Li pol vs li ion: Литий-ионный или литий-полимерный: отличия, что лучше

Содержание

Li-Ion или Li-Pol: что лучше? Отличия литий-ионных батарей от литий-полимерных

контакт-центр с 7:30 до 22:00

БлогLi-Ion или Li-Pol: что лучше? Отличия литий-ионных батарей от литий-полимерных

17113 мин16.06.2023

Характеристики
Отличие литий-ионных от литий-полимерных аккумуляторов
Что лучше: литий-ионный или литий-полимерный АКБ?
Заключение

Литий-ионные и -полимерные аккумуляторы используются в ноутбуках, смартфонах, электромобилях и остальной технике. Li-Ion и Li-Pol (или Li-Po, Li-polymer) – типы перезаряжаемых АКБ. Оба типа сравнительно долго работают, лёгкие, имеют саморазряд ниже. Характеризуются, в сравнении с никель-кадмиевыми и никель-металлгидридными, рядом преимуществ. Хотя и требуют более аккуратного обращения, чтобы избежать перегрева и повреждений.

В нашем руководстве рассмотрим критерии, по которым производители склоняются в пользу Li-ion или Li-pol и сравним, что лучше.

Характеристики

Li-ion

Литий-ионные АКБ сейчас одни из самых популярных, хотя изготовление не из дешевых. Основным принципом работы является перенос лития из одного электрода в другой, электролит используется жидкий.

Плюсы технологии:

Высокая плотность энергии, что делает возможным создание накопителя с большим запасом энергии при маленьком весе.
Меньше процент саморазряда, то есть хранят заряд дольше даже без использования.
Быстрая зарядка: источник энергии способен восстановить запас на 100% в течение 2-3 часов.
Срок службы по сравнению с другими типами: 2-5 лет, что примерно 300-500 циклов заряд-разряд.
Не содержат ртути и других токсичных материалов.

Минусы:

Цикл жизни ограничен, АКБ могут перезаряжаться определенное количество раз.
Высокая цена из-за дорогих материалов или сложной технологии.
Теряют производительность при минусовых температурах.
Потеря ресурса со временем: даже при самом правильном обращении ёмкость будет снижаться.

Li-ion применяются в мобильной, портативной технике (камеры, фонари, радиостанции, гарнитуры), электроинструментах, электротранспорте, беспилотных летательных аппаратах, спутниках и др.

Li-Pol

Принцип технологии во многом схож с предыдущим, но присутствуют некоторые отличия литий-ионной батареи от литий-полимерной. Li-Pol аккумуляторы имеют большую степень гибкости, могут быть изготовлены в любой форме благодаря полимерному электролиту.

Плюсы:

Форм-фактор: гибкая оболочка, что позволяет создавать аккумуляторы разных конфигураций. Благодаря этому полимерные часто ставят в тонких компактных устройствах.
Li-Pol способен выдавать более высокие показатели тока.
Большая ёмкость благодаря высокой плотности энергии: вмещает большое количество энергии на единицу массы и объема.
Скорость зарядки выше, чем у других типов.
Обладают прочностью и устойчивостью к повреждениям, что увеличивает срок службы.

Минусы:

Процесс изготовления значительно дороже.
Быстрое старение, ограниченное количество зарядных циклов. С течением времени начинают терять ёмкость.
Этот тип чувствителен к высоким температурам, что ведёт к снижению производительности.
Существует риск подделки из-за высокой популярности.

Аккумуляторы на полимерной основе активно ставят в мобильную технику (мобильники, планшеты, электронные книги и т.д.), дроны, квадрокоптеры, электрокары, аудио- и видеооборудование, медустройства (мониторы здоровья, кардиостимуляторы), солнечные батареи.

Отличие литий-ионных от литий-полимерных аккумуляторов

Оба вида достаточно ёмкие, с меньшими габаритами, нежели никелевые, что делает их функциональным решением для многих портативных приборов. Однако есть ряд различий, которые и предопределяют их использование в том или ином устройстве. Давайте с вами разберёмся, что для пользователя лучше: литий-ионный АКБ или литий-полимерный.

Во-первых, разница проявляется в том, как они хранят и отдают энергию. Батареи с ионами лития с жидким электролитом обычно используются в портативных устройствах и автомобильных батареях. Полимерные с твёрдым или гелевым электролитом легче адаптируются к любым формам.

Далее различия состоят в технологии изготовления и конструкции. Рассмотрим подробней по пунктам.

Химические ингредиенты: источники с ионами лития имеют внутри жидкий электролит, а LiPol – полимерный.
Корпус: литий-ионные аккумуляторные батареи обволакивают в металлический корпус чаще всего, что делает их готовыми к использованию. Литий-полимерные же нуждаются в дополнительной защите.
Конструкция: в Li-Ion стоят элементы цилиндрической или прямоугольной формы, иногда в плоских пакетах. В Li-pol – плоский корпус, что делает их более гибкими и тонкими. Благодаря своим габаритам эти батареи эффективнее, что делает их более универсальным выбором.
Ёмкость в полимерных выше при большей компактности.
Li-Polymer в производстве дороже и сложнее.
Скорость зарядки выше в литий-полимерных источниках.

Что лучше: литий-ионный или литий-полимерный АКБ?

Если не знаете, какая разница у литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов, обратимся к ключевым критериям выбора.

Применение: в механизмах больших размеров применяются батареи с ионами лития ввиду продуктивности, а в гаджетах небольших и работающих вплотную с телом удобнее тонкие и гибкие полимерные АКБ.
Ёмкость у обоих типов зависит от конкретного гаджета. И Li-Ion, и Li-Pol имеют высокую плотность энергии, что делает возможным обеспечить их хорошим ресурсом.
Время работы: это время зависит от нескольких факторов, включая ёмкость, ток разряда, т.п. Все эти показатели так же могут различаться от устройства к устройству и не зависят от технологии.
Цена у литий-полимерных чаще выше.

Поэтому производители при выборе между литий-ионным или литий-полимерным аккумулятором обращают внимание на ёмкость, вес, габариты. При этом оценивают итоговую стоимость продукта, и если затраты объективно оправданы и продукт сам по себе на выходе дорогой, ставится полимерная батарея. Если нужно оснастить устройство более “живучей” батареей, на заводе ставят Li Ion: в сравнении с полимером, ионные способны сохранять ресурс дольше.

Заключение

Для рядового пользователя не обязательно знать подробности производства и характеристики Li-Ion и Li-Pol батарей. Это может быть только существенным при выборе нового гаджета, чтобы понимать нюансы работы в сравнении с предыдущим устройством.

Li-ion

Подпишитесь на рассылку

И получайте информацию о наших новостях, скидках и предложениях

Отправляя форму, вы соглашаетесь с Пользовательским соглашением.

Предыдущая статья Следующая статья

Как проверить аккумулятор для шуруповёрта

Предыдущая статья Следующая статья

Как выбрать аккумулятор для легкового автомобиля правильно

Li-Pol на морозе| VirtusTec

Статья обновлена: 2022-02-10

Литий-полимерные аккумуляторы востребованы в портативной цифровой технике, мобильных телефонах, камерах видеонаблюдения, рациях, страйкбольных ружьях, игрушках, квадрокоптерах и других устройствах на радиоуправлении. Такие элементы питания рационально применять в условиях, при которых важно получить большую энергоемкость АКБ при минимальных размерах и весе.

Преимуществами аккумуляторов Li-polymer являются:

высокая удельная емкость;
низкий саморазряд;
возможность изготовления гибких элементов питания толщиной от 1 мм;
невыраженный эффект памяти;
незначительная просадка напряжения при работе;
около 900 циклов заряд-разряд – до снижения исходной емкости на 20%;

широкий диапазон рабочих температур – от -20 до +40 °С.

В отличие от литий-ионных аккумуляторов, модели типа Li-Pol содержат вместо жидкого электролита полимерный материал. Использование полимерных пленок позволяет получать сверхтонкие литий-полимерные элементы разных форм и размеров, без привязки к стандартным форм-факторам. В остальном они имеют схожие характеристики с Li-ion элементами питания.

[products ids=’1957,1951,1956′]

Влияние мороза на Li-Pol аккумуляторы

Как и большинство литиевых АКБ, аккумуляторы Li-Pol на морозе работают менее эффективно:

временно теряют до 40% емкости – из-за замедленного протекания химических реакций при отрицательных температурах;
быстро разряжаются – и при работе, и в состоянии покоя при хранении;
хуже отдают накопленную энергию – из-за повышения сопротивления, просадки напряжения и уменьшения токоотдачи.

Поэтому, несмотря на допустимый диапазон рабочих температур от -20 до +40 °С лучше всего они работают при температурных значениях от +5 до +25 °С.

Что делать с аккумуляторами Li-Pol зимой?

В зависимости от типа аккумуляторных устройств и условий их эксплуатации, возможны разные варианты использования литий-полимерных АКБ зимой. Если планируется их применение при минусовых температурах, желательно продумать возможности защиты аккумуляторов от мороза. Например, вы используете рацию на Li-Pol аккумуляторах для катания в горах. В таком случае лучше держать ее не в наружном кармане куртки, а под одеждой, и дополнить внешней гарнитурой.

В целом защитить Li-ion или Li-Pol батарею от негативного влияния низких температур можно 2 способами:

С помощью термокейса – оболочки из утеплителя, который препятствует быстрому остыванию АКБ на морозе. Для изготовления «термошубы» хорошо подходят мягкие материалы с низким коэффициентом теплопроводности: войлок, фольгоизол, пенофол и подобные им утеплители.
С использованием систем подогрева. Для их реализации используются низковольтные пластины, электрические нагреватели, тепловые контуры. Принцип их работы идентичен – при понижении температуры ниже установленного минимума срабатывает термодатчик и обеспечивается автоматический подогрев батареи. Температура аккумуляторов поддерживается в заданном диапазоне оптимальных значений. Благодаря этому создаются комфортные условия для стабильной и эффективной работы батареи.

Зарядка Li-Pol батарей на морозе

Заряжать Li-ion и Li-Pol аккумуляторы при температуре ниже 0 °С нельзя. Но если АКБ оснащена системой подогрева, которая поддерживает аккумуляторы при оптимальных плюсовых температурах, ее разрешается заряжать на морозе. Холодная окружающая среда не может навредить элементам питания, т.к. они уже прогреты и готовы к безопасной зарядке без предварительного разогрева.

В предыдущей статье блога VirtusTec мы рассказали, как выбрать аккумуляторы для ИБП на дачу.

2022-02-10

Комментарии: 0

Просмотры: 3360

Комментарии

Li Polymer Vs Li Ion

Знакомство с Li Polymer и Li Ion

Литий-полимерная батарея или PLI батарея представляет собой тип перезаряжаемой батареи с органическим полимерным электролитом вместо жидкого. Эта технология может увеличить плотность энергии , улучшив запас хода электромобилей и других аккумуляторов.

Литий-ионные аккумуляторы также обладают высокой плотностью энергии, но они более дороги в производстве и нуждаются в защитной схеме . Они подходят для небольших устройств, таких как телефоны и ноутбуки, обеспечивая более длительное время работы от батареи, будучи легкими и компактными.

Преимущества литий-полимерных

Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы имеют свои преимущества. Главным из них является их меньший размер, так как им можно придать любую необходимую форму. Они легкие , прочные и дольше держат заряд .

Литий-полимерные элементы могут быть соединены последовательно или параллельно для более высокого напряжения и мощности. это увеличивает срок службы батареи до необходимости подзарядки . Ячейки имеют срок службы на циклов выше, чем у других – до 4 раз дольше. Это делает их идеальными для мобильных телефонов, таких как телефоны и планшеты. Наконец, скорость саморазряда ниже, чем у других доступных аккумуляторов.

Недостатки литий-полимерных аккумуляторов

Литий-полимерные аккумуляторы часто предпочтительнее литий-ионных аккумуляторов. Но они также имеют некоторые недостатки.

Самый заметный минус стоимость и срок службы . Литий-полимерные элементы стоят дороже, чем литий-ионные модели, особенно при использовании в более крупных устройствах, таких как ноутбуки. Они также имеют более короткий жизненный цикл: 500-1000 циклов полной разрядки по сравнению с 2000 циклами литий-ионной батареи.

Кроме того, устройства должны быть специально разработаны для размещения в этих ячейках необычной формы. Кроме того, необходимы дополнительные защитные меры, такие как автовентиляция или термостаты . Это увеличивает стоимость покупки и использования.

Наконец, литий-полимерные аккумуляторы имеют маркировку «экологически чистые» . Однако для их производства требуется редкоземельных элементов . При неправильной переработке они могут накапливаться со временем.

Преимущества Li Ion

Преимущества литий-ионных аккумуляторов очевидны. Они легкие и имеют высокую плотность энергии. Кроме того, они не требуют обслуживания. Это означает, что устройства, использующие литий-ионные аккумуляторы, легкие и портативные, а также могут работать в течение длительного времени без подзарядки.

Кроме того, литий-ионные аккумуляторы гораздо более экологичны, чем другие типы. В отличие от NiCd и NiMH, они не портятся, если их не использовать регулярно. И они поддерживают постоянное напряжение во время разряда, что делает их идеальными для небольшой портативной электроники.

Более того, литий-ионные батареи служат дольше, чем щелочные или свинцово-кислотные. Их аноды и катоды эффективно накапливают энергию. Литий-ионные аккумуляторы заряжаются быстрее и имеют большую емкость с без эффекта памяти . Это означает, что вся накопленная мощность может быть использована. В других вариантах доступна только половина мощности в зависимости от того, как часто он заряжался.

Недостатки Li Ion

Li Ion аккумуляторы имеют некоторые недостатки. Обычно они крупнее литий-полимерных аккумуляторов. У них меньшая плотность энергии, поэтому они чаще нуждаются в подзарядке. Их металлический анод делает их более легковоспламеняющимися и гальваническими по сравнению с литий-полимерными батареями. Высокая температура и перезарядка могут снизить их производительность, а сократить срок их службы с 500 циклов зарядки до нескольких тысяч .

Потребители могут не иметь возможности заменить их, поскольку они часто поставляются со встроенными батареями, для которых требуется специализированные инструменты для демонтажа или обслуживания .

Сравнение литий-полимерного и литий-ионного

При выборе аккумулятора для вашего устройства литий-полимерный и литий-ионный являются двумя вариантами. Литий-полимерные аккумуляторы имеют твердый электролит вместо жидкого, что делает их более легкими и надежными. Стоимость , производительность, возможность перезарядки, вес, размер и воздействие на окружающую среду — все это важные факторы, которые следует учитывать.

Литий-полимерные элементы бывают цилиндрических и пакетных размеров, а также могут иметь плоскую конструкцию для небольших электронных устройств. Они дороже, чем литий-ионные, но сохраняют более стабильное напряжение и имеют более короткое время зарядки. Литий-полимерный легче, чем литий-ионный, при тех же Объемная плотность энергии .

При утилизации использованных батарей необходимо соблюдать правила и законы. Предпочтительна их переработка, если это разрешено законом.

Применение литий-полимерных и литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (LiPo) батареи часто используются в бытовой электронике, такой как ноутбуки, смартфоны, планшеты и даже электромобили. Каждый аккумулятор имеет свои преимущества и недостатки, которые следует учитывать при покупке.

Литий-ионные аккумуляторы используются в перезаряжаемых электроинструментах, электромобилях, медицинских устройствах и военных устройствах. Их можно хранить без потери энергии. Однако они могут быть опасны, если с ними не обращаться должным образом.

Аккумуляторы LiPo имеют несколько преимуществ перед ионно-литиевыми. Они легче , и могут иметь форму и более гибкую конструкцию . Это делает их идеальными для аэрокосмических проектов, где ключевым фактором является вес. У них тоже время быстрой зарядки и без эффекта памяти . Тем не менее, они имеют низкое количество циклов разрядки по сравнению с другими типами батарей. Аккумуляторы LiPo популярны в дронах, радиоуправляемых игрушках, датчиках, носимых устройствах, медицинских устройствах и роботах.

Заключение

Литий-ионные аккумуляторы и Литий-полимерные аккумуляторы обладают большой мощностью и долговечностью. Таким образом, выбор правильного инструмента для ваших нужд имеет важное значение.

Для небольших проектов, требующих надежной работы, Li-polymer — идеальный источник энергии. Он легкий и маленький. Но когда стоимость имеет значение, литий-ионные аккумуляторы обычно являются более выгодными. Они прочные, недорогие и гибкие, что делает их идеальными для многих задач.

В конце концов, обе эти технологии обеспечивают надежные энергетические решения с удивительной производительностью и долговечностью. При выборе аккумулятора для вашего следующего проекта или приложения обязательно обратите внимание как на Li-ion , так и на Li-polymer . Подумайте о размере, стоимости и выносливости.

Часто задаваемые вопросы

В: Что такое литий-полимерный аккумулятор?

A: Литий-полимерный аккумулятор представляет собой перезаряжаемую батарею с литий-ионной технологией и полимерным электролитом вместо жидкого электролита. Он также известен как аккумулятор Li-Poly или Li-Pol.

В: Что такое ионно-литиевый аккумулятор?

A: Литий-ионный аккумулятор представляет собой перезаряжаемый аккумулятор с литий-ионной технологией и жидким электролитом. Он также известен как литий-ионный аккумулятор.

В: В чем разница между литий-полимерными и литий-ионными аккумуляторами?

A: Основное различие между литий-полимерными и литий-ионными аккумуляторами заключается в электролите, используемом в элементах. В литий-полимерных батареях вместо жидкого электролита используется полимерный электролит. Это делает литий-полимерные батареи легче, эффективнее и устойчивее к перезарядке, чем литий-ионные.

Какой аккумулятор лучше для ваших портативных устройств — литий-ионный или литий-полимерный?

Перезаряжаемые литиевые батареи бывают различных конфигураций, размеров и емкости. В отрасли химии лития существует три основных конфигурации. Первые представляют собой круглые конфигурации, похожие на маленькие бочонки, известные как цилиндрические элементы/батареи. Типичные размеры: 18 × 65 мм, 21 × 50 мм и 26 × 65 мм. Следующие распространенные конфигурации — плоские и прямоугольные, похожие на небольшие коробки, известные как призматические ячейки. Типичные размеры: 5 × 34 × 50 мм и 10 × 34 × 50 мм, а также множество других стандартных размеров.

Третья конфигурация представляет собой плоские пакеты из фольги, очень похожие на упаковки жевательной резинки, широко известные как литий-полимерные элементы/батареи. Типичные размеры указаны для призматических ячеек, но на рынке имеется множество дополнительных размеров.

Промышленное словоблудие обычно относится к цилиндрическим и призматическим элементам как к «традиционным» литий-ионным, а к пакетным элементам — как к «литий-полимерным» или «литий-поли» или «пакетным» батареям. Для целей этой статьи мы будем использовать литий-ион для традиционных элементов и литий-поли для номенклатуры пакетов.

Производственная сторона
Производство традиционных литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов сильно отличается. Для Li-ion требуется огромное количество дорогостоящего автоматизированного оборудования и инструментов для производства элементов. Конфигурация цилиндрической ячейки стала рабочей лошадкой в отрасли, поскольку она наиболее часто используется в самых разных приложениях. Это также место, где происходит наибольшее количество технологических достижений по мере развития технологии перезаряжаемой литиевой химии.
Производство призматических ячеек также требует значительных капитальных затрат на оборудование. Однако технологических достижений в области призматических элементов/батарей было меньше и меньше. С точки зрения производства, цилиндрические ячейки являются наименее дорогими в производстве, за ними следуют призматические конфигурации.
Другое дело с литий-полимерными элементами. Поскольку ячейка мешка, инструменты и оборудование менее дороги в производстве. Общие инвестиции в создание процесса сборки ячеек также менее затратны. Производство пакета из литий-полимерной фольги намного менее интенсивно, чем производство традиционного литий-ионного «баночного» элемента. И, поскольку общие затраты на инструменты и оборудование намного ниже, дизайнер может выбирать из большего разнообразия размеров ячеек мешков. Литий-полимерная конструкция позволяет изготавливать нестандартные формы и даже гибкие батареи. Можно спроектировать и разработать литий-полимерный аккумулятор, который будет охватывать все внутреннее пространство в пределах данного корпуса аккумулятора; это равнозначно предложению максимально достижимой емкости аккумуляторной батареи.
Сопоставимые химические вещества
С точки зрения химии, традиционный литий-ион такой же/похож на литий-поли. Оба имеют различные составы для увеличения срока службы, плотности энергии, безопасности и общих характеристик производительности. Все авторитетные производители литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов проходят серию сертификационных испытаний для подтверждения безопасности конструкции и производства. Эти испытания определены как UL 1642 и UL 62133. В соответствии с этими стандартами элементы подвергаются испытаниям на короткое замыкание, температурный шок, низкое давление, ненормальную зарядку, принудительный разряд, раздавливание, удар, удар, вибрацию, нагрев и удары.
Однако для литий-полимерных аккумуляторов существуют исключения из-за конфигурации фольги-пакета. При отсутствии металлической конструкции не учитываются специфические требования по раздавливанию, удару и снаряду. Это не означает, что литий-полимер не так безопасен, как традиционный литий-ионный продукт; это просто означает, что текущие методы испытаний не могут быть применены к пакету.
Без несущей экзоструктуры, окружающей внутренние активные материалы, блок батарей, использующий литий-полимерные элементы, должен быть сконструирован иначе, чем традиционный ионно-литиевый. Ячейки должны быть закреплены или объединены таким образом, чтобы предотвратить любое перемещение внутри аккумуляторной батареи.
Традиционный литий-ионный аккумулятор использует металлический корпус в качестве корпуса, обеспечивающего внешнюю поддержку. Однако эта герметичная металлическая банка может действовать как сосуд под давлением в неблагоприятных условиях. Хотя конструкция ячейки обычно содержит вентиляционный механизм, вентиляционное отверстие не всегда может работать достаточно быстро во время катастрофических событий, чтобы предотвратить полный разрыв банки. Для Li-poly пакет из фольги не имеет вентиляционного механизма, поэтому он также не может сдерживать повышение внутреннего давления. Швы мешочка обычно разрываются и выпускают любое избыточное давление. См. таблица для сравнения двух химических составов.
Использование цилиндрических элементов может не обеспечить максимальную емкость, поскольку не используется все внутреннее пространство внутри батарейного отсека (или пластикового корпуса) (пустоты цилиндрических форм). В зависимости от размера призматические и литий-полимерные элементы иногда могут использовать все доступное внутреннее пространство внутри аккумуляторной батареи. Кроме того, могут быть изготовлены литий-полимерные элементы специального размера, полностью заполняющие внутреннее пространство. С точки зрения веса традиционные баночные элементы будут весить больше, чем Li Poly, в данном приложении из-за меньшего веса пакетов из фольги.
С точки зрения охраны окружающей среды все литий-ионные и литий-полимерные элементы/батареи должны быть надлежащим образом переработаны и утилизированы вместе с обычными отходами. Как и в случае с любой батареей, рекомендуется поощрять участие в официальной программе утилизации.
Является ли Li-Poly лучшим вариантом?
Наконец, литий-полимерный аккумулятор предлагает несколько преимуществ по сравнению с литий-ионным в портативных устройствах:
Очень безопасная, безвредная система во время зарядки и разрядки, превосходная термическая стабильность.
Легкий вес, высокая удельная мощность.
Улучшенные характеристики при низких температурах, ограниченное снижение напряжения и более высокая производительность.
Меньше инвестиций в производство с большим разнообразием размеров ячеек.
Аккумуляторная недвижимость не ограничивается промышленными размерами ячеек, определяемыми потребительским использованием и приложениями устройств; то есть «Форма ячейки идеально подходит для устройства, которое она будет питать».

Превосходный срок службы по сравнению с коммерческими ионно-литиевыми аккумуляторами.
Стоимость продукта во многих приложениях равна ионно-литиевой, но это сильно зависит от конфигурации и объема батареи.
Потребительские рынки готовы использовать большее количество литий-полимерных элементов по сравнению с ионно-литиевыми из-за форм-фактора, меньшего веса, большей плотности энергии, безопасности, защиты потребителей и гибкой сборки в устройства.
Хорошо зарекомендовал себя как альтернатива литий-ионным.