или литий ионный

Исходя из перечисленных плюсов и минусов, можно сделать вывод о пригодности того или иного типа батарей для смарфтонов. Наличие надежного сепаратора, исключающего КЗ между электродами, позволяет выполнить аккумулятор более тонким и легким. Либо, на выбор разработчика, в тех же массогабаритных ограничениях увеличить емкость.

Остальные плюсы липолей также позволяют сделать их предпочтительными при выборе источника питания для мобильного устройства. Повышенный уровень безопасности, увеличенный ресурс – для пользователя планшета или смартфона это только увеличивает комфортность пользования. Несколько меньший вес имеет большее значение, скорее, для аккумуляторных транспортных средств (электросамокатов и т.п.), но и для телефона тоже будет невредным фактором. Небольшая разница в цене вполне компенсируется увеличенным ресурсом.

Что лучше литий полимерный или литий ионный аккумулятор
Электросамокат с установленным липолем

Что касается минусов, то основной из них – пониженная токоотдача. В данной ситуации она критичного значения не имеет, потому что смартфон, в отличие от электроинструмента, не требует сверхтоковых усилий источника питания. Можно сделать вывод – более прогрессивная модель аккумулятора как нельзя лучше подходит для питания мобильных устройств.

Можно подытожить, что вопрос выбора — Li-ion или Li-Pol — не является жесткой альтернативой. Это всего лишь выбор варианта в пределах одной технологии, который может сделать эксплуатацию автономного устройства (гаджета, траспортного средства) более удобным.

Avatar photo
Становой Алексей

Инженер-электроник. Работаю в мастерской по ремонту бытовых приборов. Увлекаюсь схемотехникой.

Оцените автора
( Пока оценок нет )
Запитка
Добавить комментарий

Этот сайт защищен reCAPTCHA и применяются Политика конфиденциальности и Условия обслуживания применять.

Adblock
detector