Литий ионный полимерный аккумулятор: Чем отличается Li-ion от Li-Pol? Применение и стоимость

Содержание

Всё о литий-полимерном аккумуляторе

Статья обновлена: 26.11.2020

Литий-полимерные аккумуляторы – это современные элементы питания с отличными эксплуатационными характеристиками. Они стали новой ступенью развития литий-ионной технологии. Аккумуляторы типа Li-Polymer применяются в смартфонах, планшетах, электронных книгах, квадрокоптерах, моделях на радиоуправлении, портативных электроинструментах и другой технике.

Использование полимерного электролита повышает безопасность использования аккумуляторов, предоставляет свободу форм и размеров, в т. ч. позволяет получать сверхтонкие модели.

Изначально Li-Pol элементы питания уступали Li-ion аналогам по ионной проводимости и диапазону допустимых температур. Но модели обоих типов, используемые в современной технике и электронике, по рабочим характеристикам практически идентичны.

Особенности Li-Pol технологии

Главное отличие Li-Pol моделей от Li-ion аналогов состоит в типе применяемого электролита. При производстве накопителей энергии категории Li-ion катод и анод разделяют пористым сепаратором. В его порах содержится жидкий электролит. У элементов питания категории Li-Pol роль электролита выполняет полимер с токопроводящими добавками.

Основой для производства Li-Polymer аккумуляторов стали полимеры, которые при внедрении в их структуру ионов электролита переходят в полупроводниковое состояние с многократным возрастанием проводимости.

Ученым удалось создать несколько групп Li-Po аккумуляторов с разным составом электролита:

С сухим полимером – такие модели производятся с применением полиэтиленоксида и солей лития.
С мелкопористой полимерной матрицей – в нее внедряются неводные растворы солей лития.
С гомогенным электролитом в форме геля – создаются путем встраивания в полимерную структуру солей лития.

Характерным отличием Li-Polymer батарей является гибкая форма и мягкая оболочка вместо жесткого корпуса. Эта особенность обеспечивает элементам питания более легкий вес – на 20% по сравнению с Li-ion аналогами.

Принцип работы

По принципу работы Li-Po и Li-ion аккумуляторы идентичны. Заряд переносят ионы лития, которые перемещаются от катода к аноду и обратно, внедряясь в молекулярную структуру материалов. При зарядке элементов питания ионы Li⁺ переходят от катода к аноду, а при разрядке – в обратном направлении. Проводящей средой для ионов Li+ служит полимер с включенными в его состав добавками из солей лития. Напряжение Li-Po ячеек в разряженном состоянии составляет от 2,7 до 3 В, а в заряженном – достигает 4,2 В.

Плюсы и минусы литий-полимерных батарей

Экспериментируя с используемыми материалами катода, анода и электролита, ученые добились повышения плотности тока и увеличения температурного диапазона Li-Po ячеек. У разных брендов технологии изготовления Li-Pol аккумуляторов. Поэтому и характеристики элементов питания отличаются. Но в целом плюсами литий-полимерных аккумуляторов являются:

стойкость к токовым перегрузкам, сжатию, вибрациям и другим воздействиям;
компактность;
легкий удельный вес;
низкое внутреннее сопротивление;
разнообразие форм и толщин – вплоть до 1 мм;
высокая удельная энергоемкость;
малый саморазряд;
невыраженный эффект памяти;
стабильность напряжения в процессе разряда;
напряжение 3,7 В на ячейку;
высокий уровень безопасности;
диапазон рабочих температур от -20 до +40 °С;
ресурс от 500 циклов и выше.

Минусами литиево-полимерных аккумуляторов считается их относительно высокая цена, временное снижение емкости на морозе и подверженность естественной деградации – старению. Как и все элементы питания на основе лития, Li-Polymer модели постепенно теряют свою емкость – около 20% за 2 года активной работы.

Типы Li-Po батарей

В зависимости от допустимых разрядных токов Li-Po батареи делятся на 2 группы:

Обычные – с разрядными токами до 3–5С. Такие устройства применяются в смартфонах, планшетах, других видах электроники и бытовой технике.

Быстроразрядные или силовые (обозначение Hi discharge, HC или HD в маркировке) – устройства с допустимым током разряда до 8–10С. Они применяются в радиоуправляемых моделях, портативном электроинструменте, электромобилях и других устройствах, которым нужны большие разрядные токи.

Правила эксплуатации

Чтобы продлить срок службы Li-Poly батареи, нужно четко соблюдать рекомендации по ее эксплуатации. Прежде всего, необходимо использовать надежное зарядное устройство с подходящими параметрами. На универсальном ЗУ важно корректно выставлять настройки – напряжение 4,2 В на элемент и ток до 1С. Для силовых моделей допустим зарядный ток до 5С. Также для сохранения работоспособности Li-Po батареи важно:

не допускать перезаряда – выше 4,2 В на элемент;
избегать короткого замыкания;
не допускать перегрева выше 60 °С, в т. ч. при заряде или разряде высокими токами;
не оставлять элементы питания под воздействием прямых солнечных лучей, возле отопительных приборов или открытых источников огня;
не нарушать герметичность оболочки;
не разряжать ниже 3 В на элемент;
не подвергать ударам, прокалыванию и другим механическим воздействиям;
не хранить в разряженном состоянии;
заряжать, не дожидаясь полной разрядки;
после использования на морозе – выдерживать пару часов при комнатной температуре, а затем заряжать;
хранить в полузаряженном состоянии в прохладном сухом месте, в стороне от тепловых приборов.

При нарушении правил эксплуатации элементы питания быстро теряют емкость. При перегреве до 70 °С происходит самопроизвольная реакция, преобразующая энергию в тепло. В результате аккумулятор может воспламениться. Но при соблюдении правил использования Lo-Po элементы они абсолютно безопасны, эффективно справляются со своими задачами и радуют долгим сроком службы.

Какую батарею выбрать: Li-Pol или Li-ion?

Из-за отсутствия жидкого электролита Li-Po батареи считаются более безопасными в использовании. В отличие от Li-ion элементов, они не привязаны к стандартным типоразмерам, бывают очень тонкими – от 1–2 мм, выполняются в мягкой оболочке и имеют более легкий вес. В остальном Li-Pol и Li-ion батареи практически идентичны.

Поэтому выбор зависит преимущественно от требований к весу и толщине аккумулятора. Если нужен сверхтонкий и легкий источник питания, преимущество отдается полимерным моделям. В остальных случаях обычно используются Li-ion батареи.

Ранее в нашем блоге была опубликована статья о восстановлении литий-полимерных аккумуляторов.

Разработка технологических основ создания перспективных наноматериалов для литий-ионных полимерных аккумуляторов повышенной эффективности

в работе

Тип проекта СПбПУ
Файл проекта pdf-документ
Новые материалы

Описание

Литий-ионные аккумуляторы (ЛИА) являются устройствами накопления энергии, имеющими высокую энергетическую плотность.

Цель проекта

Целью проекта является разработка технологических основ создания перспективных наноматериалов для литий-ионных полимерных аккумуляторов повышенной эффективности. Получение значимых научных результатов позволяющих переходить к созданию новых видов нанокомпозиционных электродных материалов мирового уровня. Реализация проекта позволит снизить себестоимость производства электродных материалов повысить технические характеристики литий-ионного полимерного аккумулятора, особенно его энергоэффективность и обеспечить вывод на рынок новой продукции.

Технология

Состоит из шести этапов, и по каждому из них отрабатываются методики:  

Получение аморфного сплава на базе Li2SiO3;  
Методика кристаллизации этого сплава; 
Допирование, то есть введение оксида в сплав. ; 
Методика механохимического синтеза; 
Методика получения нанокомпозиционного материала Li2Fe1-хMnхSiO4 + углерод; 
Методика тестирования по результатам испытаний.

В совокупности эти методики составляют способ получения нового материала, который в дальнейшем будет запатентован.

Партнеры

ЗАО «АКОМ»
TSE Technology Co., LTD КНР
ENV Energy New Vehicle КНР

Ожидаемые результаты

– методика получения новых наноструктурированных катодных материалов на основе Li₂FeSiO₄ для литий-ионных аккумуляторов повышенной эффективности методом жидкофазного литья;
– методика получения новых наноструктурированных катодных материалов на основе Li₂FeSiO₄ для литий-ионных аккумуляторов повышенной эффективности с использованием технологии механохимического синтеза;
– методика получения катодных материалов на базе Li₂FeSiO₄, модифицированных оксидами V₂O₅, P₂O₅, FeO, титаномагнетитом.
– методика исследования фазового и структурного состава полученных экспериментальных образцов новых наноструктурированных катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов.
– методика исследования гранулометрического состава экспериментальных образцов новых наноструктурированных катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов.

Результаты проведенных НИР могут быть использованы для проведения опытно-конструкторских работ, направленных на разработку технологии получения высокопроизводительных литий-ионных полимерных аккумуляторов на основе нанокомпозиционных материалов и могут быть внедрены в РФ.

Предполагаемые результаты достигнуты в РФ впервые к 31.12.2016 и соответствовать мировому уровню.

Технические характеристики:
Полученный литий-ионный полимерный аккумулятор будет иметь следующие характеристики:

• номинальная емкость от 5 до 40 Ач при номинальном напряжении 3,7-3,4 В;

• удельная массовая энергия не менее 100 Вт∙ч/кг;

• количество циклов заряд-разряд: не менее 1500;

• саморазряд – не более 10% в месяц;

• диапазон рабочих температур: от -20 до +50

Руководитель проекта

Литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи

Главная > Литий-ионные аккумуляторы > Литий-ионные/полимерные аккумуляторы

Литий-ионные и полимерные аккумуляторы и блоки могут взорваться и вызвать пожар при неправильном использовании или неисправности. Мы требуем, чтобы все покупатели литий-ионных аккумуляторов и комплектов были профессионалами и могли действовать в чрезвычайных ситуациях.
Перед покупкой литий-ионного аккумулятора нажмите здесь, чтобы получить дополнительные сведения о безопасности.
Никогда не используйте литий-ионный аккумулятор без печатной платы (платы защиты). Для литий-ионного аккумулятора с количеством ячеек более 4 следует использовать PCM с функцией балансировки, чтобы увеличить срок службы.
Если вы не можете найти подходящий литий-ионный аккумулятор в нашем списке, мы можем изготовить для вас индивидуальные аккумуляторные блоки.
Пожалуйста, поймите, что стоимость пользовательского аккумулятора очень зависит от количества. Если вам нужен только 1 или 2 аккумуляторных блока, цена будет неконкурентоспособной.

Литий-ионные аккумуляторные батареи с UN38.

3,6–3,7 В (1S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи

Регулируемые литий-ионные/полимерные аккумуляторы 5 В и 6 В (2S)

7,2–7,4 В (2S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи

10,8–11,1 В (3S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи

Регулируемые литий-ионные/полимерные аккумуляторы 12 В и 13,2 В (3S)

14,4–14,8 В (4S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи

18–18,5 В (5S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи

21,6–22,2 В (6S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи

25,2–25,9 В (7S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи

28,8–29,6 В (8S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи

36–37 В (10S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи

43,2–44,4 В (12S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи

Литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи 46–54 В

61,2–62,9 В (17S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи

72–74 В (20S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи

79,2–81,4 В (22S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи

86,4–88,8 В (24S) литий-ионные/полимерные аккумуляторные батареи

Интеллектуальные зарядные устройства для Li-Ion Pack

Заказные литиевые аккумуляторы

Литий-ионные модули 18650

Литий-ионные модули 18500

Литий-ионные модули 14500

Литий-ионные модули 14430

Адрес электронной почты:

Общий информационный бюллетень для потребителей

Информационный бюллетень RC & Airsoft

Информационный бюллетень EV/Ebike

Информационный бюллетень для инженеров-конструкторов

Литий-ионный аккумулятор – 1 Ач – PRT-13813

Этот продукт имеет ограничения на доставку, поэтому его варианты доставки могут быть ограничены или не могут быть отправлены в следующие страны:

Афганистан
Албания
Алжир
Американское Самоа
Андорра
Ангола
Ангилья
Антарктида
Антигуа и Барбуда
Аргентина
Армения
Аруба
Австралия
Австрия
Азербайджан
Багамы
Бахрейн
Бангладеш
Барбадос
Беларусь
Бельгия
Белиз
Бенин
Бермуды
Бутан
Боливия
Босния и Герцеговина
Ботсвана
Остров Буве
Бразилия
Британская территория в Индийском океане
Бруней-Даруссалам
Болгария
Буркина-Фасо
Бурунди
Камбоджа
Камерун
Канада
Кабо-Верде
Каймановы острова
Центральноафриканская Республика
Чад
Чили
Китай
Остров Рождества
Кокосовые (Килинг) острова
Колумбия
Коморские острова
Конго
Острова Кука
Коста-Рика
Кот д’Ивуар
Хорватия
Кипр
Чехия
Дания
Джибути
Доминика
Доминиканская Республика
Восточный Тимор
Эквадор
Египет
Сальвадор
Экваториальная Гвинея
Эритрея
Эстония
Эфиопия
Фолклендские (Мальвинские) острова
Фарерские острова
Фиджи
Финляндия
Франция
Французская Гвиана
Французская Полинезия
Южные территории Франции
Габон
Гамбия
Грузия, Республика
Германия
Гана
Гибралтар
Греция
Гренландия
Гренада
Гваделупа
Гуам
Гватемала
Гвинея
Гвинея-бисау
Гайана
Гаити
Острова Херд и Макдональд
Гондурас
Гонконг
Венгрия
Исландия
Индия
Индонезия
Ирак
Ирландия
Израиль
Италия
Ямайка
Япония
Иордания
Казахстан
Кения
Кирибати
Кувейт
Кыргызстан
Лаос
Латвия
Ливан
Лесото
Либерия
Ливия
Лихтенштейн
Литва
Люксембург
Макао
Македония, Республика
Мадагаскар
Малави
Малайзия
Мальдивы
Мали
Мальта
Маршалловы Острова
Мартиника
Мавритания
Маврикий
Майотта
Мексика
Микронезия, Федеративные Штаты
Молдова
Монако
Монголия
Черногория
Монтсеррат
Марокко
Мозамбик
Мьянма
Намибия
Науру
Непал
Нидерланды
Нидерландские Антильские острова
Новая Каледония
Новая Зеландия
Никарагуа
Нигер
Нигерия
Ниуэ
Остров Норфолк
Северные Марианские острова
Норвегия
Оман
Пакистан
Палау
Панама
Папуа-Новая Гвинея
Парагвай
Перу
Филиппины
Питкэрн
Польша
Португалия
Пуэрто-Рико
Катар
Воссоединение
Румыния
Россия
Руанда
Сент-Китс и Невис
Сент-Люсия
Сент-Винсент и Гренадины
Самоа
Сан-Марино
Сан-Томе и Принсипи
Саудовская Аравия
Сенегал
Сербия
Сейшелы
Сьерра-Леоне
Сингапур
Словацкая Республика
Словения
Соломоновы Острова
Сомали
Южная Африка
Южная Георгия и Южные Сандвичевы острова
Южная Корея
Испания
Шри-Ланка
Сент-Хелена
Сен-Пьер и Микелон
Суринам
Острова Шпицберген и Ян-Майен
Свазиленд
Швеция
Швейцария
Тайвань
Таджикистан
Танзания, Объединенная Республика
Таиланд
Того
Токелау
Тонга
Тринидад и Тобаго
Тунис
Турция
Туркменистан
Острова Теркс и Кайкос
Тувалу
Уганда
Украина
Объединенные Арабские Эмираты
Соединенное Королевство
США
Малые отдаленные острова США
Уругвай
Узбекистан
Вануату
Город-государство Ватикан (Святой Престол)
Венесуэла
Вьетнам
Виргинские острова (Британия)
Виргинские острова (США)
Острова Уоллис и Футуна
Западная Сахара
Йемен
Югославия
Заир
Замбия
Зимбабве

В наличии ПРТ-13813 RoHS Имеет 3D-модель 8

$ 10,95

Наличие на складе

Примечание: Обратите внимание, что этот продукт имеет ограничения на доставку в некоторые страны.
Какие страны?

Описание
Функции
Документы

Это очень тонкие и очень легкие батареи на основе литий-ионной химии. Каждая ячейка выдает номинальное напряжение 3,7 В при 1000 мАч! Поставляется со стандартным 2-контактным разъемом JST-PH с расстоянием между контактами 2 мм. Эти аккумуляторы требуют специальной зарядки. Не пытайтесь заряжать их ничем, кроме специального литий-полимерного зарядного устройства.

Аккумулятор имеет встроенную защиту от перенапряжения, перегрузки по току и минимального напряжения. Пожалуйста, соблюдайте осторожность при использовании этой батареи в носимых устройствах. При использовании токопроводящей нити короткое замыкание в нити может привести к искрам и нагреву. Мы рекомендуем использовать батарейки типа «таблетка» для начинающих.

Примечание: Эта батарея не может быть доставлена на Аляску или Гавайи, а также экспресс-доставкой (2 дня, в течение суток) или за границу. Это временно! Ознакомьтесь с нашим сообщением в блоге для получения дополнительной информации. Кроме того, заказы могут обрабатываться дольше, поэтому доставка в тот же день невозможна. Приносим извинения за возможные неудобства!

Примечание: Этот товар не подлежит возврату. Если этот товар поврежден или не работает должным образом, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, чтобы узнать, можно ли предпринять дальнейшие действия.

Вес: 22 г (0,77 унции)

Отличные показатели саморазряда в течение длительного времени (<8% в месяц)
Надежный источник питания для экстремальных условий (от -25 до 60°C)
2,00 x 1,32 x 0,23 дюйма (50,8 x 33,5 x 5,9 мм)

Литий-ионный аккумулятор — 1 Ач Справка и ресурсы по продукту

Учебники
Необходимые навыки

Основы LilyPad: поддержка вашего проекта

24 сентября 2018 г.

Узнайте о возможностях питания ваших проектов LilyPad, безопасности и уходе за батареями LiPo, а также о том, как рассчитать и учесть ограничения по мощности для ваших проектов.

Избранное Любимый 8

Аккумуляторные технологии

6 февраля 2013 г.

Основы аккумуляторов, используемых в портативных электронных устройствах: LiPo, NiMH, батарейки типа «таблетка» и щелочные.

Избранное Любимый 50

Регулируемая направляющая для подключения зарядного устройства LiPo

28 сентября 2017 г.

Регулируемое зарядное устройство SparkFun представляет собой зарядное устройство для одноэлементных литий-полимерных (LiPo) и ионно-литиевых аккумуляторов. Поскольку оно регулируется, это зарядное устройство сможет безопасно заряжать все наши одноэлементные аккумуляторы.

Избранное Любимый 6

Руководство по подключению зарядного устройства LiPo USB

1 мая 2014 г.

Как заряжать аккумуляторы LiPo с помощью зарядного устройства USB LiPo. Плюс как модифицировать ваше зарядное устройство, чтобы установить ток заряда.

Избранное Любимый 9

Основной навык:

Электрические прототипы

Если для этого требуется питание, вам нужно знать, сколько, что делают все контакты и как их подключить. Возможно, вам придется обращаться к таблицам данных, схемам и знать все тонкости электроники.

1 Электрическое прототипирование

Уровень навыка: Нуб — Вам не нужно обращаться к техническому описанию, но вам необходимо знать основные требования к питанию.
Просмотреть все уровни навыков

Комментарии 10
Отзывы 8 8

5 из 5

На основании 8 оценок:

Сейчас просматриваются все отзывы покупателей.

Показаны результаты со звездным рейтингом.

1 из 1 нашел это полезным:

Идеальная удельная мощность для своего размера

около 7 лет назад от LloydXmas проверенный покупатель

Я использую LiPo аккумулятор емкостью 1000 мАч в каждой из своих метеостанций на солнечных батареях. Размер настолько мал, что они прекрасно помещаются в корпусах 3,5 x 2,5 дюйма, которые я использую, но они обеспечивают более чем достаточную мощность для частых показаний температуры/влажности/барометрического давления.

Качественный агрегат!

около 6 лет назад от участника #837849 проверенный покупатель

Хорошая батарея. Отличная замена усилителю для наушников Fiio E17. Супер сервис! Единственным незначительным моментом является высокая стоимость доставки в Европу.

Отличная батарея с долгим сроком службы

около 4 лет назад от участника #860232 проверенный покупатель

Использовал пару таких аккумуляторов в своих сборках Game Boy Null (ретро-эмулятор).