Litij polimer baterija što je s. Litij polimer baterije. Nadograđene litij polimer baterije

24.11.2020 Recenzije

Razvoj različite tehnologije korištenjem autonomnih izvora energije zahtjevi za baterijama stalno rastu. Baterije na bazi nikla postupno se zamjenjuju litijevim. Istovremeno, tehničke karakteristike se poboljšavaju i postaju sve bolje. Li-polimer i Li-Ion novi su uređaji koji mogu opskrbljivati ​​energijom uređaje u rasponu od mobilnih telefona do električnih vozila i zrakoplova.

Značajke litijevih baterija

Eksperimenti na njegovom stvaranju započeli su još 1912. godine, ali tek su se početkom 70-ih pojavile prve baterije koje su se počele koristiti u kućanskim aparatima. Stvaranje baterija na bazi litija bilo je teško zbog činjenice da se pri radu s ciklusima punjenja i pražnjenja toplinska stabilnost smanjuje i postoji opasnost od paljenja uređaja.

Kao rezultat istraživanja razvijeni su uređaji temeljeni na litijevim ionima.

Prednosti i nedostaci Li-Ion

Li-Ion je siguran i ima mnoge prednosti. Sada postoji mnogo vrsta Li-Ion baterije, imaju različite karakteristike, ali možemo govoriti o prednostima i nedostacima zajedničkim svim vrstama. Neka od problematičnih područja zahtijevala su razvoj Li-polimerskih baterija.

Li-Ion baterije su uvijek cilindričnog oblika. Glavne prednosti ove vrste uređaja:

  • Visok energetski kapacitet. Energiju oslobađa napunjena baterija kada se isprazni do najniže dopuštene vrijednosti.
  • Nisko samopražnjenje.
  • Nije potrebno održavanje.
  • Za vraćanje kapaciteta nisu potrebni ciklusi pražnjenja.

Glavni nedostatak je potreba za zaštitnim mjerama koje ograničavaju napon punjenja i maksimalne vrijednosti struje tijekom punjenja i pražnjenja. Time se sprječava paljenje elementa. Dodatni nedostatak ove vrste baterija je starenje.

Čak i ako se baterija ne koristi, kapacitet će se značajno smanjiti s vremenom.

Li-polimer baterije

Problemi s osiguranjem električne sigurnosti Li-Ion doveli su do stvaranja baterija u kojima je tekući elektrolit zamijenjen polimerom. Zahvaljujući čvrstom punjenju, baterije mogu poprimiti bilo koji oblik i tanke su. Obično dolaze u obliku ploče ili šipke, što im omogućuje prikladno postavljanje u odjeljak za baterije. Li-Pol je nova vrsta baterije koja je ekološki prihvatljiva i ima visoku gustoću punjenja. Korišteno u Mobiteli, kamere, digitalna oprema.

Nedostaci baterija Vrsta Li-polimera:

Kako bi izgladili sve ove nedostatke, proizvođači baterija dodaju malu količinu gel elektrolita polimernom elektrolitu.

Pravila rada

Pravila rada dijele se na ona koja ovise o korisniku i ona koja regulira kontroler posebno ugrađen u bateriju. Napon baterije mora biti unutar raspona 4,2-2,7 V. Ovo su maksimalne i minimalne vrijednosti. Ovisno o materijalu elektrode, ove brojke mogu malo varirati. Kontroleri ne dopuštaju povećanje napona u bateriji tijekom punjenja 4,2 V, a minimalni napon će ovisiti o uređaju u kojem se baterija koristi.


Za složenu opremu minimalni napon možda neće biti dovoljan, pa telefoni i tableti često imaju dodatni kontroler.

Najveća trajnost napajanja osigurana je pri razini napunjenosti od 45%. S višim ili nižim vrijednostima smanjuje se vijek trajanja uređaja.

Pravila kojih se korisnici moraju pridržavati mogu znatno produžiti trajanje baterije. Osnovne preporuke:

Koju bateriju je bolje koristiti: Li-pol ili Li-ion, proizvođači opreme odlučuju na temelju specifičnih tehnoloških procesa i karakteristika proizvoda. Razlika između ovih izvora energije nije velika. No, iako su svojstva obje vrste baterija slična, osobitost Li-polimera je u tome što koristi čvrsti elektrolit, a gel elektrolit se dodaje samo za povećanje ionske vodljivosti.

Napredak tehnologije znači da možemo očekivati ​​dvostruko do trostruko povećanje kapaciteta baterije u nadolazećim godinama, ali će se istovremeno smanjiti veličina, pa se vrijeme rada vjerojatno neće promijeniti.

Stalni razvoj tehnologije ima blagotvoran učinak na mnoge aspekte života ljudi. Postoji potreba za napajanjem visokih performansi dobra vrijednost razine sigurnosti, cijene i performansi dovele su do stvaranja litijevih polimernih ćelija.

Sadržaj

Što je litij-polimerska baterija

Li polimer baterije su galvanski izvori energije koji koriste polimerne materijale zasićene litijem kao elektrolit.

Tehnologija litij-polimera postala je nova faza u razvoju litij-ionskih izvora napajanja, što je smanjilo troškove njihovog proizvodnog procesa i omogućilo stvaranje minijaturnih i fleksibilnih baterija.

Kada kupujete i koristite takve baterije, morate razumjeti oznake na njima, koje imaju sljedeće značajke:

  • Kapacitet baterije je naznačen u mAh;
  • broj pored engleskog slova S u oznaci označava broj pojedinačnih ćelija (kanti) u bateriji, od kojih svaka ima nominalni napon od 3,7 volta i maksimalni napon od 4,2 volta;
  • broj pored slova C označava maksimalnu izlaznu struju u jedinicama C. Maksimalna struja pražnjenja u miliamperima po satu jednaka je kapacitetu baterije pomnoženom s ovom vrijednošću;
  • broj uz slovo P označava broj paralelno spojenih limenki. Kada se koristi jedna limenka, ova vrijednost obično nije naznačena.

Dakle, oznaka 2600 mAh 3S 20C označava Li-polimersku bateriju kapaciteta 2600 mAh s nominalnim naponom od 11,1 volti (maksimalno 12,6 volti), s tri serijski spojene banke i dopuštenom strujom pražnjenja od 52 ampera (2600x20 = 52000 mA).

Kako se proizvode litij polimer baterije

U proizvodnji Li-polimerskih napajanja koristi se sljedeća tehnologija:

  1. Na površinu aluminijske ili bakrene folije, koja ima ulogu odvodnika struje, provodi se kontrolirana aplikacija suspenzije katodnih i anodnih aktivnih materijala (dva različita procesa).
  2. Folija s nanesenim materijalom se suši i reže na elemente potrebne veličine i oblika.
  3. Priprema se polimerni separator elektrolita koji se postavlja između slojeva folije s aktivnim materijalima katode i anode.
  4. Višeslojna baterija je sastavljena, zapečaćena i osušena.
  5. Kada se koristi polimerni separator koji zahtijeva uključivanje gel elektrolita, on se puni potrebnom količinom tekućine elektrolita.
  6. Kontaktne pločice su postavljene, zapakirane u zaštitnu ovojnicu i njeni izbočeni dijelovi su obrezani.
  7. Ugrađeni su vanjski terminali baterije.
  8. Provode se kontrolni ciklus punjenja/pražnjenja i testiranje.
  9. Provodi se odbacivanje, razvrstavanje po kontejnerima i postavljanje odgovarajućih oznaka.
  10. Ako je potrebno, žice su zalemljene na terminale baterije.
  11. Provodi se kontrola kvalitete, baterije se pakiraju u kućište na koje se stavljaju potrebne oznake i pakiranje.

Princip rada i dizajn litij polimer baterije

Načelo rada Li pol baterija temelji se na korištenju poluvodičkog učinka u polimernim tvarima s inkluzijama iona elektrolita. Dodavanje elektrolita polimerima uzrokuje povećanje njihove ionske vodljivosti uz zadržavanje izolacijska svojstva plastike u odnosu na elektrone.

Elektromotorna sila za litijeve ione proizlazi iz reverzibilne kemijske reakcije između anode (plus) od ugljika (obično grafita) i katode (minus) od kobaltovog, vanadijevog ili manganovog oksida smještenog u polimerni elektrolit s litijevim solima.

Postoje tri vrste polimernih elektrolita:

  1. Potpuno suhi polimerni elektroliti, koji su plastični s dodatkom litijevih soli, proizvode malu struju na sobnim temperaturama, nedovoljnu za većinu suvremeni uređaji i skuplji su od konvencionalnih litij-ionskih baterija.
  2. Gelasti polimerni elektroliti, koji su suhi polimerni elektroliti prošarani plastifikatorima-otapalima, imaju prihvatljiv kapacitet, struju i cijenu te se najčešće koriste u praksi.
  3. Nevodene otopine litijevih soli raspoređene u mikroporoznoj polimernoj matrici apsorpcijom.

Masovno prodavane Li Po baterije su zapravo hibridi, koji kombiniraju ne samo čisti suhi polimerni elektrolit, već i malu količinu gel elektrolita, koji također sadrži litij-ionske izvore.

Dodavanje inkluzija gel elektrolita čvrstom polimernom elektrolitu povećava njegovu ionsku vodljivost i električna svojstva, posebno se radna struja povećava na vrijednost potrebnu za većinu modernih uređaja male veličine.

Litij polimer baterija: prednosti i mane

Li-polimerska napajanja imaju sljedeće prednosti:

  • visoka gustoća energije u odnosu na njihovu masu, 4-5 puta veća nego kod nikal-kadmijskih baterija i 3-4 puta veća od nikal-metal-hidridnih izvora napajanja;
  • niska struja samopražnjenja i visoka strujna učinkovitost;
  • sposobnost stvaranja fleksibilnih i vrlo tankih proizvoda;
  • nema efekta pamćenja;
  • održavanje napona unutar prihvatljivih granica tijekom radnog pražnjenja;
  • širok raspon dopuštenih temperatura tijekom rada (od -20 do +40 stupnjeva).

Litij polimer baterije imaju neke nedostatke:

  • opasnost od požara u slučaju prekomjernog punjenja/pregrijavanja. Ove baterije zahtijevaju upotrebu zaštitne elektronike koja prati struju i temperaturu punjenja, kao i poseban algoritam punjenja;
  • učinak starenja, što dovodi do smanjenja kapaciteta tijekom dugotrajnog skladištenja i rada (vjeruje se da baterija svake godine gubi do 20% kapaciteta);
  • kvar zbog dubokog pražnjenja (ispod 3 volta);
  • strah od pregrijavanja iznad 60 stupnjeva i prekomjernog punjenja iznad 4,2 volta (pri naponu iznad 4,5 volta moguća je eksplozija);
  • Korištenje tankog omotača (obično folije) u nekim od ovih baterija smanjuje cijenu Li Pol ćelija, ali u isto vrijeme smanjuje njihovu snagu.

Gdje se koriste Li Pol baterije?

Ova vrsta napajanja zbog male težine i visoka snaga, visoki naponširoko se koristi za napajanje malih i velikih uređaja, uključujući:

  • mobilni telefoni i pametni telefoni;
  • radio-upravljani modeli, kvadrokopteri, mikroavioni;
  • električni alati;
  • digitalna tehnologija, ultrabookovi;
  • električni automobili.

Pravila za korištenje Li Pol baterija

Kako biste osigurali potrebnu razinu sigurnosti i produljili vijek trajanja zdravih baterija, morate se pridržavati sljedećih pravila:

  1. ako su baterije oštećene ili natečene, ne mogu se koristiti i moraju se baciti;
  2. Baterije se moraju puniti visokokvalitetnim punjačem pod nadzorom, čime se sprječava pregrijavanje baterije. Ako se tijekom punjenja osjeti miris paljevine, oteklina ili upala, morate ga odmah prekinuti i odvojiti bateriju od punjača;
  3. Bolje je puniti na nezapaljivoj površini, na primjer na keramičkoj pločici ili porculanskoj ploči; nakon potpunog punjenja izvora napajanja, bolje je pustiti da se ohladi i tek tada početi koristiti;
  4. Nemojte dopustiti pražnjenje ispod 3 volta, pregrijavanje ili hipotermiju, koji smanjuju kapacitet i ukupni broj ciklusa punjenja i pražnjenja;
  5. najduži životni vijek LiPo ćelija postiže se održavanjem njihove razine napunjenosti na 45%;
  6. Najbolji način punjenja za LiPo baterije provode Sony punjači oko tri sata. Odvija se u tri faze:
    • Prvo, napuni se do 70% za otprilike jedan sat. DC vrijednost od 0,5-1 od trenutnog izlaza baterije do napona od 4,2 volta;
    • Punjenje 1 sat do 90% s naponom ne većim od 4,2 volta uz postupno smanjenje struje (do približno 0,2 izlazne struje);
    • U trećoj fazi, ponovno punjenje se provodi tijekom jednog sata do 100% s malom, stalno opadajućom strujom.

Jeftini punjači završavaju punjenje u prvoj fazi, kada napon dosegne 4,2 v, tako da baterija ne postiže svoj puni kapacitet.

  • nemojte dopustiti udar baterije, kratke spojeve ili pražnjenje s vrlo visokim strujama, prekomjerno punjenje iznad 4,2 volta po elementu kompozitne baterije - svi ti razlozi mogu uzrokovati požar;
  • ako se koriste kompozitne baterije od nekoliko Li Pol elemenata, onda ih je bolje puniti odvojeno ili koristiti posebno izjednačavajuće punjenje s balansiranjem za svaki element. Načelo rada takvog uređaja je zaustaviti punjenje pojedinih elemenata kada dosegnu napon od oko 4,17 volti;
  • Prije stavljanja novih baterija u rad, bolje ih je kalibrirati tako da ih dva puta potpuno napunite i ispraznite.

U nekim Li Pol baterijama, kada se isprazne ispod 2,5 volta, moguća je metalizacija litija, što dovodi do stvaranja vodljivih mostova unutar baterije i kratkog spoja. Prilikom punjenja takve baterije dolazi do nekontroliranog zagrijavanja, što može dovesti do eksplozije takvog izvora napajanja. Stoga je bolje ne koristiti baterije u kojima je napon pao ispod kritične razine od 3 volta, a kada napon padne na 2,5 volta ili niže, moraju se zbrinuti.

Kako čuvati litij polimer baterije

Preporučljivo je čuvati napunjene LiPo baterije u zaštitnim kutijama na sobnoj temperaturi kada se pune na razini od 3,6-3,8 volti.

Prije pohranjivanja LiPo ćelija preporuča se napuniti ih do 40-50%, isključiti ih iz uređaja koje napajaju i povremeno provjeriti razinu napunjenosti, barem jednom u šest mjeseci.

Recikliranje litij-polimerskih baterija

Zbrinjavanje LiPo napajanja je od posebne važnosti zbog njihove velike opasnosti od požara. Manje su otrovne od nikal-kadmijskih baterija, ali još uvijek sadrže tvari štetne za okoliš.

Za potpuno i sigurno zbrinjavanje Li-polimerskih baterija potrebno je poštivati ​​sljedeće zahtjeve:

  • Odlaganje ispražnjenih baterija provodi se u plastičnim posudama s otopinom vode i soli (oko pola čaše soli na 1 litru vode) oko 2 tjedna (dok ne prestane stvaranje plina) u nestambenom prostoru. Nakon toga se mogu baciti s običnim smećem;
  • Prije zbrinjavanja, baterije se moraju isprazniti na najmanje jedan volt (to se može učiniti sa žaruljom kao opterećenjem);
  • ako je kućište baterije oštećeno, ne treba je isprazniti, već je potrebno odložiti u otopinu vode i soli;
  • ako se pražnjenje vrši strujom većom od dopuštene, povezanom s vrijednošću maksimalnog strujnog izlaza C, tada se baterija mora staviti u kantu pijeska ili na drugo mjesto zaštićeno od vatre;
  • Nije dopušteno mehaničko uništavanje baterija koje nisu tretirane u fiziološkoj otopini, što može izazvati požar. U tom pogledu posebno su opasne baterije s kobaltnom katodom.

Napredak ide naprijed, a za zamjenu tradicionalno korištenih NiCd (nikal-kadmij) i NiMh (nikl-metal hidrid) sada možemo koristiti litijske baterije. Uz usporedivu težinu jednog elementa, imaju veći kapacitet u usporedbi s NiCd i NiMH, osim toga, njihov napon elementa je tri puta veći - 3,6V/elementu umjesto 1,2V. Dakle, za većinu modela dovoljna je baterija od dvije ili tri ćelije.

Među litijevim baterijama postoje dvije glavne vrste - litij-ionske (Li-Ion) i litij-polimerne (LiPo, Li-Po ili Li-Pol). Razlika između njih je vrsta elektrolita koji se koristi. U slučaju LiIona, to je gel elektrolit; u slučaju LiPo, to je poseban polimer zasićen otopinom koja sadrži litij. Ali za upotrebu u elektranama modela, litij-polimerske baterije se najčešće koriste, pa ćemo u budućnosti govoriti o njima. Međutim, striktna podjela ovdje je vrlo proizvoljna, budući da se obje vrste razlikuju uglavnom u korištenom elektrolitu, a sve što će biti rečeno o litij-polimer baterijama gotovo se u potpunosti odnosi na litij-ionske baterije (punjenje, pražnjenje, karakteristike rada, sigurnosne mjere ) . S praktičnog gledišta, naša jedina briga je da litij-polimer baterije trenutno daju veće struje pražnjenja. Stoga se na tržištu modela uglavnom nude kao izvor energije za elektrane.

Glavne karakteristike

Litij-polimer baterije iste težine premašuju energetski intenzitet NiCd 4-5 puta, NiMH 3-4 puta. Broj radnih ciklusa je 500-600, sa strujama pražnjenja od 2C do gubitka kapaciteta od 20% (za usporedbu - za NiCd - 1000 ciklusa, za NiMH - 500). Općenito govoreći, podataka o broju radnih ciklusa još uvijek je vrlo malo, te se njihove karakteristike date u ovom slučaju moraju uzeti kritički. Osim toga, tehnologija njihove proizvodnje se poboljšava, a moguće je da u ovaj trenutak Brojke za ovu vrstu baterije već su različite. Baš kao i sve baterije, litijeve su podložne starenju. Nakon 2 godine baterija gubi oko 20% svog kapaciteta.

Od raznih moćnih litij-polimerskih baterija dostupnih za prodaju, mogu se razlikovati dvije glavne skupine - visoko pražnjenje (Hi pražnjenje) i konvencionalno. Međusobno se razlikuju po maksimalnoj struji pražnjenja - naznačena je u amperima ili jedinicama kapaciteta baterije, označene slovom "C". Na primjer, ako je struja pražnjenja 3C, a kapacitet baterije 1 Ah, struja će biti 3 A.

Maksimalna struja pražnjenja konvencionalnih baterija u pravilu ne prelazi 3C, neki proizvođači navode 5C. Baterije s brzim pražnjenjem omogućuju struju pražnjenja do 8-10C. Takve baterije su nešto teže od svojih analoga niske struje (za oko 20%), a njihovi nazivi sadrže slova HD ili HC nakon brojeva kapaciteta, na primjer, KKM1500 je obična baterija kapaciteta 1500 mAh, a KKM1500HD je baterija koja se brzo prazni. Želio bih odmah napraviti malu napomenu za one koji vole eksperimentirati. U Kućanski aparati Ne koriste se baterije s brzim pražnjenjem. Stoga, ako vam padne na pamet jeftino nabaviti bateriju od mobitela ili video kamere, teško je računati na dobar rezultat. Najvjerojatnije će takva baterija vrlo brzo umrijeti zbog kršenja predviđenih načina rada.

Prijave i cijena

Korištenje litij-polimerskih baterija omogućuje vam rješavanje dva važna problema - povećanje vremena rada motora i smanjenje težine baterije.

Zamjenom 8,4 V NiMH 650 mAh baterije s dvije obične litijeve baterije koje se ne brzo prazne kapaciteta 2 Ah dobivamo bateriju 3 puta većeg kapaciteta, 11 g lakšu i nešto nižeg napona (7,2 volta) ! A ako koristite baterije s brzim pražnjenjem, tada veliki zrakoplov može letjeti bez slabije snage od motora s unutarnjim izgaranjem. Da bi to potvrdili, 7. mjesto na Svjetskom prvenstvu u akrobatskom sportu F3A zauzeo je Amerikanac u električnoj letjelici. Štoviše, to nije bila mala zujalica, već normalan avion od dva metra, poput ostalih sudionika koji su imali modele s motorima s unutarnjim izgaranjem!

Litij-polimer baterije su se jako dobro pokazale u malim helikopterima kao što su Piccolo ili Hummingbird - na primjer, čak i kada se koristi standardni brušeni motor, vrijeme leta na dvije banke od 1 Ah je više od 25 minuta! A pri zamjeni motora s motorom bez četkica - više od 45 minuta!

I, naravno, litijeve baterije su jednostavno nezamjenjive kada su u pitanju sobni zrakoplovi težine 4-20 g. U ovom području NiCd se s njima ne može mjeriti - takvih baterija jednostavno nema (npr. limenka od 45 mAh teži 1 g, 150 mAh - 3,2 d), što bi s tako malom težinom dalo potrebnu snagu - čak i za 1 minutu!

Jedino područje gdje su litij-polimer baterije još uvijek inferiorne u odnosu na Ni-Cd je područje super visokih (40-50C) struja pražnjenja. Ali napredak ide naprijed i možda ćemo za koju godinu čuti za nove uspjehe na ovom području - uostalom, ni prije 2 godine nitko nije čuo za litijeve baterije s brzim pražnjenjem...

Evo, na primjer, glavnih karakteristika Kokam LiPo baterija:

Ime Kapacitet, mAh Dimenzije, mm Težina, g Maksimalna struja
Kokam 145 145 27,5x20,4x4,3 3.5 0,7 A, 5 C
Kokam 340SHC 340 52x33x2,8 9 7A, 20C
Kokam 1020 1020 61x33x5,5 20.5 3A, 3C
Kokam 1500HC 1500 76x40x6,5 35 12A, 8C
Kokam 1575. godine 1575 74x41x5,5 32 7A, 5C

U pogledu cijene, u smislu kapaciteta, litij-polimer baterije koštaju otprilike isto kao NiMH.

Proizvođači

Trenutno postoji nekoliko proizvodnih tvrtki litij polimer baterije. Lider u broju proizvedenih baterija i jedan od prvih u kvaliteti je Kokam. Također su poznati Thunder Power, I-Rate, E-Tec i Tanic (vjerojatno je ovo drugo ime za Thunder Power ili je jedan od prodavača Thunder Power pod svojim imenom). Kokam vrste možete vidjeti na web stranici www.fmadirect.com, baterije različitih proizvođača nudi se na www.b-p-p.com i www.lightflightrc.com.

Tu je i Platinum Polymer, koji se nudi na web stranici www.batteriesamerica.com, vjerojatno drugo ime za I-Rate.

Raspon kapaciteta baterija je vrlo širok - od 50 do 3000 mAh. Za dobivanje velike posude koristiti paralelna veza baterije.

Sve baterije su ravnog oblika. U pravilu, njihova debljina je više od 3 puta manja od najkraće strane, a zaključci se izvode na kratkoj strani u obliku ravnih ploča.

I-Rate, koliko ja znam, još ne proizvodi baterije za brzo pražnjenje, a njihove baterije imaju jednu značajku: jedna od elektroda je aluminijska, a lemljenje je problematično. To ih čini nezgodnim za samostalno sastavljanje baterije.

E-Tec baterije su nešto između, nisu deklarirane kao brzoprazne, ali im je struja pražnjenja veća nego kod klasičnih - 5-7C.

Lideri u popularnosti su Kokam i Thunder Power, pri čemu se Kokam uglavnom koristi u lakim i srednjim modelima, a Thunder Power u srednjim, velikim i divovskim (više od 10 kg!). Očito je to zbog cijene i dostupnosti snažnih sklopova u rasponu - do 30 volti i kapaciteta 8Ah. Slijede Tanic i E-tec, ali malo se spominje I-rate. Iz nekog razloga, Platinum Polymer je popularan samo u Americi, a koristi se gotovo isključivo na sporim sporim letačima.

Punjenje litij-polimerskih baterija

Baterije se pune prema prilično jednostavnom algoritmu - punjenje iz izvora konstantnog napona od 4,20 volta po ćeliji uz ograničenje struje od 1C. Punjenje se smatra završenim kada struja padne na 0,1-0,2C. Nakon prelaska na način stabilizacije napona pri struji od 1C, baterija dobiva približno 70-80% svog kapaciteta. Za potpuno punjenje potrebno je oko 2 sata. Punjač podliježe prilično strogim zahtjevima za točnost održavanja napona na kraju punjenja - ne gore od 0,01 V/ćeliji.

Od punjača na tržištu možemo razlikovati glavne vrste - jednostavne, ne-računalne punjače, u cjenovnoj kategoriji od 10-40 USD, namijenjene samo za litijeve baterije, i univerzalne - u cjenovnoj kategoriji od 120-400 USD, namijenjene za različite vrste baterije, uključujući za LiPo i Li-Ion.

Prvi, u pravilu, imaju samo LED indikator napunjenosti, broj limenki i struja u njima postavljaju se skakačima. Prednost ovakvih punjača je niska cijena. Glavni nedostatak je što neki od njih ne znaju ispravno označiti kraj punjenja. Oni pokazuju samo trenutak prijelaza iz načina stabilizacije struje u način stabilizacije napona, što je otprilike 70-80% kapaciteta. Za potpuni završetak Još uvijek morate čekati 30-40 minuta za punjenje.

Druga skupina punjača ima puno šire mogućnosti; u pravilu svi pokazuju napon, struju i kapacitet (mAh) koje je baterija "prihvatila" tijekom procesa punjenja, što vam omogućuje točnije određivanje napunjenosti baterije.

Kod korištenja punjača najvažnije je pravilno namjestiti potreban broj limenki u bateriji i struju punjenja na punjaču. Struja punjenja je obično 1C.

Rad i mjere opreza

Slobodno se može reći da su litij-polimer baterije "najdelikatnije" baterije koje postoje, odnosno zahtijevaju obavezno poštivanje nekoliko jednostavnih, ali obveznih pravila, zbog nepoštivanja kojih ili dolazi do požara ili baterija "crkne" ”.

Navodimo ih silaznim redoslijedom opasnosti:

  1. Punite na napon veći od 4,20 volta po ćeliji.
  2. Kratki spoj baterije.
  3. Pražnjenje strujama koje prelaze kapacitet opterećenja ili zagrijavanje baterije iznad 60°C.
  4. Pražnjenje ispod napona 3,00 volta po ćeliji.
  5. Zagrijavanje baterije iznad 60°C.
  6. Depresurizacija baterije.
  7. Skladištenje u ispražnjenom stanju.

Nepoštivanje prve tri točke dovodi do požara, sve ostale - do potpunog ili djelomičnog gubitka kapaciteta.

Iz svega rečenog mogu se izvući sljedeći zaključci:

Kako biste izbjegli požar, morate imati normalan punjač i ispravno postaviti broj limenki koje se na njemu pune. Također je potrebno koristiti konektore koji eliminiraju mogućnost kratkog spoja akumulatora (zbog toga je moj prijatelj imao stol na kojem su se punili akumulatori i gorjela zavjesa) te kontrolirati struju koju troši motor pri „punom gasu“. ”. Osim toga, ne preporuča se pokrivanje baterija sa svih strana od strujanja zraka na modelu, a ako to nije moguće, onda treba poduzeti mjere posebni kanali za hlađenje.

U slučajevima kada je struja koju troši motor veća od 2C, a baterija na modelu je zatvorena sa svih strana, nakon 5-6 minuta rada motora treba ga ugasiti, a potom izvući i dodirnuti bateriju da vidim je li prevruće. Činjenica je da nakon zagrijavanja iznad određene temperature (oko 70 stupnjeva) u bateriji počinje "lančana reakcija", koja energiju pohranjenu u njoj pretvara u toplinu, baterija se doslovno širi, paleći sve što može gorjeti.

Ako kratko spojite skoro ispražnjenu bateriju, neće biti požara, ona će tiho i mirno umrijeti zbog prepražnjenja... To vodi do drugog važnog pravila: pratite napon na kraju pražnjenja baterije i budite sigurni da nakon upotrebe odspojite bateriju!

Neki regulatori brzine (za to je posebno kriv Jeti) ne prestaju trošiti struju nakon isključivanja standardne sklopke. Ne znam što je Čehe natjeralo na tako čudnu odluku. Ali ostaje činjenica da gotovo svi modeli kontrolera za Jetti motore bez četkica (uključujući novu seriju "Advanced"), koji imaju BEC, odnosno stabilizator napajanja za prijemnik i strojeve iz napajanja, ne pružaju potpunu de-energizacija kruga sa standardnim prekidačem. Isključuju se samo prijemnik i servo uređaji, a kontroler nastavlja trošiti struju od oko 20 mA. To je posebno opasno, jer se ne vidi da je struja uključena, automobili stoje, motor šuti... A zaboravite li na dan-dva priključeni akumulator, ispada da možete reci zbogom - ne voli litij s dubokim pražnjenjem.

Naravno, trebali biste zapamtiti da kontroler motora mora moći raditi s litijevim baterijama, odnosno imati podesivi napon gašenja motora. I ne smijemo zaboraviti programirati regulator za potreban broj limenki. Međutim, sada se pojavila nova generacija kontrolera koji automatski određuju broj priključenih limenki.

Depresurizacija je još jedan razlog za kvar litijskih baterija, jer zrak ne bi trebao ući u ćeliju. To se može dogoditi ako je vanjsko zaštitno pakiranje oštećeno (baterija je zapečaćena u pakiranju poput termoskupljajuće cijevi), kao rezultat udarca ili oštećenja oštrim predmetom ili ako je terminal baterije jako pregrijan tijekom lemljenja. Zaključak - ne padajte s velike visine i pažljivo lemite.

Prema preporukama proizvođača, baterije treba čuvati u 50-70% napunjenom stanju, po mogućnosti na hladnom mjestu, na temperaturama ne višim od 20°C. Čuvanje u ispražnjenom stanju negativno utječe na vijek trajanja - kao i sve baterije, litij-polimer baterije imaju malo samopražnjenje.

Sklop baterije

Za dobivanje baterija s velikom izlaznom strujom ili velikim kapacitetom koristi se paralelno spajanje baterija. Ako kupite gotovu bateriju, tada prema oznaci možete saznati koliko limenki sadrži i kako su povezani. Slovo P (paralelno) nakon broja označava broj limenki povezanih paralelno, a S (serijski) - u seriji. Na primjer, "Kokam 1500 3S2P" označava bateriju spojenu u seriju od 3 para baterija, a svaki par čine 2 baterije spojene paralelno kapaciteta 1500 mAh, odnosno kapacitet baterije će biti 3000 mAh (kada se spojen paralelno, kapacitet se povećava), a napon – 3,7*3 = 11,1V..

Ako baterije kupujete zasebno, tada prije spajanja u bateriju morate izjednačiti njihove potencijale. To se posebno odnosi na opciju paralelne veze, jer će u ovom slučaju jedna banka početi puniti drugu, a struja punjenja može premašiti 1C. Preporučljivo je prije spajanja sve kupljene limenke isprazniti na 3 volta strujom od 0,1C - 0,2C. Napon se mora pratiti digitalnim voltmetrom s točnošću od najmanje 0,5%. To će osigurati pouzdan rad baterije u budućnosti.

Također je preporučljivo izvršiti izjednačavanje (balansiranje) potencijala čak i na već montiranim markiranim baterijama prije njihovog prvog punjenja, budući da ih mnoge tvrtke koje sastavljaju ćelije u bateriju ne balansiraju prije montaže.

Zbog smanjenja kapaciteta kao rezultat rada, ni u kojem slučaju ne biste trebali dodavati nove banke u nizu sa starim - baterija će biti neuravnotežena.

Naravno, također ne možete kombinirati baterije različitih, čak i sličnih kapaciteta u bateriju - na primjer, 1800 i 2000 mAh, a također koristiti baterije različitih proizvođača u jednoj bateriji, jer će različiti unutarnji otpor dovesti do neuravnoteženosti baterije. Prilikom lemljenja morate biti oprezni; ne smijete dopustiti da se terminali pregriju, jer to može prekinuti pečat i trajno ubiti bateriju koja još nije stigla letjeti. Neke vrste Kokam baterija dolaze s već zalemljenim dijelovima isprintana matična ploča na stezaljke, radi lakšeg ožičenja. To dodaje dodatnu težinu - oko 1 g po elementu, ali je potrebno mnogo više vremena za zagrijavanje mjesta za lemljenje žica - stakloplastika ne provodi dobro toplinu. Žice s konektorima treba pričvrstiti za kućište baterije, barem trakom, kako slučajno ne bi otkinuli terminal u korijenu.

Nijanse primjene

Dakle, naglasimo još jednom najviše važne točke povezan s upotrebom litij-polimerskih baterija.

  • Koristite normalan punjač.
  • Koristite priključke koji sprječavaju kratki spoj baterije.
  • Nemojte prekoračiti dopuštene struje pražnjenja.
  • Pratite temperaturu baterije kada nema hlađenja.
  • Nemojte prazniti bateriju ispod napona od 3 V/ćeliji (ne zaboravite odvojiti bateriju nakon leta!).
  • Ne izlažite bateriju udarcima.

Navedimo još nekoliko korisnih primjera koji slijede iz prethodno rečenog, ali nisu očiti na prvi pogled.

Pri korištenju kolektorskih motora potrebno je izbjegavati situacije u kojima je motor zaustavljen (npr. model leži na tlu), a transmiter ima puni gas. Struja je previsoka i riskiramo eksploziju baterije (ako motor ili regulator prije toga ne izgore). O ovom se problemu mnogo puta raspravljalo na forumima RC Groups. Većina regulatora za brušene motore isključuje motor kada se izgubi signal s odašiljača, a ako vaš regulator to može učiniti, savjetovao bih da isključite odašiljač ako model padne, na primjer, u travu daleko od vas - postoji manji rizik od dodirivanja visećeg gasa kada tražite model na remenu odašiljača i ne primijetite ga.

Tijekom dugog trajanja baterije njezini elementi, zbog početne male disperzije kapaciteta, postaju neuravnoteženi - neke banke "stare" ranije od drugih i brže gube kapacitet. S većim brojem limenki u bateriji proces ide brže.

To dovodi do sljedećeg pravila - ponekad je potrebno posebno kontrolirati kapacitet svakog elementa baterije. Da biste to učinili, možete izmjeriti njegov napon na kraju punjenja. Koliko često? To je još uvijek teško točno utvrditi - akumulirano je premalo radnog iskustva. U pravilu se preporuča otprilike 40-50 ciklusa nakon početka rada, svakih 10-20 ciklusa, provjeriti napon baterijskih ćelija tijekom punjenja kako bi se identificirale "loše ćelije".

Ne preporuča se “nuliranje” baterije pokretanjem motora sve dok se potpuno ne zaustavi. Nova baterija takav tretman neće škoditi, ali za malo neuravnoteženog, to je dodatni rizik od pražnjenja "najlošije banke" ispod 3 volta, zbog čega će još više izgubiti kapacitet.

Kada se kapaciteti razlikuju za više od 20%, takva baterija se ne može u cijelosti napuniti bez posebnih mjera!

Za automatsko balansiranje baterijskih ćelija tijekom punjenja koriste se tzv. Ovo je mala ploča spojena na svaku banku, koja sadrži otpornike opterećenja, upravljački krug i LED koji pokazuje da je napon na toj banci dosegao razinu od 4,17 - 4,19 volti. Ako napon prekorači zasebni element prag od 4,17 volti, balanser zatvara dio struje "za sebe", sprječavajući da napon prijeđe kritični prag. Po istovremenom paljenju LED dioda možete vidjeti koje banke imaju manji kapacitet - LED na njihovom balanseru će prvo zasvijetliti. Balanseri imaju jedan važan dodatni zahtjev: struja koju troše iz baterije u "standby" načinu rada mora biti mala, obično 5-10 µA.

Valja dodati da balanser ne sprječava prekomjerno pražnjenje nekih ćelija u neuravnoteženoj bateriji, on samo služi za zaštitu od oštećenja ćelija tijekom punjenja i kao sredstvo za indikaciju “loših” ćelija u bateriji. Gore navedeno vrijedi za baterije sastavljene od 3 ili više elemenata; balanseri se u pravilu ne koriste za baterije od 2 limenke.

Postoji mišljenje da se litij-polimerske baterije ne mogu koristiti na temperaturama ispod nule. Doista, u Tehničke specifikacije Baterije imaju radni raspon od 0-50 °C (pri 0 °C zadržava se 80% kapaciteta). Ali svejedno, možete ih letjeti na temperaturama oko –10...-15 °C. Poanta je da ne morate zamrzavati bateriju prije leta - stavite je u džep gdje je topla. A tijekom leta, unutarnje stvaranje topline u bateriji ispada trenutno korisno svojstvo, sprječavajući bateriju od smrzavanja. Naravno, performanse baterije bit će nešto niže nego na normalnim temperaturama.

Zaključak

S obzirom na brzinu kojom se kreće tehnički napredak na području elektrokemije, može se pretpostaviti da budućnost pripada litij-polimerskim baterijama – ako ih gorive ćelije ne sustignu. Kako potražnja za baterijama raste i obujam proizvodnje, cijena će neizbježno padati, a tada će litij konačno postati uobičajen kao NiMH. Na zapadu je ovo vrijeme već nastupilo šest mjeseci, barem u Americi. Popularnost električnih letjelica s litij-polimerskim baterijama raste. Volio bih se nadati da će motori bez četkica i kontroleri za njih također pojeftiniti, ali u ovom području napredak smanjenja cijena ide sporije. Uostalom, prije samo dvije godine na forumu je postavljeno pitanje: "Leti li netko doista bez četkica?" A o litijskim baterijama tada uopće nije bilo riječi...

Općenito, pričekat ćemo i vidjeti.

Najbolji moderni mali galvanski izvori energije su elementi koji koriste litijeve spojeve kao aktivnu komponentu. Ovaj materijal ima najmanju masu od svih dostupnih praktičnu upotrebu metala, zbog čega ima najveći elektrokemijski potencijal. To omogućuje postizanje najveće gustoće struje po jedinici težine proizvedenih baterija.

Sadržaj

Značajke tehnologije

Baterije proizvedene tehnologijom koja koristi litijeve elektrode i uključivanje ovog metala u elektrolit imaju izvrsne Tehničke specifikacije, veliki kapacitet, velika radna struja, izdržljivost i kompaktnost.

Jedan od najčešćih tipova takvih baterija su litij-ionski (Li Ion) i litij-polimerni (Li Polymer) proizvodi. Imaju mnogo sličnih značajki dizajna, ali i neke razlike koje utječu na njihove izvedbene karakteristike.

Pogledajmo pobliže koje značajke i razlike imaju baterije izrađene ovim tehnologijama.

Što Li Ion i Li Pol baterije imaju zajedničko?

Obje vrste napajanja koje se razmatraju imaju sljedeće identične karakteristike:

  • identičan dizajn elektroda koje sadrže ugljični materijal (obično grafit) u anodi i kobalt, vanadij ili manganov oksid u katodi;
  • slična kemijska reakcija koja rezultira elektromotornom silom u litijevim ćelijama zbog međudjelovanja elektroda odvojenih elektrolitom koji sadrži litijeve soli;
  • isti nazivni napon od 3,7 volta;
  • isti rok trajanja od 2-3 godine;
  • sličnost dizajna omogućuje vam korištenje istih punjača za obje vrste baterija;
  • nemaju memorijski učinak, ali su osjetljivi na jaka pražnjenja i opasni su kada se prepune (više od 4,2 volta), što može izazvati požar ili eksploziju;
  • Obje vrste baterija ne smiju se koristiti ako su oštećene ili nakon jakog pražnjenja (ispod 2,7 volti).

Razlike između Li Ion i Li Pol baterija

Li-pol baterije razlikuju se od litij-ionskih baterija uglavnom po fizičkom stanju elektrolita.

U prvom slučaju koristi se čvrsti polimerni elektrolit ili ploče s inkluzijama gelastog elektrolita, au drugom slučaju elektrode su odvojene tekućom aktivnom tvari.

Korištenje potpuno suhog elektrolita smanjuje njegovu aktivnost, stoga se za poboljšanje radnih karakteristika baterija dodaju inkluzije gel polutekućeg elektrolita.

Upotreba sloja polimernog elektrolita umjesto poroznog separatora ispunjenog elektrolitom komplicira tehnološki proces i čini ga skupljim, ali vam omogućuje da dobijete praktičnije i sigurnije izvore energije.

KarakterističnoLitij-ionskiLitij-polimer
Gustoća energijevisokoNiska
Učinak starenjaS vremenom gubi kapacitetTakođer gubi, ali ne tako intenzivno kao li-ion
Šanse za eksplozijuMože eksplodirati kada je preopterećenZaštićeno od eksplozije
CijenajeftinoSkup
Vrijeme punjenjaPunjenje traje dugoPuni znatno brže
TežinatežeLakše

Istodobno, uporaba suhog polimera smanjuje aktivnost elektrolita i osigurava prihvatljivu električni parametri samo na visokim temperaturama. U tom smislu, u proizvodnji najsuvremenijih litij-polimernih izvora koristi se hibridna tehnologija, u kojoj se suhom polimernom materijalu dodaju inkluzije gelastog elektrolita. To povećava njegovu ionsku vodljivost uz zadržavanje visokih performansi.

Zašto je litij-ionska baterija bolja od litij-polimer baterije?

Litij-ionska napajanja imaju sljedeće prednosti u odnosu na litij-polimerska:

  • upotreba aktivnijeg tekućeg elektrolita omogućuje postizanje veće gustoće energije i poboljšanih karakteristika prijenosa struje pri normalnim i niskim temperaturama;
  • proizvodnja takvih baterija je jeftinija od litijevih polimernih ćelija;
  • oni stoje velika količina radni ciklusi pražnjenje-punjenje, imaju produžen vijek trajanja.

U isto vrijeme, korištenje tekućeg aktivnog elektrolita unutar kućišta takvih baterija uzrokuje niz nedostataka:

  • potrebno je koristiti više zapečaćena i izdržljiva kućišta kako bi se spriječilo curenje elektrolita;
  • ukupna težina baterija se povećava;
  • smanjuje se svestranost upotrebe;
  • Li-ionske baterije su eksplozivnije, osjetljivije na prekomjerno punjenje i zahtijevaju upotrebu posebnih ugrađenih zaštitnih uređaja;
  • potrebno im je duže punjenje uz obaveznu kontrolu maksimalnog napona i temperature;
  • imaju manji kapacitet s istim dimenzijama;
  • visoka aktivnost tekućeg elektrolita uzrokuje brže starenje modela litij-ionskih baterija koje mjesečno gube oko 0,1% ukupnog kapaciteta.

Zašto je litij-polimerska baterija bolja od litij-ionske?

Lipo napajanja imaju sljedeće prednosti:

  • korištenje suhog ili polusuhog elektrolita omogućuje proizvodnju kompaktnih baterija bilo kojeg oblika i veličine, kao i njihovu fleksibilnost;
  • imaju manju težinu i veličinu u usporedbi s litij-ionskim baterijama s identičnim karakteristikama performansi;
  • veći (gotovo dvostruko) kapacitet uz isti ukupni volumen baterije;
  • bolja sigurnost i manji rizik od prekomjernog punjenja, nema rizika od curenja elektrolita;
  • manje vremena potrebno za punjenje;
  • manje habanja.

Litij-polimerska napajanja također imaju nedostatke:

  • smanjena gustoća energije, pa imaju manju dopuštenu struju pražnjenja i manju maksimalnu izlaznu snagu;
  • skuplji su za proizvodnju;
  • mogu izdržati manje ciklusa punjenja i pražnjenja.

Što je bolje odabrati: li ion ili li polimer

Ne postoji tako velika razlika između obje vrste baterija koja bi nam omogućila da napravimo jasan izbor u korist jedne ili druge baterije. Odabir potrebne vrste baterije mora se izvršiti ovisno o svakom konkretnom slučaju.

Značajke litij-polimernih baterija i pravila njihova rada

Litij-polimer baterija je modificirana verzija litij-ionskih baterija. Glavna razlika je korištenje polimernog materijala koji djeluje kao elektrolit. Ovom polimeru dodaju se vodljive inkluzije s litijevim spojevima. Takve baterije su se aktivno razvijale posljednjih godina i koriste se u mobilnim telefonima, tabletima, prijenosnim računalima, radio-kontroliranim modelima i drugoj opremi. Iako litijeve baterije nisu u stanju isporučiti visoke struje pražnjenja, neke posebne vrste polimerskih baterija mogu isporučiti struje koje znatno premašuju njihov kapacitet. Budući da se litij-polimer baterije brzo šire tržištem, potrebno je razumjeti njihov dizajn, pravila rada i sigurnosne mjere pri rukovanju njima. O tome će se raspravljati u našem današnjem materijalu.

Prednost zamjene tekućeg organskog elektrolita polimernim je povećanje sigurnosti rada baterije. Ovo je vrlo važno za litijeve baterije. Upravo je sigurno korištenje u komercijalne svrhe kočilo njihov razvoj od samog početka. Osim toga, polimerni elektrolit daje puno više slobode pri odabiru oblika baterije.


Dizajn Li─Pol baterija temeljio se na procesu prijelaza niza polimera u poluvodičko stanje kada se u njih uvedu ioni elektrolita. U tom slučaju, vodljivost se povećava nekoliko puta. Istraživači su uglavnom bili zauzeti odabirom polimernog elektrolita za baterije s metalnim litij i Li─Ion modelima. U teoriji, gustoća energije polimernih baterija može se povećati nekoliko puta u usporedbi s litij-ionskim. Danas se može razlikovati nekoliko skupina Li─Pol baterija koje se razlikuju po sastavu elektrolita:

  • S homogenim elektrolitom poput gela. Dobiva se kao rezultat uvođenja litijevih soli u strukturu polimera;
  • Sa suhim polimernim elektrolitom. Ova vrsta je izrađena od polietilen oksida s različitim litijevim solima;
  • Elektrolit u obliku mikroporozne polimerne matrice u koju su sorbirane nevodene otopine litijevih soli.

Ako usporedimo polimerne i tekuće elektrolite, vrijedi primijetiti nižu ionsku vodljivost prvog. Značajno se smanjuje na temperaturama ispod ništice. Dakle, jedan problem je bio odabrati sastav za elektrolit visoke vodljivosti. A drugi važan zadatak bio je proširiti raspon radnih temperatura polimernih baterija. Modeli litij-polimernih baterija koji se koriste u modernoj tehnologiji nisu inferiorni u svojim karakteristikama od Li-Ion.

Budući da u polimernim baterijama nema tekućeg elektrolita, njihova radna sigurnost je puno veća. Osim toga, mogu se izraditi u gotovo bilo kojem obliku i konfiguraciji.

Spremnici nekih modela, koji sadrže samu staklenku, izrađeni su od metaliziranog polimera. Zbog kristalizacije polimernog elektrolita, parametri ovih baterija su značajno smanjeni na niskim temperaturama.

Postoji razvoj polimernih baterija s metalnom anodom. Znanstvenici su uspjeli postići visoku gustoću struje i značajno proširenje raspona radne temperature. Ove vrste baterija također se mogu koristiti u raznim prijenosna elektronika i kućanskih aparata. Mnoge vodeće tvrtke već proizvode takve baterije.


Štoviše, različiti proizvođači mogu imati različite materijale elektroda, sastav elektrolita i samu tehnologiju montaže. Zbog toga su parametri ovih baterija vrlo različiti. Međutim, svi se proizvođači slažu da na stabilnost rada Li─Pol snažno utječe homogenost polimernog elektrolita. A ovisi o temperaturi polimerizacije i omjeru komponenti.

Sada postoje mnogi eksperimenti koji su provedeni i dokazuju više visoka razina sigurnost polimernih baterija u usporedbi s ionskim baterijama. Ovo se odnosi na prekomjerno punjenje, ubrzano pražnjenje, vibracije, kompresiju, kratki spoj, probijanje litij-polimerskih baterija. Dakle, ova vrsta baterije ima najbolje izglede za razvoj. Ispod su rezultati testova za siguran rad Li─Pol baterija.

Vrsta testa
Vrsta testaBaterija sa gel polimer elektrolitomBaterija s tekućim elektrolitom
Ubod iglomNije bilo promjenaEksplozija, dim, curenje elektrolita, porast temperature do 250°C
Zagrijavanje do 200°CNije bilo promjenaEksplozija, curenje elektrolita
Struja kratkog spojaNije bilo promjenaCurenje elektrolita, porast temperature za 100°C
Dopuna (600%)nadutostEksplozija, curenje elektrolita, porast temperature za 100°C

Postoje primjeri litij-polimerskih baterija debljine 1 milimetar. Takvi modeli omogućuju dizajnerima Mobilni uredaji stvoriti vrlo kompaktnu opremu. To otvara nove mogućnosti za smanjenje broja zaposlenih elektronički uređaji. Kako bi se smanjio unutarnji otpor Li-Pol baterija, dodaje se gel elektrolit. Baterije koje se koriste u mobilnim telefonima koriste ovu vrstu elektrolita. Kombiniraju karakteristike polimernih i ionskih baterija.

Koja je razlika između Li─Ion i Li─Pol baterija. Oni se odnose i bliski su po svojim električnim karakteristikama. Ali polimerni modeli koriste čvrsti elektrolit. Gel komponenta dodaje se elektrolitu kako bi se smanjio unutarnji otpor baterije i potaknuli procesi ionske izmjene.

Što se tiče njihovog energetskog intenziteta, litij-polimer punjive baterije imaju specifični energetski intenzitet 4-5 puta veći i 3-4 puta veći. Obje ove vrste pripadaju . Usporedba je napravljena s njima, budući da su litijeve baterije u velikoj mjeri zamijenile alkalne baterije u mobilnoj elektronici.


Li-Pol baterije imaju resurs od 500-600 ciklusa punjenja i pražnjenja (pri struji pražnjenja od 2C). Prema ovom pokazatelju, oni su inferiorni od kadmijevih (1 tisuća ciklusa) i približno odgovaraju metalnim hidridima. Tehnologija proizvodnje i dizajn stalno se poboljšavaju, au budućnosti će se karakteristike možda poboljšati. Također je vrijedno napomenuti da u 1-2 godine polimerska baterija gubi otprilike 20% svog kapaciteta. U ovom parametru odgovaraju ionskim baterijama.

Treba napomenuti da među polimernim baterijama za komercijalnu uporabu postoje 2 velike kategorije. To su redoviti i brzo pražnjeni. Potonji se često nazivaju Hi iscjedak. Razlika između ovih skupina je najveća dopuštena struja pražnjenja. Može se naznačiti u apsolutnoj vrijednosti ili kao višekratnik nazivnog kapaciteta.

Na primjer, 3C. Za konvencionalne baterije maksimalna struja pražnjenja nije veća od 3-5C. Modeli s brzim pražnjenjem imaju maksimalnu struju pražnjenja od 8─10C. Težina baterija s brzim pražnjenjem je otprilike 20 posto veća od mase standardnih modela. Oznaka takvih baterija sadrži simbole HC ili HD.

KKM2500 označava obični model s kapacitetom od 2500 mAh, a oznaka KKM2000HD označava bateriju s brzim pražnjenjem kapaciteta 2000 mAh. Modeli s brzim pražnjenjem ne koriste se u kućanskim aparatima i potrošačkoj elektronici. baterija od Mobiteli i tablete ne mogu izdržati visoke struje pražnjenja, te su stoga opremljene zaštitom od takvih načina rada.

Područja primjene litij-polimerskih baterija proizlaze iz zadataka koji su se postavljali tijekom njihova razvoja. Time se produljuje vrijeme rada uređaja i smanjuje njegova težina. Standardni Li─Pol modeli rade u raznim elektronikama s niskom potrošnjom struje. To su prijenosna računala, pametni telefoni, e-čitači, tableti.


Modeli koji pružaju brzo pražnjenje također se nazivaju "snagom". Koriste se u uređajima gdje je potrebna velika potrošnja struje. Najpoznatije područje primjene "power" baterija su modeli s radijskom kontrolom. Ovo tržište je najatraktivnije za proizvođače polimernih baterija. U području rada uređaja s vrlo visokim strujama pražnjenja (do 50 C), litij-polimerne baterije su inferiornije od alkalnih. Možda će u budućnosti litijski modeli prevladati ovo ograničenje. Što se tiče cijene, približno su isti kao nikal-metal-hidridni.

Rad litij-polimerskih baterija

Sigurnost

Litijske baterije općenito, a posebno polimerske baterije, zahtijevaju prilično delikatno rukovanje tijekom rada. Što trebate zapamtiti kada koristite Li─Pol baterije:

  • Pretjerano punjenje baterije je štetno (iznad 4,2 volta po ćeliji baterije);
  • Ne smiju se dopustiti kratki spojevi;
  • Neprihvatljivo je pražnjenje strujama koje dovode do zagrijavanja baterije za više od 60 stupnjeva Celzijusa;
  • Baterija se ne može osloboditi tlaka;
  • Nemojte prazniti bateriju ispod 3 volta;
  • Zagrijavanje iznad 60 stupnjeva je neprihvatljivo;
  • Ispražnjeno skladištenje nije dopušteno.


Nepoštivanje ovih pravila može u najgorem slučaju rezultirati požarom, au najboljem značajnom gubitkom kapaciteta.

U tom smislu možemo dati nekoliko preporuka za sigurnu uporabu litij-polimerskih baterija. Za početak, trebali biste kupiti kvalitetan Punjač i prikazati ga na njemu ispravne postavke. Osim toga, preporuča se koristiti priključke koji ne dopuštaju kratki spoj. Obavezno pratite struju koju troši uređaj.

Također je vrijedno napomenuti da se morate pridržavati temperaturni režim i spriječiti pregrijavanje polimerne baterije. Ovaj slabost sve litijeve baterije. Ako se baterija zagrije do 70 stupnjeva, tada u njoj počinje spontana reakcija koja pretvara energiju u toplinu. Rezultat je paljenje, a ponekad i eksplozija. Ako je moguće kontrolirati napon akumulatora, treba ga posebno pažljivo pratiti na kraju pražnjenja.

Drugi razlog kvara litijskih baterija je pad tlaka. Ni pod kojim okolnostima zrak ne smije prodrijeti u limenku polimerne baterije. U početku je kućište zatvoreno i ne smije se izlagati udarcima niti ispuštati. Ako lemite vodove, to morate učiniti vrlo pažljivo.


Prije pohranjivanja polimerne baterije preporuča se napuniti je do pola. Bateriju treba čuvati na hladnom mjestu daleko od izravne sunčeve svjetlosti. Kao i sve baterije, litij-polimer baterije imaju samopražnjenje, ali manje od olova ili alkalnih baterija.