Li-Ion или Li-Polymer: Что лучше и чем отличается

Особенности технологии

Элементы с литиевыми электродами и включениями этого металла в электролит имеют отличные технические характеристики, высокую емкость, большой рабочий ток, долговечность и компактность.

Одними из самых популярных типов батарей являются литий-ионные и литий-полимерные. Они имеют много схожих конструктивных особенностей, но некоторые различия влияют на их производительность.

Давайте подробнее рассмотрим особенности и различия батарей, изготовленных по этим технологиям.

Что общего у Li Ion и Li Pol аккумуляторов

Два рассматриваемых типа источников питания имеют следующие идентичные характеристики:

• идентичная конструкция электрода, имеющего углеродный материал (обычно графит) в аноде и кобальт, оксид ванадия или оксид марганца в катоде;
• аналогичная химическая реакция, создающая электродвижущую силу в литиевых элементах за счет взаимодействия электродов, разделенных электролитом, содержащим соли лития;
• одинаковое номинальное напряжение 3,7 В;
• одинаковый срок хранения — 2-3 года;
• Сходство конструкции позволяет использовать одни и те же зарядные устройства для обоих типов батарей;
• не имеют эффекта памяти, но чувствительны к высокому напряжению разряда и представляют опасность при перезарядке (более 4,2 В), что может привести к пожару или взрыву
• Оба типа батарей нельзя использовать, если они повреждены и после сильного разряда (ниже 2,7 В).

Различия между Li Ion и Li Pol батареями

Литий-полимерные батареи отличаются от литий-ионных батарей прежде всего физическим состоянием электролита.

В первом случае используется твердый полимерный электролит или пластины с включениями гелевого электролита, а во втором — электроды, разделенные жидким активным веществом.

Использование полностью сухого электролита снижает его активность, поэтому для улучшения характеристик батареи в нее добавляют включения гелеобразного полужидкого электролита.

Использование полимерной прослойки электролита вместо пористого сепаратора, заполненного электролитом, усложняет и удорожает технологический процесс, но позволяет создавать более удобные и безопасные в использовании источники энергии.

В то же время, использование сухого полимера снижает активность электролита и обеспечивает приемлемые электрические характеристики только при высоких температурах. По этой причине в большинстве современных литий-полимерных источников используется гибридный процесс, в котором к сухому полимерному материалу добавляется гелевый электролит. Это повышает его ионную проводимость при сохранении высоких эксплуатационных характеристик.

Чем литий ионный АКБ лучше литий полимерного

Литий-ионные батареи имеют следующие преимущества перед литий-полимерными батареями

• использование более активного жидкого электролита приводит к повышению плотности энергии и улучшению характеристик проводимости при нормальных и низких температурах;
• эти батареи дешевле в производстве, чем литий-полимерные элементы;
• способны выдерживать большее количество циклов зарядки-разрядки и имеют более длительный срок службы.

В то же время использование жидкости с активным электролитом внутри корпуса таких батарей приводит к ряду недостатков:

• для предотвращения утечки электролита требуются более герметичные и прочные корпуса;
• Общий вес батарей увеличивается
• Гибкость использования снижается;
• Литий-ионные батареи более взрывоопасны, больше боятся перезарядки, требуют специальной встроенной защиты;
• требуют более длительного времени зарядки с обязательным контролем максимального напряжения и температуры;
• имеют меньшую вместимость при том же размере;
• высокая активность жидкого электролита вызывает более быстрое старение моделей литий-ионных батарей, которые теряют около 0,1% общей емкости в месяц.

Литий-ионный или литий-полимерный аккумулятор? Основные различия технологий

Оба типа батарей имеют свои преимущества и недостатки. Одним словом, литий-ионные батареи обеспечивают самую высокую емкость при самой низкой стоимости. Это полезно, если вам нужен недорогой телефон, который проработает без подзарядки более одного дня. Недостатками литий-ионных батарей являются постепенный саморазряд (не то чтобы это было слишком важно для постоянно включенных телефонов) и небольшая, но не нулевая вероятность возгорания.

Литий-полимерные батареи, безусловно, более безопасны, что особенно важно для телефонов с мощной быстрой зарядкой. Эти батареи также имеют очень низкий уровень саморазряда, поэтому они не потеряют емкость, если вы долгое время не пользуетесь своим устройством. Однако это связано с их более высокой ценой, меньшим сроком службы и меньшей плотностью емкости. Хотя литий-полимерные батареи легче, они имеют лучшую плотность энергии на килограмм.

Постепенно литий-полимерные батареи вытесняют литий-ионные батареи в устройствах высокого и среднего класса благодаря своей безопасности, универсальности форм-фактора и эффективности веса. Однако более доступные модели, скорее всего, еще долгое время будут оснащаться литий-ионными батареями.