Какая батарея лучше li ion или li pol?

20 ответов на вопрос “Какая батарея лучше li ion или li pol?”

  1. хохол Ответить

    Немного истории и теории:
    Первые эксперименты по созданию литиевых батарей начались в 1912 году, но только спустя шесть десятилетий, в начале 70-х годов, они впервые появились в бытовых устройствах. Причем, подчеркну, это были именно батареи. Последовавшие вслед за этим попытки разработать литиевые аккумуляторы (перезаряжающиеся батареи) оказались неудачными из-за возникших проблем в обеспечении их безопасной эксплуатации.
    Литий – самый легкий из всех металлов, имеет самый большой электрохимический потенциал и обеспечивает самую большую плотность энергии. Аккумуляторы, использующие литиевые металлические электроды способны обеспечить и высокое напряжение, и превосходную емкость. Но в результате многочисленных исследований в 80-х годах, было выяснено, что циклическая работа (заряд – разряд) литиевых аккумуляторов приводит к изменениям на литиевом электроде, уменьшающим тепловую стабильность и вызывающим потенциальную возможность выхода теплового состояния из-под контроля. В случае, когда это происходит, температура элемента быстро приближается к точке плавления лития и возникает бурная реакция с воспламенением выделяющихся газов. Так, например, большое количество литиевых аккумуляторов для мобильных телефонов, поставленных в Японию в 1991 году, было отозвано после нескольких случаев их воспламенения и причинения ожогов людям.
    Из-за свойственной литию неустойчивости, исследователи повернули свой взор в сторону неметаллических литиевых аккумуляторов на основе ионов лития. Немного проиграв при этом в плотности энергии и приняв некоторые меры предосторожности при заряде и разряде, они получили более безопасные так называемые Li-ion аккумуляторы.
    Плотность энергии Li-ion аккумуляторов – обычно вдвое превышает плотность стандартных NiCd а в перспективе, с применением новых активных материалов, предполагается увеличить ее еще и достигнуть трехкратного превосходства над NiCd. В дополнение к большой емкости, Li-ion аккумулятор при разряде ведет себя аналогично NiCd (форма их разрядных характеристики подобна, и отличается лишь напряжением).
    На сегодняшний момент существует множество разновидностей Li-ion аккумуляторов, причем можно долго говорить о преимуществах и недостатках того или иного типа, но с потребительской точки зрения отличить их по внешнему виду не представляется возможным. Поэтому отметим только те достоинства и недостатки, которые свойственны всем типам и рассмотрим причины вызвавшие появление на свет литий-полимерных аккумуляторов.
    Основные преимущества:
    Высокая плотность энергии и как следствие большая емкость при тех же самых габаритах по сравнению с аккумуляторами на основе никеля.
    Низкий саморазряд.
    Высокое напряжение единичного элемента (3.6 В против 1.2 В у NiCd и NiMH), что упрощает конструкцию, и зачастую аккумулятор состоит только из одного элемента. Многие изготовители сегодня ориентируются на применение для сотовых телефонов именно такого одноэлементного аккумулятора (вспомните Nokia). Однако чтобы обеспечить ту же самую мощность, необходимо отдать более высокий ток. А это требует обеспечения низкого внутреннего сопротивления элемента.
    Низкая стоимость обслуживания (эксплуатационных расходов), поскольку отсутствует эффект памяти и не требуются периодические циклы разряда для восстановления емкости.
    И недостатки:
    Для аккумулятора требуется встроенная схема защиты (что ведет к дополнительному повышению его стоимости), которая ограничивает максимальное напряжение на каждом элементе аккумулятора во время заряда и предохраняет напряжение элемента от слишком низкого понижения при разряде. Кроме того, она ограничивает максимальные токи заряда, разряда и контролирует температура элемента. В результате, возможность металлизации лития практически исключена.
    Аккумулятор подвержен старению, даже если не используется и просто лежит на полке. Процесс старения характерен для большинства Li-ion аккумуляторов. По вполне очевидным причинам, производители об этой проблеме умалчивают. Небольшое уменьшение емкости заметно после одного года, вне зависимости от того, находился аккумулятор в использовании или нет. Через два или три года он часто становится непригодным к эксплуатации. Впрочем, и аккумуляторы других электрохимических систем также имеют возрастные изменения с ухудшением своих параметров (это – особенно справедливо для NiMH, подвергающихся воздействию высокой температуры окружающей среды). Для уменьшения процесса старения храните заряженный примерно до 40 % от номинальной емкости аккумулятор в прохладном месте отдельно от телефона.
    Более высокая стоимость по сравнению с NiCd аккумуляторами.
    Технология изготовления Li-ion аккумуляторов постоянно улучшается. Примерно каждые шесть месяцев она обновляется и становится трудно оценить, как хорошо ведут себя новые аккумуляторы после длительного хранения.
    Словом, всем хорош Li-ion аккумулятор, но есть некоторые проблемы в обеспечение безопасности эксплуатации и высокая стоимость. Попытки решения этих проблем и привели к появлению литий-полимерных (Li-pol или Li-polymer) аккумуляторов.
    Основное их отличие от Li-ion заложено в самом названии и заключается в типе используемого электролита. Использовали сухой твердый полимерный электролит, похожий на пластиковую пленку и не проводящий электрический ток, но допускающий обмен ионами (электрически заряженными атомами или группами атомов). Полимерный электролит фактически заменяет традиционный пористый сепаратор, пропитанный электролитом, который используется в литий-ионных аккумуляторных батареях.
    Такая конструкция упрощает процесс изготовления, более безопасна и позволяет производить тонкие аккумуляторы произвольной формы. К тому же отсутствует опасность воспламенения, поскольку нет жидкого или гелевого электролита. При толщине элемента около одного миллиметра, разработчики оборудования свободны в выборе формы, очертаний и размеров, вплоть до внедрения его во фрагменты одежды.
    Но пока, к сожалению, сухие Li-polymer аккумуляторы обладают недостаточной электропроводностью при комнатной температуре. Внутреннее сопротивление их слишком высоко и не может обеспечить величину тока, требуемую для современных устройств связи и электропитания жестких дисков переносных компьютеров. В тоже время при нагревании
    до 60 °C и более электропроводность увеличивается до приемлемого уровня, однако для массового использования это не годится.
    Вы спросите как же так, на рынке вовсю продаются Li-polymer аккумуляторы, изготовители комплектуют ими телефоны и компьютеры, а мы тут говорим, что для коммерческой эксплуатации они пока не готовы. Все очень просто. В данном случае речь идет об аккумуляторах не с сухим твердым электролитом. Для того, чтобы повысить электропроводность небольших Li-polymer аккумуляторов, в них добавляют некоторое количество гелеобразного электролита. И большинство Li-polymer аккумуляторов, используемых сегодня для мобильных телефонов, фактически являются гибридами, поскольку содержат гелеобразный электролит. Называются они литий-ионными полимерными. Но большинство изготовителей в рекламных целях и для продвижения на рынке, маркируют их просто как Li-polymer.
    Прежде всего, в чем различие между Li-ion и Li-polymer аккумулятором с добавкой гелеобразного электролита? Хотя характеристики и эффективность обоих систем очень похожи, уникальность Li-ion полимерного (можно его и так назвать) аккумулятора в том, что в нем все же используется твердый электролит, заменяющий пористый сепаратор. Гелевый электролит добавляется только для увеличения ионной электропроводности.
    Все современные телефоны, смартфоны и КПК снабжены аккумуляторами на литиевой основе: литий-ионными или литий-полимерными, поэтому в дальнейшем речь будет идти именно о них. Такие аккумуляторы имеют замечательную ёмкость и сроки службы, но требуют очень жёсткого следования определённым правилам эксплуатации.
    Эти правила можно разделить на две группы:
    Не зависящие от пользователя
    Зависящие от пользователя.
    В первую группу входят основополагающие правила заряда и разряда аккумуляторов, которые контролируются встроенным в аккумулятор устройством (контроллером), а также иногда дополнительным контроллером, располагающимся в самом устройстве. Эти правила просты:
    Аккумулятор всю свою жизнь должен находиться в состоянии, при котором его напряжение не превышает 4.2 вольта и не опускается ниже 2.7 вольта. Эти напряжения являются показателями соответственно максимального (100%) и минимального (0%) заряда. Минимальное напряжение, указанное выше, применимо к аккумуляторам с электродами, выполненными из кокса, однако большинство современных аккумуляторов имеет электроды из графита. Для них минимальное напряжение равно 3 вольта.
    Количество энергии, отдаваемой аккумулятором при изменении его заряда от 100% до 0%, – это его ёмкость. Некоторые производители ограничивают максимальное напряжение 4.1 вольтами, при этом аккумулятор живёт подольше, но его ёмкость снижается примерно на 10%. Также иногда нижний порог повышается до 3.0-3.3 вольт, в зависимости от материала электродов, с такими же последствиями.
    Наибольшая долговечность аккумулятора достигается при примерно 45-процентном заряде, а при увеличении или уменьшении степени заряда срок жизни аккумулятора уменьшается. Если заряд находится в пределах, которые обеспечивает контроллер аккумулятора (см. выше), изменение долговечности не значительно.
    Если в силу обстоятельств напряжение на аккумуляторе выходит за пределы, указанные выше, даже на непродолжительное время, срок его жизни драматически уменьшается. Такие состояния называются перезаряд и переразряд и являются очень опасными для аккумулятора.
    Контроллеры аккумуляторов, предназначенные для разных устройств, если они (контроллеры) изготовлены с надлежащим качеством, никогда не позволяют напряжению на аккумуляторе во время заряда стать больше 4.2 вольта, но, в зависимости от предназначения батареи, могут по-разному ограничивать минимальное напряжение при разряде. Так, в аккумуляторе, предназначенном для, скажем, шуруповёрта или моторчика модели автомобиля, минимальное напряжение, скорее всего, будет действительно минимально допустимым, а для КПК или смартфона – повыше, ибо минимального напряжения в 2.7-3.0 вольт может просто не хватить для работы электроники девайса. Поэтому в сложных устройствах типа телефонов, КПК и т.п. работу контроллера, встроенного в сам аккумулятор, дополняет контроллер в самом устройстве.
    Поговорим о процессе заряда литиевых аккумуляторов. Зарядное устройство любого литиевого аккумулятора представляет собой источник постоянного напряжения в 5 вольт, способный отдавать для заряда ток, равный примерно 0.5-1.0 емкости аккумулятора. Так, если емкость аккумулятора равна 1000 mA•h, зарядное устройство должно обеспечить ток заряда не менее 500 mA, а номинально – 1 ампер.
    Существует несколько режимов заряда литиевых аккумуляторов.
    Начнём с режима, являющегося стандартным в компании Sony. Этот режим требует длительного времени заряда, сложного контроллера, но обеспечивает наиболее полный заряд аккумулятора.
    На первом этапе зарядки, длящемся приблизительно 1 час, аккумулятор заряжается током постоянной величины до достижения напряжения в 4.2 вольта на аккумуляторе. После этого начинается второй этап, длящийся также около часа, во время которого контроллер, поддерживая напряжение на аккумуляторе ровно в 4.2 вольта, постепенно уменьшает зарядный ток. При уменьшении зарядного тока до определённой величины (порядка 0.2 от ёмкости аккумулятора) начинается третий этап зарядки, в течение которого зарядный ток продолжает уменьшаться, а напряжение на клеммах аккумулятора сохраняется на прежнем уровне – 4.2 вольта. Третий этап, в отличие от первых двух, имеет строго определенную длительность, определяемую встроенным в контроллер таймером, – 1 час. По истечении третьего этапа контроллер полностью отключает аккумулятор от зарядного устройства.
    Степень заряженности аккумулятора в конце первого этапа равна 70%, в конце второго – 90%, а в конце третьего – 100%.
    Многие компании, стремясь к удешевлению своих устройств, используют упрощенные режимы заряда аккумуляторов, например, прекращая заряд при достижении напряжения на аккумуляторе 4.2 вольта, то есть используя только первый этап зарядки. В этом случае аккумулятор заряжается быстро, но, увы, только до 70% своей реальной емкости. Определить, что в вашем устройстве именно такой, упрощенный контроллер нетрудно, – для полноценной зарядки требуется примерно 3 часа, не меньше.
    Во вторую группу входят правила эксплуатации, на которые мы с вами можем влиять, тем самым значительно увеличивая или уменьшая срок жизни аккумулятора. Эти правила следующие:
    Нужно стараться не доводить аккумулятор до минимального заряда и, тем более, до состояния, когда машинка сама выключается, ну, а если так случилось, то нужно зарядить аккумулятор как можно скорее.
    не нужно бояться частых подзарядок, в том числе и частичных, когда полный заряд не достигается – аккумулятору это не вредит.
    вопреки сложившемуся у многих пользователей мнению, перезаряд вредит литиевым аккумуляторам не меньше, а даже больше, чем глубокий разряд. Контроллер, конечно, ограничивает максимальный уровень заряда, но есть одна тонкость. Хорошо известно, что ёмкость аккумуляторов зависит от температуры. Так, если, например, мы зарядили аккумулятор при комнатной температуре и получили заряд 100%, то при выходе на мороз и остывании машинки степень заряженности аккумулятора может снизиться до 80% и ниже. Но может быть и обратная ситуация. Аккумулятор, заряженный при комнатной температуре до 100%, будучи немножко нагрет, станет заряженным, скажем, до 105%, а это для него очень и очень неблагоприятно. Такие ситуации встречаются при эксплуатации машинки, длительное время находящейся в кредле. Во время работы температура девайса и вместе с ним аккумулятора повышается, а ведь заряд уже полный…
    В связи с этим правило гласит: если Вам необходимо работать в кредле, сначала отсоедините машинку от зарядки, поработайте на ней, а когда она выйдет на “боевой” температурный режим, подключайте зарядку.
    Кстати, это правило также касается владельцев ноутбуков и прочих гаджетов.
    Аккумулятор для ультрабука.

    Ультрабуки, созданные в противовес макбукам, не смотря ни на что, постепенно наращивают своё присутствие на полках наших магазинов. Концепт идеи ультрабука зародился ещё в 2011 году, когда стало понятно — ноутбуки, как вид потративной вычислительной техники перестали развиваться с технологической точки зрения, а следовательно стали терять привлекательность у конечного пользователя.
    Почему так произошло — тема отдельной статьи, но так или иначе на рынке в 2012 году появился новый продукт, к которому предъявлялись повышенные эргономические, технические и технологические требования. Ультрабук, а речь несомненно о нём, обязан был быть очень тонким, лёгким, производительным и иметь повышенный ресурс автономности. Понятно, что все эти условия идут вразрез со свойствами, которыми обладает среднестатистический аккумулятор для ноутбука. Давайте посмотрим, какие решения применили конструкторы для того, что бы АКБ стал удовлетворять самым жёстким требованиям индустрии ультрабуков.
    К великому сожалению революции не случилось, скорее даже наметился регресс.
    Во-первых аккумулятор для ультрабука стал несъёмным. То есть, конечно, его можно вытащить, но для этого нужно развинтить корпус, а это уже потеря гарантии.
    Во-вторых, с ёмкостью ни каких чудес не произошло. Она примерно соответствует емкости, которую имеет среднестатистический аккумулятор для ноутбука или аккумулятор повышенной ёмкости для нетбука.
    В-третьих, производители, стремясь минимизировать размеры, стали активно внедрять литий-полимерные элементы (Li-Pol). В результате чего, забытый в машине морозным днём или ночью ультрабук через несколько часов перестаёт функционировать совсем, а менять столь дорогую технику часто, согласитесь довольно расточительно.
    Есть и другие мелкие неприятности, например утоньшение батарейных пластин всего на 2 миллиметра ведёт к заметному удорожанию АКБ в целом, а на 4 — к резкому падению ёмкости. В общем, куда ни кинь всюду клин. Остаётся надеяться на какой-то качественный прорыв в технологиях производства перезаряжаемых элементов питания, а пока придётся пользоваться компромиссом между размерами весом и ёмкостью АКБ.
    И напоследок еще немного информации.
    – Вопреки сложившемуся мнению, литиевые аккумуляторы, в отличие от никелевых, почти не обладают “эффектом памяти”, поэтому, так называемая, “тренировка” нового литиевого аккумулятора практически не имеет смысла. Для собственного успокоения достаточно один-два раза полностью зарядить-разрядить новый аккумулятор. Это нужно для калибровки дополнительного контроллера.
    – Владельцы устройств знают, что можно заряжать батарею как от зарядного устройства, так и от USB. При этом зачастую вызывает недоумение невозможность зарядки от USB. Дело в том, что по “закону” USB-контроллер должен отдавать периферийным устройствам, подключенным к нему, ток около 500 mA. Однако бывают ситуации, когда либо сам контроллер не может обеспечить такой ток, либо устройство подключают к USB контроллеру, на котором уже висит какая-то периферия, потребляющая часть мощности. Вот и не хватает тока для зарядки, особенно если аккумулятор разряжен слишком сильно.
    – Литийсодержащие аккумуляторы ОЧЕНЬ НЕ ЛЮБЯТ ЗАМОРАЖИВАНИЕ. Всегда старайтесь избегать пользования машинкой на сильном морозе – увлечетесь, и аккумулятор придётся менять. Конечно, если Вы достали машинку из тёплого внутреннего кармана куртки и сделали пару заметок или звонков, а потом положили зверька обратно, проблем не будет.
    – Практика показывает, что литиевые батареи (не только аккумуляторы) снижают свою ёмкость при уменьшении атмосферного давления (в высокогорье, в самолете). Вреда батареям это не приносит, но знать об этом следует.
    – Бывает, что после приобретения аккумулятора повышенной ёмкости (скажем, 2200 mA•h вместо штатных 1100 mA•h) машинка через пару дней пользования новым аккумулятором начинает странно себя вести: виснет, отключается, зарядка аккумулятора, вроде, происходит, но как-то странно, и т.п. Не исключено, что ваше зарядное устройство, которое с успехом работает на “родном” аккумуляторе, просто не в состоянии обеспечить достаточный ток зарядки аккумулятора большой ёмкости. Выход – приобретение зарядного устройства с большим отдаваемым током (скажем, 2 ампера вместо прежнего 1 ампера).
    Как продлить срок службы батареи ноутбука (нетбука)?
    В современных аккумуляторах для ноутбуков такого понятия как «память батареи» уже не существует и ее можно подзаряжать в любой удобный момент.
    Самое важное, что нужно запомнить при эксплуатации устройств:
    Не разряжать батарею до самого конца
    Не оставлять батарею в полностью разряженном состоянии долгое время.
    Как правильно эксплуатировать АКБ в мобильной технике.
    Внутри каждой аккумуляторной батареи находится специальная микросхема, которая совместно с контролером в самом ноутбуке (телефоне, планшете и т.д.) определяет момент, когда достигнут порог разряда и автоматически начинает подзарядку. Если аккумулятор заряжен, то большинство мобильных устройств будучи подключенными к зарядному устройству, не будут постоянно «дозаряжаться».
    Качественная литиевая АКБ имеет очень низкий уровень саморазряда и продолжительная работа «на заряднике» никак ей не повредит.
    Общее правила для длительного хранения современных литиевых батарей:
    Зарядить батарею на 30% и отключите от ноутбука
    Периодически один раз в 1-12 месяцев проверяйте уровень заряда, чтобы он не упал до 0%, что крайне опасно
    При проверке можно однократно зарядить и разрядить аккумулятор для калибровки контроллера.
    В целом же, современные литиевые источники питания достаточно неприхотливы и очень удобны для повседневного использования
    Рекомендация: если Вы планируете продолжительное время работать на одном месте и использовать аккумулятор от случая к случаю, лучший вариант – зарядите батарею на 30% и не отключая ноутбук от сети электропитания, отсоедините аккумулятор и продолжайте работать без него. Перебоя в работе не произойдет, т.к. устройство продолжает работать от электросети. Перед выходом из дома или офиса – не выключая ноутбук, можно вернуть батарею на место, отсоединить «зарядник» и забрать ноутбук с собой.
    Подготовьте новый аккумулятор к долгой работе.
    Если Вы только что приобрели новый ноутбук, нетбук или планшет, подготовьте аккумулятор к работе, это значительно увеличит время автономной работы и срок службы батареи. Суть этих процедур в калибровке контроллера заряда батареи.
    Современная АКБ состоит из нескольких аккумуляторных элементов внутри соединенных последовательно и, в том случае, если производитель не установил «умный» контроллер и при разряде не происходит балансировка между питающими элементами, полный цикл заряда выравнивает напряжение во всех элементах и происходит полный заряд батареи в целом.
    Рекомендация: зарядите новый литиевый аккумулятор на 100% и произведите его полную разрядку (запустите фильм, игру или другое приложение, которое активно нагружает оборудование). После полной разрядки еще раз зарядите аккумулятор на 100% и произведите процедуру полной разрядки еще раз (Вы можете просто работать на устройстве – главное условие – не подзаряжать его). В дальнейшем, можно периодически производить полный цикл зарядки, это может увеличить емкость батарей на 2-3 последующих подзарядки.
    Источник: http://lenovo-forums.ru/topic/132-%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D…

  2. Gizmo Ответить

    Поэтому нам покупателям остаётся идти на компромисс и выбирать характеристики, которые подходят для конкретных целей. Ходите в походы или много путешествуете — выбирайте долгий срок службы батареи в ущерб габаритам и грациозному внешнему виду. Любите выкладывать телефон на стол в дорогом ресторане? Тогда отнеситесь к нему как к аксессуару — пусть он будет работать меньше, зато лишний раз подчеркнёт статус владельца.

    Тип аккумулятора (литий-ионный и литий-полимерный) здесь никак не влияет на оценку гаджета — это часть инженерного расчёта под выбранную концепцию, где стоит выбор между, условно говоря, конструкцией «попроще и дешевле» или «посложнее, но дороже». Если вы хотите самостоятельно определить самый выносливый аппарат среди конкурентов, то лучше обратиться к профессиональным обзорам или хотя бы отзывам реальных пользователей. Эта информация расскажет вам гораздо больше о качестве батареи, чем её принадлежность к литий-ионной или литий-полимерной технологии.

  3. Ariurn Ответить

    Задаетесь вопросом: «Что выбрать: Li-Ion или Li-Po аккумулятор?» Мы подробно расскажем в чем отличие этих двух типов аккумуляторов.
    Как всем нам известно, мощность портативного зарядного устройства в большей степени зависит от качества аккумуляторов внутри устройства. На современном рынке существует два вида аккумуляторов, которые используются для производства портативных зарядных устройств: Li-Ion и Li-Po элементы аккумулятора.
    Li-Ion или Li-Po: В Чем Различие и Что Выбрать
    К сведению пользователей, один из частозадаваемых вопросов касательно портативных зарядных устройств – это: какая разница между аккумуляторами Li-Ion и Li-Po, а также, какой из них лучше. Давайте будем разбираться.

    Что же такое Li-Ion и Li-Po?

    Li-Ion – это сокращение от литий-ионный, а Li-Po – от литий-полимерный. Окончание «ионный» и «полимерный» — это указание на катод. Литий-полимерный аккумулятор состоит из полимерного катода и твердого электролита, а литий-ионный аккумулятор – из углерода и жидкого электролита. Оба аккумулятора перезаряжаемые, и потом, в том или ином смысле, они оба выполняют одну и ту же функцию. В целом, литий-ионные аккумуляторы старше, чем литий-полимерные, но они по-прежнему широко распространены из-за низкой цены и неприхотливости в техническом обслуживании. Литий-полимерные аккумуляторы считаются более совершенными, с улучшенными характеристиками, обеспечивающими более высокий уровень безопасности, следовательно, такие аккумуляторы стоят дороже, чем литий-ионные.
    Существует много конфигураций аккумуляторов Li-Ion. Самые распространенные литий-ионные аккумуляторы для портативных зарядных устройств – это аккумуляторы с типоразмером 18650, диаметром 18мм и длиной 65мм, в которых 0 означает цилиндрическую конфигурацию. Больше 60% портативных зарядок изготовлены из элементов аккумулятора с типоразмером 18650. Размер и вес таких элементов легко позволяет применять их во многих электронных устройствах. Технологии изготовления также не стоят на месте.
    Поскольку среди покупателей все больше и больше возрастает спрос на более легкие и компактные портативные зарядки, все более очевидными становятся ограничения, которые влекут за собой литий-ионные аккумуляторы. Поэтому производители переходят на изготовление более легких, более плоских модульных литий-полимерных аккумуляторов для новых портативных зарядных устройств. Более того, литий-полимерные аккумуляторы не так подвержены риску взрыва, а поэтому в портативные зарядки больше не нужно встраивать защитный слой, в то время как большинство литий-ионных 18650 аккумуляторов должны быть установлены только вместе с защитой.
    Давайте подытожим информацию про различия между литий-ионом и литий-полимером в виде таблицы.

  4. Cozan Ответить

    За энергетический запас электроустройств, не требующих постоянного подключения к розетке, (будь то мобильник или павербанк) отвечают 2 разновидности аккумулятора: li pol и li ion. Есть ли между ними существенные отличия? Какие достоинства и просчеты есть у каждого типа? И какой же аккумулятор лучше (по емкости, безопасности, долговечности) другого: li pol или li ion? Чтобы разобраться в нюансах, нужно рассмотреть их «под микроскопом», и более детально о них расскажет данный материал.
    Может заинтересовать: Как выбрать планшет: исчерпывающая пошаговая инструкция с описанием ключевых критериев.

    Что такое литий-ионный аккумулятор?

    Это разновидность батареи, которая нашла свое применение в самых разнообразных девайсах: ноуты, видеокамеры, фотоаппараты.

    Интересная статья: Какие бывают ноутбуки?
    Плюсы этого агрегата:
    отсутствие «эффекта памяти» (при этом эффекте батарея как будто запоминает, что в предыдущие циклы запас его емкости не был использован полностью и при разрядке отдает ток до этого предела) – есть возможность регулярного небольшого подзаряда;
    сразу готов к эксплуатации – не нужно после покупки его разряжать, а потом заряжать;
    относительно небольшое «старение» при регулярном использовании – до 20% за 365 дней;
    высокий уровень энергетической плотности (или, по другому, емкости).
    Кроме того, по отзывам юзеров, к плюсам приспособления стоит отнести простоту в уходе и эксплуатации. Запас рабочих циклов такой разновидности батареи составляет от 1000.
    К минусам аккумулятора можно отнести:
    при повреждении оболочки есть опасность взрыва;
    зарядка затруднена при минусовых температурах;
    «старение» батареи, даже если она не используется.
    Чтобы избежать всех этих недочетов в работе li ion, нужно придерживаться простых рекомендаций: не допускать перегрева приспособления, не использовать его при сильных заморозках, хранить от ударов и падений.
    Читайте также: Твердотельные аккумуляторы для смартфонов: 5 причин, почему за ними будущее.

    Что такое литий-полимерный аккумулятор?

    Это улучшенный вариант предыдущего вида батареи. Применяется в смартфонах, радиоуправляемых гаджетах и пр.

    Полезная информация: Как пользоваться смартфоном: краткий мануал из 5 пунктов для новичков.
    Выбор юзеров в пользу покупки данного вида обоснован следующими плюсами батареи:
    Могут изготавливаться любой формы и толщины (до 1 мм);
    Повышенный уровень безопасности (здесь нет жидкого электролита, а значит минимизирован риск воспламенения приспособления)
    Незначительный перепад напряжения во время разрядки (батарея дольше остается работоспособной, даже если ее долгое время не подзаряжать);
    Немного большая емкость, по сравнению с литий-ионным агрегатом.
    Такие батареи дольше остаются работоспособными, даже если их не подзаряжать достаточно долго.
    К недочетам полимерных приспособлений относят:
    «старение»; тем не менее, оно более медленное, чем в li ion;
    достаточно высокая стоимость изготовления.
    Подобные приспособления могут дольше питать и обеспечивать автономную работу девайсов.
    А вы знали: Исследование: как выглядит смартфон украинца.

    Что лучше: li-pol или li-ion?

    Для этого нужно сравнение характеристик двух типов:

  5. Buthris Ответить

    Усовершенствование Li-ion батарей было направлено на повышение безопасности их использования и удешевление технологии. Решить эту задачу удалось при помощи смены электролита – вместо пористого сепаратора с пропиткой из электролита начали применять полимерный электролит. Прежде он использовался в роли пластиковой пленки для проведения тока. В Li-pol накопителях энергии толщина элемента стартует от 1 мм, что позволяет получать изделия всевозможных форм и габаритов.
    Но принципиальный ответ на вопрос, в чем разница Li-Pol аккумуляторов от Li-ion моделей, – это неиспользование электролита в жидком состоянии и сведение к минимуму риска воспламенения. В литий-полимерных АКБ нет ни жидких, ни гелевых электролитов. Активное вещество представляет собой твердую пластину и в области соприкосновения с литием не допускает образования дендритов при циклировании. Благодаря этому устраняется риск взрывов и возгораний литий-полимерных АКБ.
    Изначально Li-Pol источники тока имели слабую проводимость и не подходили для портативных аппаратов. Но этот недостаток удалось устранить благодаря использованию гелеобразного электролита. Усовершенствованные Li-polymer накопители энергии имеют мембрану с электролитом. Для ее изготовления используется разделитель из пропилена или пористый полиэтилен, внутри которого содержится полимер. Взаимодействуя с жидкостью-электролитом, он становится гелеобразным.

    Преимущества и недостатки Li-Pol источников тока

    Важным преимуществом литий-полимерных аккумуляторов является отличное соотношение емкости и массы. Благодаря этому качеству Li-Pol источники тока широко применяются при оснащении квадрокоптеров и других радиоуправляемых моделей, в мобильных телефонах и цифровой технике. Ключевые плюсы и минусы Li-polymer аккумуляторов указаны в таблице:
    Достоинства
    Недостатки
    Легкий вес в сочетании с высокой емкостью.
    Относительно высокая стоимость.
    Возможность создания аккумулятора произвольных габаритов и форм, в т. ч. очень тонких.
    Необходимость в особом режиме подзарядки.
    Быстрая подзарядка.
    Необходимость балансировки ячеек.
    Отсутствие эффекта памяти.
    Чувствительность к глубокому разряду, перезаряду, низким температурам.
    Незначительный износ.
    Высокая степень надежности и безопасная эксплуатация.
    Малый саморазряд – до 5% в месяц.
    Неприхотливость в обслуживании.
    Меньший износ и саморазряд.

    Что лучше, Li-polymer или литий-ионный аккумулятор?

    Ответ на этот вопрос зависит от того, где и в каких условиях будет применяться выбираемый источник тока. По основным характеристикам Li-ion и Li-Pol элементы питания схожи. Из ячеек типа Li-ion собираются аккумуляторные батареи разных геометрических параметров и технических характеристик. Использовать их допустимо в промежутке от -20 до +60 °С, но при пограничных значениях температуры происходит более быстрое старение.
    Li-Pol аккумуляторы производятся всевозможной геометрии, отличаются значительной плотностью энергии и предельно безопасны. Они наиболее востребованы в условиях, когда требуется компактный и надежный источник тока. Промежуток рабочих температур у выпускаемых сейчас Li-Pol батарей идентичен температурному диапазону Li-ion.

    Сравнительная таблица Li-ion и Li-Pol батарей

    Чтобы выяснить с учетом индивидуальных приоритетов, что лучше, Li-polymer или литий-ионная АКБ, нужно сопоставить их характеристики. Это легко сделать с помощью сравнительной таблицы:
    Характеристика
    У Li-ion батарей
    У Li-Pol батарей
    Количество циклов
    Больше
    Меньше
    Выбор типоразмеров
    Узкий, есть модели в форме цилиндра и призмы, самый популярный цилиндрический размер – 18650.
    Широкий, без стандартных рамок формата элементов питания, возможно создание элементов толщиной от 1 мм.
    Вес
    Немного больше
    Легкий – за счет применения гелеобразного электролита и сокращения элементов из металла.
    Емкость при идентичных размерах
    Ниже
    Выше, почти вдвое.
    Плотность энергии на единицу массы
    От 100 до 190 Втч/кг, в зависимости от материала катода.
    От 130 до 200 Втч/кг.
    Эксплуатационный ресурс
    Приблизительно одинаковый: у литий-ионных – от 500 до 2000 циклов заряд-разряд, в зависимости от материала катода, у литий-полимерных – 800 – 1000 циклов.
    Риск взрыва или возгорания
    Присутствует, но использование платы защиты исключает такой риск.
    Минимизирована – благодаря невозможности утечки электролита и использованию интегрированной защиты от избыточного заряда.
    Допустимые температуры
    От -20 до +60 °С, оптимально – от 0 до +30 °С.
    Длительность подзарядки
    Больше
    Меньше
    Напряжение (номинал)
    3,6 В
    3,7 В
    Граничное напряжение разряда
    2,8 В
    3 В
    Оптимальный и пиковый ток нагрузки
    <1С и ?2С, где С – значение емкости.
    Особенности заряда
    Током величиной 0,1…1С до достижения 4,1…4,2 В, а затем при неменяющемся напряжении.
    Степень износа (естественное старение)
    Порядка 0,1% в месяц.
    Ниже, 20% за 2 года.
    Скачки напряжения при разряде
    Малые
    Ценовая категория
    Ниже
    Выше
    По этой таблице легко сопоставить, чем лучше литий-ионные аккумуляторы, и по каким параметрам они уступают литий-полимерным аналогам.

    Подводим итоги

    Литий-ионные источники тока широко распространены в различных сферах. Они используются для оснащения цифровой электроники, персонального электрического транспорта, роботов, аккумуляторных инструментов, инвалидных колясок и множества других устройств. Они имеют стандартизированные типоразмеры, легко подбираются под необходимые параметры и хорошо знакомы потребителям. Мощные АКБ успешно применяются для устройств, нуждающихся в высоком краткосрочном потреблении тока.
    Литий-полимерные накопители энергии позволяют получить нужную емкость при меньших размерах и массе источника тока, поэтому востребованы в портативных устройствах, квадрокоптерах, игрушках, ружьях для страйкбола. Основные отличия аккумуляторов типа Li-polymer заключаются в более высокой цене, большой вариативности форм и меньшем количестве внутренних нагрузок.
    На практике аккумуляторы обоих типов имеют схожие характеристики, поэтому предпочтения по выбору зависят преимущественно от сферы использования. Кроме типа АКБ и вещества катода, на характеристики источника тока влияет качество применяемого сырья и технология производства.
    Предлагаем вашему вниманию познавательный материал о том, как восстановить Li-ion аккумулятор 18650 после глубокого разряда.

  6. Andromalace Ответить

    34 комментария:

    Sergej
    10:58 AM
    Благодарю вас за детальную информацию! Теперь мне действительно стало понятно, чем отличается батарея li ion от li pol и что лучше…
    Михаил
    5:09 AM
    Здравствуйте!
    Хочу сказать что в этом сравнительном обзоре типов аккумуляторов действительно есть за что сказать большое спасибо…
    Мне был интересен ответ на вопрос о технических возможностях аккумуляторов. Например, я хотел узнать правда ли и если да то почему li pol аккумуляторы плохо переносят низкие температуры. По техническим данным понял какие имеются реальные возможности li pol аккумуляторов. Этим подтвердился мой выбор для покупки компактных аккумуляторов для резервного питания охранной сигнализации.
    Антон
    3:07 AM
    Приветствую всех !!! Откройте секрет для чайника. Очень нужно знать какой аккумулятор стоит на сяоми редми 4 про li-ion или li-pol
    Денис
    10:46 AM
    Привет! Возникло желание подольше работать с планшетным компьютером от одной зарядки. Посоветуйте пожалуста какой аккумулятор лучше для планшета li-ion или li-pol приобрести дополнительно.
    Oleg
    10:24 AM
    Народ кто знает какие аккумуляторы лучше, пожалуйста расскажите (можно в отдельно новой статье с тестами) про никель металлогидридный ni-mh аккумулятор
    Павел
    11:37 AM
    История создания аккумуляторов старая и технология эволюционирует. Бывают разные задачи вот под них и используют разные элементы питания, так что плюсы и минусы батарейки зависят от условий эксплуатации пользователя. Поэтому я считаю любые особенности акб могут быть полезны!
    Редко задумываюсь сильна ли разница в аккумуляторах для телефона. Единственное только что в сравнении аккумуляторов от сотового мне важно, что бы сила тока позволяла максимально долго работать телефону от подзарядки. Не люблю знаете ли когда устройство не держит заряд. Только так я определяю какой аккумулятор лучше для покупаемого телефона.
    На остальные вещи, типа срок годности, защищенный или не защищенный, какую температуру выдержит, портятся ли при хранении, прочее описание особенности, я особого внимания не обращаю… потому как эксплуатировать гаджет долго не планирую и скорей куплю новый телефон чем заменю аккомулятор. Вот что я считаю!
    Владимир
    1:05 AM
    Приветствую! А какой срок до использования нового li-pol аккумулятора лучше соблюдать? Хочу чтоб не было воспламенения или взрыва батарейки
    Egor
    11:50 PM
    Здравствуйте,
    При одинаковых размерах что будет более емким li-ion или li-pol и как узнать реальную ёмкость li-pol аккумулятора и другого? Вообще типоразмеры влияют на емкости или нет
    Алексей
    9:01 AM
    Интересна новость про то какой создан производителями и уже продается в наших интернет магазинах самый маленький li-ion аккумулятор в мире?
    Иван
    5:23 AM
    Кто придумал li-on батарею конечно на все 100% молодец! В принципе какую самую высокую температуру выдержат li ion аккумуляторы?
    Юрий
    2:59 AM
    Стоит ли покупать внешний аккумулятор li – pol для заряда гаджетов? На сколько вложенные деньги оправдывают себя, достойная ли плотность заряда телефона от внешнего аккумулятора?
    Dmitrij
    12:31 AM
    Всем доброго дня!
    Прошу добрых людей, знаю тут есть такие 😉
    Помогите понять, можно ли решить важный вопрос по ремонту. Когда батарея li-polymer раздулась что делать?
    Как то не очень хочется искать, потом ехать покупать замену вздутой батарейке.
    Саша
    10:57 PM
    Как быстро разрядить аккумулятор li pol и самому можно ли изогнуть его, повлияет ли в морозы изгиб на безопасность работы? Хочу изготовить резервное питание под свои нужды.
    Evgenij
    11:45 PM
    Сколько может храниться новый li-pol аккумулятор? Очень нужно узнать про сроки годности.
    Роман
    3:20 AM
    Привет!! В чём разница в аккумуляторе для телефона 3.7v или 3.8v? Их можно заменять друг другом? Помогите, я абсолютный профан в аккумуляторах.
    Danila
    2:07 AM
    Собираю хорошие обзоры по аккумуляторам. Сделайте на инструменты метабо сравнение аккумуляторов li ion с li hd. Спасибо за труд!
    Игорь
    11:54 PM
    Какой аккумулятор долговечней, точнее кто дольше держит заряд li-ion 2800 или li-pol 2500 mah? Буду признателен если поможете разобраться в задаче технической эксплуатации батарейки.
    Пётр
    6:14 AM
    Здраствуйте! Так как я не разбираюсь можно ли заряжать li-ion и li-pol аккумуляторы одной зарядкой. Нужна консультация. Каким зарядником зарядить телефон работающий с литий полимерного аккумулятора и в предложенном варианте, какое предпочтительное время зарядки потребуется?
    Арсен
    12:27 AM
    Где можно посмотреть изображение семы показывающей на аккумуляторе li-ion eb-bn910bbe от samsung galaxy note 4 зачем нужны 4 клеммы?
    Marina
    11:43 PM
    Ребята, что сделать если li pol аккумулятор не влезает по толщине в планшет? Как уменьшить толщину для планшета
    Анонимный
    7:53 AM
    Если обсуждать li-po аккумуляторы, изменится ли емкость после первых циклов разряда и заряда?
    Ivan
    1:04 AM
    Привет!
    На сегодняшний день, если покупать радиоуправляемые машинки то какие аккумуляторы лучше nimh или li ion?
    Радик
    12:47 AM
    Уважаемые здравствуйте! Чтобы как можно дольше проработал мобильный, после покупки что делать с li-pol батарейкой? Научите тонкостям пожалуста
    Илья
    10:21 AM
    Парни, где бы взглянуть сравнительную таблицу, чем отличаются аккамуляторные батареи для повербанка 18650 и 26650
    Александр
    2:58 AM
    Хочу лучше узнать про аккумуляторы нк и полипропиленовые, например разница какая… спасибо!!!
    Витя
    10:36 AM
    Здравствуйте! Если тут уместно обращаться с просьбами то мне тоже нужна помощь в разборе элементов. Хочу понять какие li-ion элементы используются в аккумуляторе panasonic ap-d320
    Grigorij
    11:09 PM
    Наверное я не знаю как правильно пользоваться аккумулятором ноутбука. По какой то причине он стал быстро разряжаться иногда не заряжается.
    Срочно нужно купить аккумулятор для ноутбука Асер! Но я хочу обновить его в лучшую сторону, до повышенной ёмкости. Вообще слышал про ремонт аккумулятора ноутбука своими руками. Так как я не специалист в восстановлении электроники, понятное дело что не осознавая устройство, почему он неисправный, самому ремонт аккумулятора ноутбука в домашних условиях мне не сделать.
    Какой тип аккумулятора лучше для ноутбука li pol или li on? Помогите подготовится к покупке в магазине ноутбучных аккумуляторов, спасибо!
    Анонимный
    9:57 AM
    Возможно немного странновато у меня щас прозвучит вопрос. Если в li pol аккумуляторе замкнуть контакты что будет?
    Стас
    1:12 AM
    А какой зарядник подойдет для телефона литийполимерного аккумулятора?
    Rustam
    12:50 AM
    Нужен совет как узнать какой тип аккумулятора установлен в смартфон htc g23
    Василий
    12:18 AM
    Здрасьте!
    Пытаюсь разобраться какой нужен адаптер питания для литий полимерных аккумуляторов, что бы собрать его своими руками. Буду признателен за подходящую схему!
    Анонимный
    9:45 PM
    пытаюсь изучить все про аккумулятор li-ion зачем нужны дополнительные клеммы скажите пожалуйста
    Семён
    10:07 AM
    Здравия желаю! Какую фирму можно считать надежным производителем литий-ионных аккумуляторов в Китае? Просто нужно заказать партию аккумуляторных батареек с алиэкспресса и вот пробую для начала собрать в рунете отзывы о надежных поставщиках из Китая.
    Karen
    6:01 AM
    Какое лучше всего подходит зарядное устройство для Li-ion аккумуляторов типа 18650?
    Кликом по иконке, поделиться информацией в социальной сети:

  7. Крайзерша Ответить

    Если нагреть литий-полимерный аккумулятор до 60?градусов Цельсия, то проводимость увеличивается. Понятно, что это не годится для использования в телефонах или планшетах. Однако аккумуляторы с сухим полимером нашли свою нишу на рынке. Их используются в роли запасных источников питания в условиях повышенных температур. Есть варианты, когда ставятся нагревательные элементы для обеспечения температуры, необходимой для нормальной работы аккумулятора.
    Здесь стоит пояснить ещё один важный момент. Наверняка все видели, что в смартфонах, планшетах и ноутбуках уже давно используются аккумуляторы с пометкой Li-Pol. Это литий-полимерные аккумуляторы гибридного типа, если так можно выразиться. Они представляют собой нечто среднее между Li-Ion и батареями с сухим полимером. Производители, выпускающие литий-полимерные аккумуляторы, используют в них в роли электролита гелеобразное вещество с ионами лития.
    Так, что практически все литий-полимерные аккумуляторы в современных мобильных гаджетах используют гелеобразный электролит. По своей конструкции они представляют собой гибрид ионных и полимерных батарей. В чём же отличие между ионными и полимерными АКБ с гелеобразным электролитом? Их основные электрохимические параметры примерно одинаковы. Отличие таких гибридных АКБ заключается в том, что в них вместо пористого сепаратора используется твёрдый электролит. Он, как говорилось выше, ещё и выполняет роль пористого сепаратора. А электролит в гелеобразном состоянии используется для того, чтобы увеличить электропроводимость ионов.
    Литий-полимерные аккумуляторы всё больше распространяются на рынке и за ними будущее. По крайней мере, в сегменте бытовой техники и потребительской электроники. Но пока их внедрение идёт не очень активно. Некоторые эксперты на рынке объясняют это тем, что слишком много средств было вложено в разработку Li-Ion батарей. И инвесторы просто хотят «отбить» вложенные деньги. Подробнее о литий-полимерных аккумуляторах читайте по ссылке.

  8. Little Miracle Ответить

    Когда мы вообще говорим об аккумуляторах, то прежде всего есть одно желание, чтобы этот аккумулятор как можно дольше работал, его как можно реже было подзаряжать. Также разумеется, хочется чтобы количество циклов подзарядки было максимально.
    С одной стороны это как бы решение достаточно простое для научно-технического прогресса. Но, как правило мы имеем дело только с никелево-кадмиевыми аккумуляторами, никель-металлгидридными и литий-ионными, на этом скорее всего и исчерпываются все достижения, которые касаются разности потенциалов на полюсах. Таким образом, ёмкость таких аккумуляторов достаточно малая. Однако научные исследования в данной теме постоянно идут, и они касаются дальнейшей модернизации литий-ионных аккумуляторов, когда электролит заменяется желеподобная массой. Таким образом и родились данные аккумуляторы. Рассмотрим основные положительные и отрицательные моменты этих батарей.
    Прежде всего отметим, что здесь наблюдается очень хорошее соотношение массы и емкости этих источников тока, поэтому их сразу стали использовать, и причём достаточно широко в радиоуправляемых моделях, которые последнее время очень популярны как среди взрослых так и среди детей. Именно здесь нашла настоящую обкатку новая технология сохранения электрического заряда. Литий-полимерные аккумуляторы требуют особого варианта зарядки. Здесь не прокатит вариант, когда надо подключаться к любому источнику тока, который только появился. Также следует отметить так называемые балансировку. Заряд батареи куда подключены последовательно включенные элементы заряжаются в особом режиме. При этом под вниманием находится каждый элемент, в частности производится мониторинг заряда, и готовность элемента к принятию его.
    Если правила, указанные в инструкции не соблюдать, то технические характеристики аккумулятора ухудшаются, а это может привести к неисправности в работе в лучшем случае, а в худшем аккумулятор может взорваться или же загореться. Такие случаи бывали уже неоднократно. Также, литий-полимерный аккумулятор не следует оставлять без внимания, поскольку при естественном нагревании мы можем получить эффект бомбы замедленного действия. Особенно это касается, если устройство будет находиться плохо проветриваемом закрытом помещении, или если она будет перегрето. Например, если такой аккумулятор во время зарядки накрыть какими-нибудь куском плотной ткани, например курткой, или покрывалом, что может быть случится по неосторожности. Однако батарея приходит в состояние готовности достаточно быстро, что является несомненно очень положительной стороной этих элементов. также следует отметить еще один момент, которые связанный с нагреванием батарейкой. Перед тем как начать эксплуатировать аккумулятор, следует произвести его охлаждение, он должен быть охлажден до температуры окружающего пространства. Таким образом можно продлить срок службы аккумулятора, избежать разных рисков его выхода из строя, а работа его будет более стабильной.

    Если разобраться более тщательно, то этот аккумулятор не является таким уж простеньким, к которым мы привыкли в процессе повседневного пользования. Он является достаточно капризным, но в тоже время и приятным. Например, он не любит чтобы его полностью разряжали, и в тоже время он не любит долго находиться под напряжением, после того как уже зарядка произошла. Таким образом, это не тот вариант, когда поставил на ночь, а потом забыл и вспомнил только к обеду следующего дня. Если происходит перезарядка, то есть аккумулятор оставлен после полного заряда подключенным к источнику тока, это является для него очень разрушительным злом. Как только вы увидите признаки что батарея садится, следует прекратить ее пользование, произвести отключение и подождать чтобы она остыла, только после этого можно дальше ее заряжать. Многие предполагают, что применяя подобного тип аккумуляторы можно забыть разного рода обязательства. Однако, есть положительный момент, что отсутствует такое неприятное явление как раскачка аккумулятора при первом пользовании. Наверное это явление известно всем, при котором производится несколько полных зарядок аккумулятора, после чего следуют полные разрядки, то есть должно пройти несколько полных циклов. Этот процесс характерен для никель-кадмиевых а также никель-металлгидридных аккумуляторов, однако что касается литий-полимерных аккумуляторов, то это явление будет только ухудшать характеристики а не способствовать их улучшению.
    Следует отметить, что подобные аккумуляторы постоянно совершенствуется, а наука сама не стоит на месте. Постоянно происходит поиск новых вариантов сохранения электрической энергии, чтобы ее максимально эффективно потом использовать. Кроме использования литиевой составляющей, большие изменения могут быть когда будут применены пористые наночастицы из кремния. Достаточно резко возрастает число циклов заряда-разряда, производится увеличение емкости батареи, а время которое требуется для подзарядки значительно уменьшается. Однако производства пористых материалов является далеко не индустриальным, но тем не менее это явление постоянно продвигается, в плане функциональности и жизненного цикла. Таким образом может быть обеспечено бесперебойная длительная работа не только смартфонов, а также разных игрушек и планшетов, и появляются возможности работы на аккумуляторах даже больших емких механизмов, в том числе и автомобилей. Такие разработки в настоящее время постоянно ведутся.
    Важные условия расширения эксплуатирования источников аккумуляторной энергии это расширить функциональность контроллеров, и снабжение их искусственным интеллектом. То есть будет происходить стабилизация тока и напряжения за счёт того что будут использованы высокоточные импульсные модуляторы, будет производиться контроль температурного электрического режима аккумуляторной батареи, а в случае непредвиденных ситуаций будет производиться аварийный тип отключения.

    Несмотря на то, что присутствует уже автомобили, которые ездят на аккумуляторах, они далеко несовершенны, и нуждаются в дальнейших технических доработках. А вот что касается игрушечных летательных аппаратов, ты здесь прогресс уже шагнул на полную мощность. Причем применяются такие батарейки только в игрушечных вариантах, но и в серьёзном оружии которое используется в армейских подразделениях.
    Например, боевой вертолет может пролететь без подзаряда примерно полчаса, а это становится практически невозможным без использования литий-полимерной батареи. Однако следует помнить, что под воздействием заряда происходит аналогичный литий-ионному аккумулятору процесс старения, когда происходит постепенное снижение емкости, в зависимости от использования температуры. В случае очень глубокого разряда, батарея может полностью выйти из строя. Лучшее условие для хранения такой батареи – это 40% заряд от максимальной ёмкости. При этом следует отметить, что все литиевые аккумуляторы склонны стареть и даже в том случае если они не применяются. За 2 года батарея теряет примерно 20% своей емкости. Таким образом покупать аккумуляторы эти про запас нет необходимости.

    Видео обзор

    Все(5)

  9. Mazuhn Ответить

    Эти правила можно разделить на две группы:
    Не зависящие от пользователя
    Зависящие от пользователя.
    В первую группу входят основополагающие правила заряда и разряда аккумуляторов, которые контролируются встроенным в аккумулятор устройством (контроллером), а также иногда дополнительным контроллером, располагающимся в самом устройстве. Эти правила просты:
    Аккумулятор всю свою жизнь должен находиться в состоянии, при котором его напряжение не превышает 4.2 вольта и не опускается ниже 2.7 вольта. Эти напряжения являются показателями соответственно максимального (100%) и минимального (0%) заряда. Минимальное напряжение, указанное выше, применимо к аккумуляторам с электродами, выполненными из кокса, однако большинство современных аккумуляторов имеет электроды из графита. Для них минимальное напряжение равно 3 вольта.
    Количество энергии, отдаваемой аккумулятором при изменении его заряда от 100% до 0%, – это его ёмкость. Некоторые производители ограничивают максимальное напряжение 4.1 вольтами, при этом аккумулятор живёт подольше, но его ёмкость снижается примерно на 10%. Также иногда нижний порог повышается до 3.0-3.3 вольт, в зависимости от материала электродов, с такими же последствиями.
    Наибольшая долговечность аккумулятора достигается при примерно 45-процентном заряде, а при увеличении или уменьшении степени заряда срок жизни аккумулятора уменьшается. Если заряд находится в пределах, которые обеспечивает контроллер аккумулятора (см. выше), изменение долговечности не значительно.
    Если в силу обстоятельств напряжение на аккумуляторе выходит за пределы, указанные выше, даже на непродолжительное время, срок его жизни драматически уменьшается. Такие состояния называются перезаряд и переразряд и являются очень опасными для аккумулятора.
    Контроллеры аккумуляторов, предназначенные для разных устройств, если они (контроллеры) изготовлены с надлежащим качеством, никогда не позволяют напряжению на аккумуляторе во время заряда стать больше 4.2 вольта, но, в зависимости от предназначения батареи, могут по-разному ограничивать минимальное напряжение при разряде. Так, в аккумуляторе, предназначенном для, скажем, шуруповёрта или моторчика модели автомобиля, минимальное напряжение, скорее всего, будет действительно минимально допустимым, а для КПК или смартфона – повыше, ибо минимального напряжения в 2.7-3.0 вольт может просто не хватить для работы электроники девайса. Поэтому в сложных устройствах типа телефонов, КПК и т.п. работу контроллера, встроенного в сам аккумулятор, дополняет контроллер в самом устройстве.
    Поговорим о процессе заряда литиевых аккумуляторов. Зарядное устройство любого литиевого аккумулятора представляет собой источник постоянного напряжения в 5 вольт, способный отдавать для заряда ток, равный примерно 0.5-1.0 емкости аккумулятора. Так, если емкость аккумулятора равна 1000 mA•h, зарядное устройство должно обеспечить ток заряда не менее 500 mA, а номинально – 1 ампер.
    Существует несколько режимов заряда литиевых аккумуляторов.
    Начнём с режима, являющегося стандартным в компании Sony. Этот режим требует длительного времени заряда, сложного контроллера, но обеспечивает наиболее полный заряд аккумулятора.
    На первом этапе зарядки, длящемся приблизительно 1 час, аккумулятор заряжается током постоянной величины до достижения напряжения в 4.2 вольта на аккумуляторе. После этого начинается второй этап, длящийся также около часа, во время которого контроллер, поддерживая напряжение на аккумуляторе ровно в 4.2 вольта, постепенно уменьшает зарядный ток. При уменьшении зарядного тока до определённой величины (порядка 0.2 от ёмкости аккумулятора) начинается третий этап зарядки, в течение которого зарядный ток продолжает уменьшаться, а напряжение на клеммах аккумулятора сохраняется на прежнем уровне – 4.2 вольта. Третий этап, в отличие от первых двух, имеет строго определенную длительность, определяемую встроенным в контроллер таймером, – 1 час. По истечении третьего этапа контроллер полностью отключает аккумулятор от зарядного устройства.
    Степень заряженности аккумулятора в конце первого этапа равна 70%, в конце второго – 90%, а в конце третьего – 100%.
    Многие компании, стремясь к удешевлению своих устройств, используют упрощенные режимы заряда аккумуляторов, например, прекращая заряд при достижении напряжения на аккумуляторе 4.2 вольта, то есть используя только первый этап зарядки. В этом случае аккумулятор заряжается быстро, но, увы, только до 70% своей реальной емкости. Определить, что в вашем устройстве именно такой, упрощенный контроллер нетрудно, – для полноценной зарядки требуется примерно 3 часа, не меньше.
    Во вторую группу входят правила эксплуатации, на которые мы с вами можем влиять, тем самым значительно увеличивая или уменьшая срок жизни аккумулятора. Эти правила следующие:
    нужно стараться не доводить аккумулятор до минимального заряда и, тем более, до состояния, когда машинка сама выключается, ну, а если так случилось, то нужно зарядить аккумулятор как можно скорее.
    не нужно бояться частых подзарядок, в том числе и частичных, когда полный заряд не достигается – аккумулятору это не вредит.
    вопреки сложившемуся у многих пользователей мнению, перезаряд вредит литиевым аккумуляторам не меньше, а даже больше, чем глубокий разряд. Контроллер, конечно, ограничивает максимальный уровень заряда, но есть одна тонкость. Хорошо известно, что ёмкость аккумуляторов зависит от температуры. Так, если, например, мы зарядили аккумулятор при комнатной температуре и получили заряд 100%, то при выходе на мороз и остывании машинки степень заряженности аккумулятора может снизиться до 80% и ниже. Но может быть и обратная ситуация. Аккумулятор, заряженный при комнатной температуре до 100%, будучи немножко нагрет, станет заряженным, скажем, до 105%, а это для него очень и очень неблагоприятно. Такие ситуации встречаются при эксплуатации машинки, длительное время находящейся в кредле. Во время работы температура девайса и вместе с ним аккумулятора повышается, а ведь заряд уже полный…
    В связи с этим правило гласит: если Вам необходимо работать в кредле, сначала отсоедините машинку от зарядки, поработайте на ней, а когда она выйдет на “боевой” температурный режим, подключайте зарядку.
    Кстати, это правило также касается владельцев ноутбуков и прочих гаджетов.
    Идеальные условия для длительного хранения аккумулятора – это нахождение вне девайса с зарядом примерно 50%. Исправный аккумулятор при этом не требует заботы о себе месяцами (порядка полугода).
    И напоследок еще немного информации.
    – Вопреки сложившемуся мнению, литиевые аккумуляторы, в отличие от никелевых, почти не обладают “эффектом памяти”, поэтому, так называемая, “тренировка” нового литиевого аккумулятора практически не имеет смысла. Для собственного успокоения достаточно один-два раза полностью зарядить-разрядить новый аккумулятор. Это нужно для калибровки дополнительного контроллера.
    – Владельцы устройств знают, что можно заряжать батарею как от зарядного устройства, так и от USB. При этом зачастую вызывает недоумение невозможность зарядки от USB. Дело в том, что по “закону” USB-контроллер должен отдавать периферийным устройствам, подключенным к нему, ток около 500 mA. Однако бывают ситуации, когда либо сам контроллер не может обеспечить такой ток, либо устройство подключают к USB контроллеру, на котором уже висит какая-то периферия, потребляющая часть мощности. Вот и не хватает тока для зарядки, особенно если аккумулятор разряжен слишком сильно.
    – Литийсодержащие аккумуляторы ОЧЕНЬ НЕ ЛЮБЯТ ЗАМОРАЖИВАНИЕ. Всегда старайтесь избегать пользования машинкой на сильном морозе – увлечетесь, и аккумулятор придётся менять. Конечно, если Вы достали машинку из тёплого внутреннего кармана куртки и сделали пару заметок или звонков, а потом положили зверька обратно, проблем не будет.
    – Практика показывает, что литиевые батареи (не только аккумуляторы) снижают свою ёмкость при уменьшении атмосферного давления (в высокогорье, в самолете). Вреда батареям это не приносит, но знать об этом следует.
    – Бывает, что после приобретения аккумулятора повышенной ёмкости (скажем, 2200 mA•h вместо штатных 1100 mA•h) машинка через пару дней пользования новым аккумулятором начинает странно себя вести: виснет, отключается, зарядка аккумулятора, вроде, происходит, но как-то странно, и т.п. Не исключено, что ваше зарядное устройство, которое с успехом работает на “родном” аккумуляторе, просто не в состоянии обеспечить достаточный ток зарядки аккумулятора большой ёмкости. Выход – приобретение зарядного устройства с большим отдаваемым током (скажем, 2 ампера вместо прежнего 1 ампера).

  10. СТОЙ С ТОЙ Ответить

    Плюс, аккумуляторы Li-ion при хранении почти не разряжаются и предназначены для большого числа зарядно-разрядных циклов.
    В основном, ноутбуки сегодня комплектуют литий-ионными аккумуляторами, которые появились в 90-х гг. ХХ в. Имея приемлемую цену, они имеют целый ряд внушительных преимуществ по сравнению с технологиями предшествующего поколения.
    Литий — металл легкий. По показателю энергоемкости он превосходит в несколько раз своего прямого соперника – никель. Основным недостатком Li-ion аккумуляторов является период их службы: даже без эксплуатации они стареют.
    Но, отлично известный всем по сотовым телефонам «эффект памяти» батарей для них не существует: такой аккумулятор подзаряжается в любом удобном пользователю режиме.
    При времени подзарядки максимум 4 часа число зарядно-разрядных циклов составляет 1000.
    Самые новые литий-ионные аккумуляторы дополняются производителями «умными» микрочипами, которые проследят за числом выполненных батареей циклов и проведут оптимизацию процесса зарядки.
    Правда, в ряде моментов литий-ионные аккумуляторы очень требовательны, и это надо учитывать при работе.
    Диапазон рабочих температур для данного типа батарей ограничивается пределами -20 — +60°С, резкие перепады весьма нежелательны.
    Вследствие небрежного обращения время службы Li-ion аккумуляторов резко уменьшается.
    Аккумуляторы ноутбука Li-polymer
    Относительно недавно разработанные и наиболее дорогостоящие аккумуляторы на базе литиево-полимерных соединений встречаются пока в ноутбуках редко.
    В основе батарей данного типа лежит закрытый полимерный вид электролита, такой тонкий, что его очень просто уместить за матрицей экрана. Li-polymer аккумуляторы сейчас задействуют также в роли источников для резервного питания в районах с жарким климатом.

  11. Niga_TV Ответить


    Литий-полимерный аккумулятор является усовершенствованным вариантом традиционной литий-ионной батареи. Его основным отличием считается использование специального полимерного материала, в котором в качестве наполнения применяются гелеобразные литий-проводящие включения. Такой тип аккумуляторов применяется во многих моделях мобильных устройств, телефонах, цифровых приборах, радиоуправляемых машинах и так далее.
    Традиционный литий-полимерный аккумулятор для бытового использования не может выдавать слишком большой ток. Однако сегодня имеются специальные силовые разновидности подобных устройств, которые могут выдавать ток, который во много раз превышает показатели его емкости в ампер-часах.

    Устройство литий-полимерного аккумулятора

    Разница между литий-полимерным и литий-ионным носителем энергии заключается в типе применяемого электролита. В полимерных батареях применяется специальный полимер с литийсодержащим раствором, а в ионных – обычный гелевый электролит. В силовых системах большинства современных моделей используется именно литий полимерный аккумулятор. Это связано с тем, что он обеспечивает более мощные разрядные токи. Однако слишком жесткого разделения между этими типами аккумуляторов не существует, поскольку они отличаются только характером электролита. Это касается особенностей зарядки и разрядки, правил эксплуатации и техники безопасности.

    Основные характеристики

    Современный литий-полимерный аккумулятор при одинаковой массе является существенно более энергоемким, чем никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металлгидридные (NiMH) батареи. Они имеют количество рабочих циклов примерно 500-600. Напомним, что у NiCd оно составляет 1000 циклов, а у NiMH – около 500. Как и литий-ионные, полимерные носители тоже со временем стареют. Поэтому через 2 года такой аккумулятор потеряет до 20% своей емкости.

    Виды силовых литий-полимерных батарей

    На сегодняшний день существует два основных вида таких батарей – стандартные и быстроразрядные. Они различаются между собой по уровню максимального разрядного тока. Этот показатель указывают либо в единицах аккумуляторной емкости, либо в амперах. В большинстве случаев максимальный уровень разрядного тока не превышает 3С. Однако некоторые модели могут давать ток в 5С. В быстроразрядных устройствах допускается ток разряда до 8-10С. Однако для бытовой техники быстроразрядные модели не используются.

    Особенности применения

    Применение литий-полимерного аккумулятора позволяет существенно увеличить время эксплуатации электромотора при сниженном весе самой батареи. Поэтому если заменить обычную батарею NiMH 650 мАч на два обычных литий-полимерных аккумулятора, то можно получить в 3 раза более емкий энергоноситель. При этом такая батарея будет более чем на 10 г легче. Если же взять быстроразрядные батареи, то тогда можно достичь еще более высокой производительности. Такая система станет отличным вариантом не только для небольших моделей самолетов или вертолетов, но и для внушительных радиоуправляемых устройств.

    Литий-полимерные батареи, в отличие от литий-ионных, хорошо показали себя при использовании в вертолетах небольшого размера, таких как Hummingbird и Piccolo. Подобные модели с обычными коллекторными моторами могут летать на двух полимерных батареях в течение получаса. При использовании бесколлекторного мотора это время увеличивается до 50 минут. Такой тип аккумуляторных батарей считается идеальным вариантом для комнатных самолетов небольшого веса. Их эффективность в данном случае обуславливается гораздо меньшим весом по сравнению с NiCd батареями.
    Единственное направление, в котором литий-полимерный аккумулятор уступает NiCd, это применение в устройствах со сверхвысоким разрядным током до 50 С. Однако, вполне возможно, что уже через несколько лет появятся более мощные батареи такого типа. При этом цены на литий-полимерные, литий ионные и NiCd аккумуляторы являются примерно одинаковыми при той же самой массе устройств.

    Особенности эксплуатации

    Правила эксплуатации литий-полимерного и литий-ионного аккумуляторов во многом схожи. При использовании батареи полимерного типа необходимо избегать некоторых опасных ситуаций, которые могут нанести ей непоправимый вред:
    зарядка устройства с напряжением 4,2 вольт на банку;
    разрядка токами с нагрузочной способностью, превышающей должную;
    разрядка с напряжением ниже 3 вольт на банку;
    разгерметизация батареи;
    нагревание устройства выше 60 градусов;
    длительное хранение в полностью разряженном состоянии.

    Литий-полимерные и литий-ионные аккумуляторы отличаются пожароопасностью во время перегревания и переразрядки. Чтобы бороться с таким явлением, все современные батареи оснащаются встроенной электронной системой, которая препятствует переразрядке или перегреванию. Именно поэтому литий-полимерный аккумулятор требует специальных алгоритмов зарядки.

    Зарядка

    Процесс заряда литий-полимерных аккумуляторов практически ничем не отличается от зарядки литий-ионных батарей. Зарядка большинства литий-полимерных батарей при стартовом зарядном токе в 1С достигается примерно в течение 3 часов. Чтобы достичь полного заряда, необходимо иметь напряжение на аккумуляторе, соответствующее верхнему порогу. Кроме того, необходимым условием является уменьшение тока заряда до 3% от номинального значения. При этом во время подобной зарядки такой аккумулятор всегда остается холодным. Если вы хотите поддерживать батарею постоянно в заряженном состоянии, то тогда подзарядку желательно проводить примерно один раз в 500 часов, что соответствует 20 суткам. Как правило, зарядка обычно проводится в том случае, когда напряжение на выводах аккумулятора снижается до 4,05В. Зарядку прекращают после того, как напряжение на выводах достигнет 4,2В.

    Температурный режим заряда

    В большинстве литий-полимерных аккумуляторов предусмотрена зарядка при температуре 5-45 градусов при силе тока 1С. Если же температура находится в пределах от 0 до 5 градусов, то тогда рекомендуется перейти на ток в 0,1С. Зарядка при минусовой температуре в данном случае полностью запрещена. Традиционно, считается, что наиболее удачные условия для заряда – это 15-25 градусов. Поскольку все процессы заряда в литий-полимерных и литий-ионных аккумуляторах практически идентичны, то для них можно использовать одни и те же зарядные устройства.

    Условия разрядки

    Традиционно, такой тип аккумуляторов разряжается при показателях напряжения 3,0В на батарею. Впрочем, некоторые виды устройств необходимо разряжать при минимальном пороге 2,5В. Производители мобильных устройств предусматривают порог выключения 3,0В, который будет годиться для любых типов батарей. То есть, по мере разрядки аккумулятора при включенном мобильном устройстве напряжение постепенно падает и, при достижении показателя 3,0В, прибор автоматически предупреждает вас и сам выключается. Однако при этом устройство все равно продолжает потреблять какое-то количество энергии от батареи. Это требуется для того, чтобы определять нажатие кнопки включения или для других подобных функций. Также энергия здесь может использоваться для собственной схемы защиты и управления. Тем более, что небольшой уровень саморазрядки все таки остается характерным для литий-полимерных носителей. Поэтому если оставить такие аккумуляторы на длительное время, то напряжение в них может упасть ниже 2,5В, что очень вредно. Могут отключиться все внутренние системы защиты и управления. В результате, такие батареи уже не смогут быть заряжены обычными зарядными устройствами. Помимо этого, полная разрядка очень вредна для внутренней структуры батареи. Поэтому полностью разряженный аккумулятор необходимо на первом этапе заряжать минимальным током в 0.1C.

    Температурный режим при разрядке

    Лучше всего литий-полимерный аккумулятор чувствует себя в условиях комнатной температуры. Если использовать устройство в более жарких условиях, то срок службы батареи может существенно снизиться. Что касается литий-ионной батареи, то такой аккумулятор лучше всего работает при высокой температуре. Вначале она препятствует повышению внутреннего сопротивления батареи, которое считается результатом старения. Правда, в последующем энергоотдача сокращается и повышение температуры ускоряет процесс старения за счет увеличения внутреннего сопротивления.
    Литий-полимерный аккумулятор имеет несколько другие условия эксплуатации, так как он обладает сухим и твердым электролитом. Идеальной температурой для его работы является 60-100 градусов. Поэтому такой энергоноситель стал идеальным вариантом для источников резервного питания в регионах с жарким климатом. Их специально помещают в теплоизоляционный корпус со встроенными нагревательными элементами с питанием от внешней сети.
    Преимущества литий-полимерных батарей по сравнению с литий-ионными:

    Литий-полимерный аккумулятор превосходит по емкости и долговечности литий-ионный.
    Удобство использования в полевых условиях, когда нет возможности управлять температурой.
    Высокая плотность энергии на единицу веса и объема.
    Низкая саморазрядка.
    Тонкие элементы не более 1 мм.
    Гибкость формы.
    Отсутствие эффекта памяти.
    Широкий диапазон рабочих температур от −20 до +40 °C.
    Незначительность перепада напряжения при разрядке.
    Недостатки литий-полимерных батарей:
    Низкая эффективность при температуре -20 градусов и ниже.
    Высокая цена.

  12. Arazil Ответить

    Li-Ion — это электрохимическая система (вернее, семейство электрохимических систем), где литий не используется в металлической форме, а присутствует в аккумуляторе в виде интеркалята с графитом и двойного оксида соответственно в разных электродах, и при заряде-разряде транспортируется из электрода в электрод в виде ионов.
    Литий-полимерные аккумуляторы — это разновидность литий-ионных аккумуляторов, в которых в качестве электролита и одновременно изоляционного сепаратора используется специальный литий-проводящий полимер. То есть нет никакого противопоставления “литий-ионный vs литий-полимерный аккумуляторы”. Более того, аккумуляторы, применяемые в настоящее время в мобильных телефонах, все являются литий-полимерными.
    Что касается причины выхода из строя аккумулятора после разряда — то это неотъемлемое свойство этой системы. При напряжении ниже 2,5-3 В на электродах аккумулятора начинают идти побочные реакции, разрушающие электроды, снижающие их емкость и способствующие при дальнейшем заряде выделению металлического лития (а это приводит к взрыву, поэтому контроллер защиты не должен позволять заряжать глубоко разряженный аккумулятор иначе, чем микротоком). Когда вы оставляете разряженный аккумулятор, он продолжает разряжаться за счет саморазряда, остаточного потребления выключенного телефона и потребления платы защиты, что приводит к глубокому разряду аккумулятора и его порче.
    Чтобы не испортить аккумулятор хранением в разряженном состоянии, его нужно оставить на хранении заряженным. Лучше не до конца, процентов до 60-80. Телефон при этом, разумеется, нужно выключить, а аккумулятор, если он вынимается, вынуть и положить рядом. Если аккумулятор не вынимается, регулярно, раз в 2-3 недели включайте телефон и проверяйте остаток заряда и при необходимости — подзаряжайте. Если вынимается — то же самое рекомендуется делать раз в полгода.

  13. MrCheezer Ответить

    Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы
    Инженерная мысль непрерывно развивается: ее стимулируют постоянно возникающие проблемы, требующие для своего решения разработки новых технологий. В свое время на смену никель-кадмиевым (NiCd) аккумуляторам пришли никель-металлгидридные (NiMH), а сейчас место литий-ионных (Li-ion) пытаются занять литий-полимерные (Li-pol) аккумуляторы. NiMH аккумуляторы в какой-то степени потеснили NiCd, но в силу таких неоспоримых достоинств последних, как способность отдавать большой ток, низкая стоимость и длительный срок службы, не смогли обеспечить их полноценной замены. А вот как обстоит дело с литиевыми аккумуляторами? Каковы их особенности и чем отличаются Li-pol аккумуляторы от Li-ion? Попробуем разобраться в этом вопросе.
    Как правило, все мы при покупке мобильника или портативного компьютера не задумываемся о том, какой аккумулятор у них внутри и чем вообще различаются эти устройства. И только потом, столкнувшись на практике с потребительскими качествами тех или иных аккумуляторов, начинаем анализировать и выбирать. Тем, кто спешит и желает сразу получить ответ на вопрос, какой аккумулятор является оптимальным для сотового телефона, я отвечу коротко – Li-ion. Дальнейшая информация предназначена для любознательных.
    Для начала небольшой экскурс в историю.
    Первые эксперименты по созданию литиевых батарей начались в 1912 году, но только спустя шесть десятилетий, в начале 70-х годов, они впервые были внедрены в бытовые устройства. Причем, подчеркну, это были именно батареи. Последовавшие вслед за этим попытки разработать литиевые аккумуляторы (перезаряжающиеся батареи) оказались неудачными из-за проблем, связанных с обеспечением безопасности их эксплуатации. Литий, самый легкий из всех металлов, имеет наибольший электрохимический потенциал и обеспечивает самую большую плотность энергии. Аккумуляторы, использующие литиевые металлические электроды, характеризуются и высоким напряжением, и превосходной емкостью. Но в результате многочисленных исследований в 80-х годах было выяснено, что циклическая работа (заряд – разряд) литиевых аккумуляторов приводит к изменениям на литиевом электроде, в результате которых уменьшается тепловая стабильность и появляется угроза выхода теплового состояния из-под контроля. Когда это происходит, температура элемента быстро приближается к точке плавления лития – и начинается бурная реакция с воспламенением выделяющихся газов. Так, например, большое количество литиевых аккумуляторов для мобильных телефонов, поставленных в Японию в 1991 году, было отозвано после нескольких случаев их воспламенения.
    Из-за свойственной литию неустойчивости исследователи обратили свой взор в сторону неметаллических литиевых аккумуляторов на основе ионов лития. Немного проиграв при этом в плотности энергии и приняв некоторые меры предосторожности при заряде и разряде, они получили более безопасные так называемые Li-ion аккумуляторы.
    Плотность энергии Li-ion аккумуляторов обычно вдвое превышает плотность стандартных NiCd [1], а в перспективе, благодаря применению новых активных материалов, предполагается еще больше увеличить ее и достигнуть трехкратного превосходства над NiCd. В дополнение к большой емкости Li-ion аккумулятор при разряде ведет себя аналогично NiCd (форма их разрядных характеристик подобна и отличается лишь напряжением).
    На сегодняшний момент существует множество разновидностей Li-ion аккумуляторов, причем можно долго говорить о преимуществах и недостатках того или иного типа, но отличить их по внешнему виду невозможно. Поэтому отметим только те достоинства и недостатки, которые свойственны всем типам этих устройств, и рассмотрим причины, вызвавшие появление на свет литий-полимерных аккумуляторов.
    Основные преимущества.
    Высокая плотность энергии и как следствие большая емкость при тех же самых габаритах по сравнению с аккумуляторами на основе никеля.
    Низкий саморазряд.
    Высокое напряжение единичного элемента (3.6 В против 1.2 В у NiCd и NiMH), что упрощает конструкцию – зачастую аккумулятор состоит только из одного элемента. Многие производители сегодня применяют в сотовых телефонов именно такой одноэлементный аккумулятор (вспомните Nokia). Однако, чтобы обеспечить ту же самую мощность, необходимо отдать более высокий ток. А это требует обеспечения низкого внутреннего сопротивления элемента.
    Низкая стоимость обслуживания (эксплуатационных расходов) – результат отсутствия эффекта памяти, требующего периодических циклов разряда для восстановления емкости.
    Недостатки.
    Для аккумулятора требуется встроенная схема защиты (что ведет к дополнительному повышению его стоимости), которая ограничивает максимальное напряжение на каждом элементе аккумулятора во время заряда и предохраняет напряжение элемента от слишком низкого понижения при разряде. Кроме того, она ограничивает максимальные токи заряда, разряда и контролирует температуру элемента. В результате возможность металлизации лития практически исключена.
    Аккумулятор подвержен старению, даже если не используется и просто лежит на полке. Процесс старения характерен для большинства Li-ion аккумуляторов. По вполне очевидным причинам производители об этой проблеме умалчивают. Незначительное уменьшение емкости становится заметным уже через год вне зависимости от того, находился аккумулятор в эксплуатации или нет. Через два или три года он часто становится непригодным к использованию. Впрочем, аккумуляторы других электрохимических систем также имеют возрастные изменения с ухудшением своих параметров (это особенно справедливо для NiMH, подверженных воздействию высокой температуры окружающей среды). Для уменьшения процесса старения храните заряженный примерно до 40 % от номинальной емкости аккумулятор в прохладном месте отдельно от телефона.
    Более высокая стоимость по сравнению с NiCd аккумуляторами.
    Затруднено быстрое тестирование [1] аккумуляторов (например, на анализаторе Cadex C7xxx), поскольку технология их изготовления до конца еще не отработана и постоянно меняется.
    Технология изготовления Li-ion аккумуляторов постоянно улучшается. Она обновляется приблизительно каждые шесть месяцев, и понять, как “ведут себя” новые аккумуляторы после длительного хранения, трудно.
    Словом, всем был бы Li-ion аккумулятор хорош, если бы не проблемы с обеспечением безопасности его эксплуатации и высокая стоимость. Попытки решения этих проблем и привели к появлению литий-полимерных (Li-pol или Li-polymer) аккумуляторов.
    Основное их отличие от Li-ion отражено в названии и заключается в типе используемого электролита. Первоначально, в 70-х годах, применялся сухой твердый полимерный электролит, похожий на пластиковую пленку и не проводящий электрический ток, но допускающий обмен ионами (электрически заряженными атомами или группами атомов). Полимерный электролит фактически заменяет традиционный пористый сепаратор, пропитанный электролитом.
    Такая конструкция упрощает процесс производства, характеризуется большей безопасностью и позволяет выпускать тонкие аккумуляторы произвольной формы. К тому же отсутствие жидкого или гелевого электролита исключает возможность воспламенения. Толщина элемента составляет около одного миллиметра, так что разработчики оборудования свободны в выборе формы, очертаний и размеров, вплоть до внедрения его во фрагменты одежды.
    Но пока, к сожалению, сухие Li-polymer аккумуляторы обладают недостаточной электропроводностью при комнатной температуре. Внутреннее сопротивление их слишком высоко и не может обеспечить величину тока, необходимую для современных средств связи и электропитания жестких дисков переносных компьютеров. В то же время при нагревании до 60 °C и более электропроводность Li-polymer увеличивается до приемлемого уровня, однако для массового использования это не годится.
    Исследователи продолжают разработку Li-polymer аккумуляторов с сухим твердым электролитом, работающим при комнатной температуре. Подобные аккумуляторы, как ожидается, станут коммерчески доступными к 2005 году. Они будут стабильными, допускать1000 полных циклов заряда-разряда и иметь более высокую плотность энергии, чем сегодняшние Li-ion аккумуляторы
    Тем временем некоторые виды Li-polymer аккумуляторов в настоящее время используются в качестве резервных источников питания в жарком климате. Например, часть производителей специально устанавливает нагревающие элементы, поддерживающие благоприятную для аккумулятора температуру.
    Вы спросите: как же так? На рынке вовсю продают Li-polymer аккумуляторы, изготовители комплектуют ими телефоны и компьютеры, а мы тут говорим, что для коммерческой эксплуатации они пока не готовы. Все очень просто. В данном случае речь идет об аккумуляторах не с сухим твердым электролитом. Для того чтобы повысить электропроводность небольших Li-polymer аккумуляторов, в них добавляют некоторое количество гелеобразного электролита. И большинство Li-polymer аккумуляторов, используемых сегодня для мобильных телефонов, фактически являются гибридами, поскольку содержат гелеобразный электролит. Правильнее было бы их называть литий-ионными полимерными. Но большинство изготовителей в рекламных целях маркируют их просто как Li-polymer. Остановимся подробнее на этом типе литий-полимерных аккумуляторов, поскольку на данный момент именно они представляют наибольший интерес.
    Итак, в чем различие между Li-ion и Li-polymer аккумулятором с добавкой гелеобразного электролита? Хотя характеристики и эффективность обеих систем во многом сходны, уникальность Li-ion полимерного (можно его и так назвать) аккумулятора заключается в том, что в нем все же используется твердый электролит, заменяющий пористый сепаратор. Гелевый электролит добавляется только для увеличения ионной электропроводности.
    Технические трудности и задержка в наращивании объемов производства задержали внедрение Li-ion полимерных аккумуляторов. Это вызвано, по мнению некоторых экспертов, желанием инвесторов, вложивших большие деньги в разработку и массовое производство Li-ion аккумуляторов, получить свои инвестиции обратно. Поэтому они и не спешат переходить на новые технологии, хотя при массовом производстве Li-ion полимерные аккумуляторы будут дешевле литий-ионных.
    А теперь об особенностях эксплуатации Li-ion и Li-polymer аккумуляторов.
    Их основные характеристики очень похожи. О заряде Li-ion аккумуляторов достаточно подробно рассказано . График ] иллюстрирующий стадии заряда, и небольшие пояснения к нему.

    Время заряда всех Li-ion аккумуляторов при начальном зарядном токе в 1С (численно равном номинальному значению емкости аккумулятора) составляет в среднем 3 часа. Полный заряд достигается при напряжении на аккумуляторе, равном верхнему порогу, и при уменьшении тока заряда до уровня, примерно равного 3 % от начального значения. Аккумулятор во время заряда остается холодным. Как видно из графика, процесс заряда состоит из двух стадий. На первой (час с небольшим) напряжение растет при почти постоянном начальном токе заряда в 1С до момента первого достижения верхнего порога напряжения. К этому моменту аккумулятор заряжается примерно на 70 % от своей емкости. В начале второго этапа напряжение остается почти постоянным, а ток уменьшается до тех пор, пока не достигнет вышеуказанных 3 %. После этого заряд полностью прекращается.
    Если требуется поддерживать аккумулятор все время в заряженном состоянии, то подзаряд рекомендуется проводить через 500 часов, или 20 дней. Обычно его проводят при уменьшении напряжения на выводах аккумулятор до 4.05 В и прекращают при достижении 4.2 В
    Несколько слов о температурном диапазоне при заряде. Большинство разновидностей Li-ion аккумуляторов допускают заряд током в 1С при температуре от 5 до 45 ?C. При температуре от 0 до 5 ?C рекомендуется заряжать током в 0.1 С. Заряд при минусовой температуре запрещен. Для заряда оптимальна температура от 15 до 25 ?C.
    Зарядные процессы в Li-polymer аккумуляторах почти идентичны вышеописанным, поэтому потребителю совершенно ни к чему знать, какой их двух типов аккумуляторов у него в руках. И все те зарядные устройства, которые он использовал для Li-ion аккумуляторов, годятся для Li-polymer.
    А теперь об условиях разряда. Обычно Li-ion аккумуляторы разряжают до значения 3.0 В на элемент, хотя для некоторых разновидностей нижний порог составляет 2.5 В. Производители оборудования с питанием от аккумуляторов, как правило, разрабатывают устройства с порогом выключения 3.0 В (на все случаи жизни). Что это означает? Напряжение на аккумуляторе при включенном телефоне постепенно уменьшается, и как только оно достигнет 3.0 В, аппарат предупредит вас и выключится. Однако это совсем не означает, что он перестал потреблять энергию от аккумулятора. Энергия, пусть незначительная, требуется для определения нажатия клавиши включения телефона и некоторых других функций. Кроме того, энергию потребляет собственная внутренняя схема управления и защиты, да и саморазряд, хоть и небольшой, но все же характерен даже для аккумуляторов на основе лития. В результате, если оставить литиевые аккумуляторы на длительный срок без подзарядки, напряжение на них упадет ниже 2.5 В, что очень плохо. В этом случае возможно отключение внутренней схемы управления и защиты, и не все зарядные устройства смогут зарядить такие аккумуляторы. Кроме того, глубокий разряд отрицательно сказывается на внутренней структуре самого аккумулятора. Полностью разряженный аккумулятор должен заряжаться на первом этапе током всего в 0.1C. Словом, аккумуляторы скорее любят находиться в заряженном состоянии, чем в разряженном.
    Несколько слов о температурных условиях при разряде (читай во время работы).
    Как правило, Li-ion аккумуляторы лучше всего функционируют при комнатной температуре. Работа в более теплых условиях серьезно сокращает срок их службы. Хотя, например, свинцово-кислотный аккумулятор имеет самую высокую емкость при температуре более 30°C, но длительная эксплуатация в таких условиях сокращает жизнь аккумулятора. Точно так же и Li-ion лучше работают при высокой температуре, которая поначалу противодействует увеличению внутреннего сопротивления аккумулятора, являющемуся результатом старения. Но повышенная энергоотдача коротка, поскольку повышение температуры, в свою очередь, способствует ускоренному старению, сопровождаемому дальнейшим увеличением внутреннего сопротивления.
    Исключение составляют на данный момент только литий-полимерные аккумуляторы с сухим твердым полимерным электролитом. Для них жизненно необходима температура от 60°C до 100°C. И такие аккумуляторы заняли свою нишу на рынке резервных источников в местах с жарким климатом. Они помещаются в теплоизолированный корпус со встроенными элементами нагревания, питающимися от внешней сети. Li-ion полимерные аккумуляторы в качестве резервных, как считают, превосходят по емкости и долговечности VRLA аккумуляторы, особенно в полевых условиях, когда управление температурой невозможно. Но их высокая цена остается сдерживающим фактором.
    При низких температурах эффективность аккумуляторов всех электрохимических систем резко падает. В то время как для NiMH, SLA и Li-ion аккумуляторов температура -20°C является пределом, при котором они прекращают функционировать, NiCd продолжают работать до -40°C. Отмечу только, что речь опять же идет только об аккумуляторах широкого применения.
    Важно не забывать, что, хотя аккумулятор и может работать при низких температурах, это совсем не означает, что он может быть также заряжен в этих условиях. Восприимчивость к заряду у большинства аккумуляторов при очень низких температурах чрезвычайно ограничена, и ток заряда в этих случаях должен быть уменьшен до 0.1C.

  14. Gavinraris Ответить

    Литий-полимерный аккумулятор (Li-pol или Li-polymer) — это более совершенная конструкция литий-ионного аккумулятора. В качестве электролита используется полимерный материал с включениями гелеобразного литий-проводящего наполнителя. Используется в мобильных телефонах, цифровой технике и пр.
    Преимущества Литий-полиме?рного аккумулятора
    Большая плотность энергии на единицу объёма и массы;
    Низкий саморазряд;
    Толщина элементов от 1 мм;
    Возможность получать очень гибкие формы;
    Незначительный перепад напряжения по мере разряда.
    Количество рабочих циклов 300- 500, при разрядных токах в 2С до потери емкости в 20% (для сравнения: NiCd- 1000 циклов, NiMH – 500, LiFePO4 – 2000).
    Литий-ионный аккумулятор (Li-ion) — тип электрического аккумулятора, широко распространённый в современной бытовой электронной технике. В настоящее время это самый популярный тип аккумуляторов в таких устройствах как сотовые телефоны, ноутбуки, электромобили, цифровые фотоаппараты и видеокамеры.
    Преимущества Литий-ионного аккумулятора:
    Высокая энергетическая плотность.
    Низкий саморазряд.
    Отсутствие эффекта памяти.
    Простота обслуживания.
    Cудя по использованию в современной технике и всеми преимуществами лучшими батареями является литий-ионный аккумулятор

  15. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *