Dezvoltare tehnologii diferite odată cu utilizarea surselor de alimentare autonome, cerințele pentru baterii sunt în continuă creștere. Bateriile pe bază de nichel sunt înlocuite treptat cu cele cu litiu. În același timp, caracteristicile tehnice sunt îmbunătățite și devin mai bune. Li-polimerul și Li-Ionul sunt dispozitive noi capabile să furnizeze energie dispozitivelor, de la telefoane mobile până la vehicule electrice și avioane.

Caracteristicile bateriilor cu litiu

Experimentele privind crearea sa au început încă din 1912, dar abia la începutul anilor 70 au apărut primele baterii și au început să fie folosite în aparatele de uz casnic. Crearea bateriilor pe bază de litiu a fost dificilă din cauza faptului că atunci când se lucrează cu cicluri de încărcare-descărcare, stabilitatea termică scade și există pericolul de aprindere a dispozitivului.

În urma cercetărilor, au fost dezvoltate dispozitive bazate pe ioni de litiu.

Avantajele și dezavantajele Li-Ion

Li-Ion este sigur și are multe avantaje. Acum sunt multe tipuri Baterii Li-Ion, au caracteristici diferite, dar putem vorbi despre avantaje și dezavantaje comune tuturor tipurilor. Unele dintre zonele problematice au necesitat dezvoltarea bateriilor Li-polimer.

Bateriile Li-Ion sunt întotdeauna de formă cilindrică. Principalele avantaje ale acestui tip de dispozitiv:

• Capacitate mare de energie. Energia este eliberată de o baterie încărcată atunci când este descărcată la cea mai mică valoare permisă.
• Autodescărcare scăzută.
• Nu necesită întreținere.
• Nu sunt necesare cicluri de descărcare pentru a restabili capacitatea.

Principalul dezavantaj este necesitatea unor măsuri de protecție care să limiteze tensiunea de încărcare și valorile maxime ale curentului în timpul încărcării și descărcării. Acest lucru previne aprinderea elementului. Un dezavantaj suplimentar al acestui tip de baterie este îmbătrânirea.

Chiar dacă bateria nu este folosită, capacitatea va scădea semnificativ în timp.

Baterii Li-polimer

Problemele legate de asigurarea securității electrice a Li-Ion au dus la crearea bateriilor în care electrolitul lichid a fost înlocuit cu un polimer. Datorită umpluturii solide, bateriile pot lua orice formă și sunt subțiri. De obicei, vin sub forma unei farfurii sau a unei bare, ceea ce le permite să fie plasate convenabil în compartimentul bateriei. Li-Pol este un nou tip de baterie care este ecologică și are o densitate mare de încărcare. Folosit in telefoane mobile, camere, echipamente digitale.

Dezavantajele bateriilor Tip li-polimer:

Pentru a netezi toate aceste dezavantaje, producătorii de baterii adaugă o cantitate mică de electrolit gel la electrolitul polimer.

Reguli de funcționare

Regulile de funcționare sunt împărțite în cele în funcție de utilizator și cele reglementate de un controler special încorporat în baterie. Tensiunea bateriei trebuie să fie în interval 4,2-2,7 V. Acestea sunt valorile maxime și minime. În funcție de materialul electrodului, aceste numere pot varia ușor. Controlerele nu permit creșterea tensiunii din baterie în timpul încărcării 4,2 V, iar tensiunea minimă va depinde de dispozitivul în care este utilizată bateria.

Pentru echipamentele complexe, tensiunea minimă poate să nu fie suficientă și, prin urmare, telefoanele și tabletele au adesea un controler suplimentar.

Cea mai mare durabilitate a sursei de alimentare este asigurată la un nivel de încărcare de 45%. Cu valori mai mari sau mai mici, durata de viață a dispozitivului este redusă.

Regulile pe care utilizatorii trebuie să le respecte pot crește semnificativ durata de viață a bateriei. Recomandări de bază:

Ce baterie este mai bine să utilizați: Li-pol sau Li-ion, producătorii de echipamente decid pe baza proceselor tehnologice specifice și a caracteristicilor produsului. Diferența dintre aceste surse de alimentare nu este foarte mare. Dar, deși proprietățile ambelor tipuri de baterii sunt similare, particularitatea Li-polimerului este că folosește un electrolit solid, iar un electrolit gel este adăugat doar pentru a crește conductivitatea ionică.

Progresele tehnologice înseamnă că ne putem aștepta la o creștere de două până la trei ori a capacității bateriei în următorii ani, dar în același timp dimensiunea va scădea, astfel încât timpul de funcționare probabil nu se va schimba.

Dezvoltarea constantă a tehnologiei are un efect benefic asupra multor aspecte ale vieții oamenilor. Este nevoie de surse de înaltă performanță cu de valoare nivelurile de siguranță, cost și performanță au condus la crearea celulelor cu polimer de litiu.

Cuprins

Ce este o baterie cu litiu polimer

Bateriile cu polimer Li sunt surse de energie galvanică care folosesc materiale polimerice saturate cu litiu ca electrolit.

Tehnologia polimerilor de litiu a devenit o nouă etapă în dezvoltarea surselor de alimentare cu litiu-ion, ceea ce a redus costul procesului lor de producție și a făcut posibilă crearea de baterii miniaturale și flexibile.

Când cumpărați și utilizați astfel de baterii, trebuie să înțelegeți marcajele de pe acestea, care au următoarele caracteristici:

• Capacitatea bateriei este indicată în mAh;
• numărul de lângă litera engleză S din marcaj indică numărul de celule individuale (cutii) din baterie, fiecare dintre acestea având o tensiune nominală de 3,7 volți și o tensiune maximă de 4,2 volți;
• numărul de lângă litera C înseamnă curentul maxim de ieșire în unități de C. Curentul maxim de descărcare în miliamperi pe oră este egal cu capacitatea bateriei înmulțită cu această valoare;
• numărul de lângă litera P indică numărul de conserve conectate în paralel. Când utilizați o cutie, această valoare nu este de obicei indicată.

Astfel, denumirea 2600 mAh 3S 20C indică o baterie Li-polimer cu o capacitate de 2600 mAh cu o tensiune nominală de 11,1 volți (maximum 12,6 volți), cu trei bancuri conectate în serie și un curent de descărcare admisibil de 52 de amperi (2600x20 = 52000 mA).

Cum sunt produse bateriile cu polimer de litiu

Următoarea tehnologie este utilizată în producția de surse de alimentare Li-polimer:

1. O aplicare controlată a unei suspensii de materiale active catodice și anodice (două procese diferite) se efectuează pe suprafața foliei de aluminiu sau cupru, care acționează ca un colector de curent.
2. Folia cu materialul aplicat este uscată și tăiată în elemente de dimensiunea și forma necesară.
3. Este pregătit un separator de electrolit polimeric, care este apoi plasat între straturi de folie cu materialele active ale catodului și anodului.
4. Bateria multistrat este asamblată, sigilată și uscată.
5. Când se utilizează un separator polimeric care necesită incluziuni de electrolit gel, acesta este umplut cu cantitatea necesară de lichid electrolit.
6. Tampoanele de contact sunt instalate, ambalate într-o carcasă de protecție, iar părțile sale proeminente sunt tăiate.
7. Bornele externe ale bateriei sunt instalate.
8. Se efectuează un ciclu de control de încărcare/descărcare și testare.
9. Se efectuează respingerea, sortarea după container și aplicarea marcajelor corespunzătoare.
10. Dacă este necesar, firele sunt lipite la bornele bateriei.
11. Se efectuează controlul calității, celulele bateriei sunt ambalate într-o cutie, pe care sunt aplicate marcajele și ambalajele necesare.

Principiul de funcționare și designul unei baterii cu polimer litiu

Principiul de funcționare al bateriilor Li pol se bazează pe utilizarea efectului semiconductor în substanțe polimerice cu incluziuni de ioni de electroliți. Adăugarea unui electrolit la polimeri determină o creștere a conductivității ionice a acestora, menținând în același timp proprietățile izolatoare ale plasticului față de electroni.

Forța electromotoare pentru ionii de litiu rezultă dintr-o reacție chimică reversibilă între un anod (plus) de carbon (de obicei grafit) și un catod (minus) de oxid de cobalt, vanadiu sau mangan plasat într-un electrolit polimer cu săruri de litiu.

Există trei tipuri de electroliți polimerici:

1. Electroliții polimerici complet uscați, care sunt din plastic cu adaos de săruri de litiu, produc curent scăzut la temperatura camerei, insuficient pentru majoritatea aparate moderneși sunt mai scumpe decât bateriile convenționale cu litiu-ion.
2. Electroliții polimeri de tip gel, care sunt electroliți polimerici uscati intercalate cu plastifianți-solvenți, au o capacitate, curent și cost acceptabile și sunt cel mai des utilizați în practică.
3. Soluții neapoase de săruri de litiu distribuite într-o matrice polimerică microporoasă prin absorbție.

Bateriile Li Po vândute masiv sunt de fapt hibrizi, combinând nu numai electrolit polimer uscat pur, ci și o cantitate mică de electrolit gel, care conține și surse de ioni de litiu.

Adăugarea de incluziuni de electroliți de gel la un electrolit polimer solid crește conductivitatea ionică și caracteristicile electrice ale acestuia, în special, curentul de funcționare crește la valoarea necesară pentru majoritatea dispozitivelor moderne de dimensiuni mici.

Baterie cu litiu polimer: argumente pro și contra

Sursele de alimentare Li-polimer au următoarele avantaje:

• densitate mare de energie în raport cu masa lor, de 4-5 ori mai mare decât cea a bateriilor cu nichel-cadmiu și de 3-4 ori mai mare decât cea a surselor de alimentare cu nichel-hidrură metalică;
• curent de auto-descărcare scăzut și eficiență ridicată a curentului;
• capacitatea de a crea produse flexibile și foarte subțiri;
• fără efect de memorie;
• menținerea tensiunii în limite acceptabile în timpul descărcării de funcționare;
• gamă largă de temperaturi admise în timpul funcționării (de la -20 la +40 de grade).

Bateriile cu litiu polimer au câteva dezavantaje:

• pericol de incendiu în caz de supraîncărcare/supraîncălzire. Aceste baterii necesită utilizarea de electronice de protecție care monitorizează curentul și temperatura de încărcare, precum și un algoritm special de încărcare;
• efectul de îmbătrânire, ducând la scăderea capacității în timpul depozitării și exploatării pe termen lung (se crede că bateria pierde până la 20% din capacitate în fiecare an);
• defecțiune din cauza descărcării profunde (sub 3 volți);
• teama de supraîncălzire peste 60 de grade și supraîncărcare peste 4,2 volți (la o tensiune de peste 4,5 volți este posibilă o explozie);
• Utilizarea unei carcase subțiri (de obicei folie) în unele dintre aceste baterii reduce costul celulelor Li Pol, dar în același timp reduce rezistența acestora.

Unde se folosesc bateriile Li Pol?

Acest tip de alimentare datorită greutății sale reduse și de mare putere utilizat pe scară largă pentru a furniza energie dispozitivelor mici și mari, inclusiv:

• telefoane mobile și smartphone-uri;
• modele radiocontrolate, quadcoptere, microavioane;
• Unelte electrice;
• tehnologie digitală, ultrabook-uri;
• mașini electrice.

Reguli de utilizare a bateriilor Li Pol

Pentru a asigura nivelul necesar de siguranță și pentru a prelungi durata de viață a bateriilor sănătoase, trebuie să respectați următoarele reguli:

1. dacă bateriile sunt deteriorate sau umflate, acestea nu pot fi folosite și trebuie aruncate;
2. Bateriile trebuie încărcate folosind un încărcător de înaltă calitate sub supraveghere, prevenind supraîncălzirea bateriei. Dacă în timpul încărcării există un miros de arsură, umflătură sau inflamație, trebuie să îl opriți imediat și să deconectați bateria de la încărcător;
3. Este mai bine să încărcați pe o suprafață neinflamabilă, de exemplu pe o placă ceramică sau o farfurie de porțelan; după încărcarea completă a sursei de alimentare, este mai bine să o lăsați să se răcească și abia apoi să începeți să o utilizați;
4. Nu permiteți o descărcare sub 3 volți, supraîncălzire sau hipotermie, care reduc capacitatea și numărul total de cicluri încărcare-descărcare;
5. cea mai lungă durată de viață a celulelor LiPo este obținută prin menținerea nivelului de încărcare a acestora la 45%;
6. Cel mai bun mod de încărcare pentru bateriile LiPo este realizat de încărcătoarele de la Sony timp de aproximativ trei ore. Se desfășoară în trei etape:
   • În primul rând, se încarcă până la 70% în aproximativ o oră. DC o valoare de 0,5-1 de la ieșirea curentă a bateriei la o tensiune de 4,2 volți;
   • Reîncărcare timp de 1 oră până la 90% cu o tensiune de cel mult 4,2 volți cu un curent în scădere treptat (până la aproximativ 0,2 din curentul de ieșire);
   • În a treia etapă, reîncărcarea se efectuează pe o oră până la 100% cu un curent mic, în scădere constantă.

Încărcătoarele ieftine termină încărcarea în prima etapă, când tensiunea ajunge la 4,2 v, astfel încât bateria nu își atinge capacitatea maximă.

• nu permiteți șoc la baterie, scurtcircuite sau descărcare cu curenți foarte mari, supraîncărcare peste 4,2 volți pe element al unei baterii compozite - toate aceste motive pot provoca un incendiu;
• dacă se folosesc baterii compozite din mai multe elemente Li Pol, atunci este mai bine să le încărcați separat sau să utilizați o încărcare specială de egalizare cu echilibrare pentru fiecare element. Principiul de funcționare al unui astfel de dispozitiv este de a opri încărcarea elementelor individuale atunci când acestea ating o tensiune de aproximativ 4,17 volți;
• Înainte de a pune în funcțiune bateriile noi, este mai bine să le calibrați încărcându-le complet și descarcându-le de două ori.

În unele baterii Li Pol, atunci când sunt descărcate sub 2,5 volți, este posibilă metalizarea cu litiu, ceea ce duce la crearea de punți conductoare în interiorul bateriei și la un scurtcircuit. La încărcarea unei astfel de baterii, are loc o încălzire necontrolată, ceea ce poate duce la explozia unei astfel de surse de energie. Prin urmare, este mai bine să nu folosiți baterii în care tensiunea a scăzut sub nivelul critic de 3 volți, iar atunci când tensiunea scade la 2,5 volți sau mai puțin, acestea trebuie eliminate.

Cum se depozitează bateriile cu polimer litiu

Este recomandabil să depozitați bateriile LiPo încărcate în carcase de protecție la temperatura camerei atunci când se încarcă la un nivel de 3,6-3,8 volți.

Înainte de a depozita celulele LiPo, este recomandat să le încărcați la 40-50%, să le deconectați de la dispozitivele pe care le alimentează și să verificați periodic nivelul de încărcare, cel puțin o dată la șase luni.

Reciclarea bateriilor cu litiu polimer

Aruncarea surselor de alimentare LiPo este de o importanță deosebită datorită pericolului ridicat de incendiu al acestora. Sunt mai puțin toxice decât bateriile cu nichel-cadmiu, dar conțin totuși substanțe nocive pentru mediu.

Pentru a elimina complet și în siguranță bateriile Li-polimer, trebuie respectate următoarele cerințe:

• Eliminarea bateriilor descărcate se efectuează în recipiente de plastic cu o soluție de apă-sare (aproximativ jumătate de pahar de sare la 1 litru de apă) timp de aproximativ 2 săptămâni (până la încetarea formării gazelor) într-o zonă nerezidenţială. După aceasta, pot fi aruncate cu gunoiul obișnuit;
• Înainte de aruncare, bateriile trebuie să fie descărcate la cel puțin un volt (acest lucru se poate face cu un bec ca sarcină);
• dacă carcasa bateriei este deteriorată, atunci nu trebuie să fie descărcată, ci trebuie aruncată într-o soluție de apă și sare;
• dacă descărcarea se efectuează cu un curent mai mare decât permis, asociat cu valoarea curentului maxim de ieșire C, atunci bateria trebuie plasată într-o găleată cu nisip sau într-un alt loc ferit de foc;
• Nu este permisă distrugerea mecanică a bateriilor netratate în soluție salină, care ar putea provoca un incendiu. Bateriile cu catod de cobalt sunt deosebit de periculoase în acest sens.

Progresul avansează și pentru a înlocui NiCd (nichel-cadmiu) și NiMh (hidrură de nichel-metal) utilizate în mod tradițional, putem acum să le folosim baterii cu litiu. Cu o greutate comparabilă a unui element, au o capacitate mai mare în comparație cu NiCd și NiMH, în plus, tensiunea elementului lor este de trei ori mai mare - 3,6V/element în loc de 1,2V. Deci, pentru majoritatea modelelor, o baterie de două sau trei celule este suficientă.

Printre bateriile cu litiu, există două tipuri principale - litiu-ion (Li-Ion) și litiu polimer (LiPo, Li-Po sau Li-Pol). Diferența dintre ele este tipul de electrolit utilizat. În cazul LiIon, acesta este un electrolit de gel; în cazul LiPo, este un polimer special saturat cu o soluție care conține litiu. Dar pentru utilizarea în centralele electrice ale modelelor, bateriile cu litiu-polimer sunt cele mai utilizate pe scară largă, așa că în viitor vom vorbi despre ele. Cu toate acestea, împărțirea strictă aici este foarte arbitrară, deoarece ambele tipuri diferă în principal în electrolitul utilizat și tot ceea ce se va spune despre bateriile litiu-polimer se aplică aproape în totalitate bateriilor litiu-ion (încărcare, descărcare, caracteristici de funcționare, măsuri de siguranță) . Din punct de vedere practic, singura noastră preocupare este că bateriile cu polimer de litiu oferă în prezent curenți de descărcare mai mari. Prin urmare, pe piața modelelor sunt oferite în principal ca sursă de energie pentru centralele electrice.

Principalele caracteristici

Bateriile litiu-polimer cu aceeași greutate depășesc intensitatea energetică a NiCd de 4-5 ori, NiMH de 3-4 ori. Numărul de cicluri de funcționare este de 500-600, cu curenți de descărcare de 2C până la o pierdere de capacitate de 20% (pentru comparație - pentru NiCd - 1000 de cicluri, pentru NiMH - 500). În general, există încă foarte puține date despre numărul de cicluri de funcționare, iar caracteristicile lor date în acest caz trebuie luate în mod critic. În plus, tehnologia lor de fabricație se îmbunătățește și este posibil ca în acest moment Numerele pentru acest tip de baterie sunt deja diferite. La fel ca toate bateriile, bateriile cu litiu sunt supuse îmbătrânirii. După 2 ani, bateria își pierde aproximativ 20% din capacitate.

Din varietatea de baterii de putere litiu-polimer disponibile pentru vânzare, se pot distinge două grupuri principale - cu descărcare ridicată (descărcare Hi) și convenționale. Ele diferă unele de altele în ceea ce privește curentul maxim de descărcare - este indicat fie în amperi, fie în unități de capacitate a bateriei, desemnate cu litera „C”. De exemplu, dacă curentul de descărcare este de 3C și capacitatea bateriei este de 1 Ah, atunci curentul va fi de 3 A.

Curentul maxim de descărcare al bateriilor convenționale, de regulă, nu depășește 3C; unii producători indică 5C. Bateriile cu descărcare rapidă permit un curent de descărcare de până la 8-10C. Astfel de baterii sunt oarecum mai grele decât omologii lor cu curent scăzut (cu aproximativ 20%), iar numele lor conțin literele HD sau HC după numerele de capacitate, de exemplu, KKM1500 este o baterie obișnuită cu o capacitate de 1500 mAh, iar KKM1500HD este o baterie cu descărcare rapidă. Aș dori să fac imediat o mică notă pentru cei cărora le place să experimenteze. ÎN aparate electrocasnice Nu se folosesc baterii cu descărcare rapidă. Prin urmare, dacă vă vine ideea de a obține o baterie de la un telefon mobil sau de la o cameră video la ieftin, este dificil să contați pe un rezultat bun. Cel mai probabil, o astfel de baterie va muri foarte repede din cauza încălcării modurilor de operare prevăzute.

Aplicații și costuri

Utilizarea bateriilor litiu-polimer vă permite să rezolvați două probleme importante - creșterea timpului de funcționare a motorului și reducerea greutății bateriei.

La înlocuirea unei baterii de 8,4 V NiMH 650 mAh cu două baterii cu litiu obișnuite, care nu se descarcă rapid, cu o capacitate de 2 Ah, obținem o baterie cu capacitatea de 3 ori mai mare, cu 11 g mai ușoară și cu o tensiune puțin mai mică (7,2 volți) ! Și dacă folosiți baterii cu descărcare rapidă, atunci aeronavele mari pot zbura fără a fi inferioare ca putere față de un motor cu ardere internă. Pentru a confirma acest lucru, locul 7 în Campionatul Mondial de Acrobație F3A a fost ocupat de un american într-un avion electric. Mai mult decât atât, nu era un buzzer mic, ci un avion normal de doi metri, ca ceilalți participanți care aveau modele cu motoare cu ardere internă!

Bateriile cu polimer de litiu s-au dovedit foarte bine în elicopterele mici precum Piccolo sau Hummingbird - de exemplu, chiar și atunci când utilizați un motor standard cu perie, timpul de zbor pe două bancuri de 1 Ah este mai mare de 25 de minute! Și când înlocuiți motorul cu unul fără perii - mai mult de 45 de minute!

Și, desigur, bateriile cu litiu sunt pur și simplu de neînlocuit atunci când vine vorba de aeronave de interior care cântăresc 4-20 g. În acest domeniu, NiCd nu se poate compara cu ele - pur și simplu nu există astfel de baterii (de exemplu, o cutie de 45 mAh cântărește 1 g, 150 mAh - 3,2 d), care cu o greutate atât de mică ar oferi puterea necesară - chiar și pentru 1 minut!

Singura zonă în care bateriile cu litiu-polimer sunt încă inferioare Ni-Cd este zona curenților de descărcare foarte mari (40-50C). Dar progresul merge înainte și poate că peste câțiva ani vom auzi despre noi succese în acest domeniu - până la urmă, în urmă cu 2 ani, nimeni nu auzise nici de baterii cu litiu cu descărcare rapidă...

Iată, de exemplu, principalele caracteristici ale bateriilor Kokam LiPo:

Din punct de vedere al prețului, din punct de vedere al capacității, bateriile cu polimer de litiu costă aproximativ la fel ca NiMH.

Producătorii

În prezent există mai multe companii producătoare polimer de litiu baterii. Lider în numărul de baterii produse și unul dintre primii în calitate este Kokam. De asemenea, sunt cunoscute Thunder Power, I-Rate, E-Tec și Tanic (se presupune că acesta este un al doilea nume pentru Thunder Power sau este unul dintre vânzătorii Thunder Power sub propriul nume). Puteți vizualiza tipurile de Kokam pe site-ul www.fmadirect.com, baterii diferiți producători oferit la www.b-p-p.com și www.lightflightrc.com.

Există și Platinum Polymer, oferit pe site-ul www.batteriesamerica.com, probabil un alt nume pentru I-Rate.

Gama de capacități a bateriei este foarte largă – de la 50 la 3000 mAh. Pentru obtinerea containere mari utilizare conexiune paralelă baterii.

Toate bateriile au o formă plată. De regulă, grosimea lor este de peste 3 ori mai mică decât cea mai scurtă latură, iar concluziile se fac pe partea scurtă sub formă de plăci plate.

I-Rate, din câte știu, nu produce încă baterii cu descărcare rapidă, iar bateriile lor au o caracteristică: unul dintre electrozi este din aluminiu, iar lipirea acestuia este problematică. Acest lucru le face incomod să asamblați singuri bateria.

Bateriile E-Tec sunt ceva la mijloc, nu sunt declarate cu descărcare rapidă, dar curentul lor de descărcare este mai mare decât cel al celor convenționale - 5-7C.

Liderii în popularitate sunt Kokam și Thunder Power, Kokam fiind folosit în principal la modelele ușoare și medii, iar Thunder Power la mediu, mare și gigant (mai mult de 10 kg!). Evident, acest lucru se datorează prețului și disponibilității ansamblurilor puternice din gamă - până la 30 de volți și capacitatea de 8Ah. Urmează Tanic și E-tec, dar există puține mențiuni despre I-rate. Din anumite motive, polimerul de platină este popular doar în America și este folosit aproape exclusiv pentru zburatorii lenți.

Încărcarea bateriilor cu litiu polimer

Bateriile se incarca dupa un algoritm destul de simplu - incarcare de la o sursa de tensiune constanta de 4,20 volti/celula cu o limita de curent de 1C. Încărcarea este considerată completă atunci când curentul scade la 0,1-0,2C. După trecerea la modul de stabilizare a tensiunii la un curent de 1C, bateria câștigă aproximativ 70-80% din capacitatea sa. Este nevoie de aproximativ 2 ore pentru a se încărca complet. Încărcătorul este supus unor cerințe destul de stricte pentru precizia menținerii tensiunii la sfârșitul încărcării - nu mai rău de 0,01 V/celulă.

Dintre încărcătoarele prezentate pe piață, putem distinge principalele tipuri - încărcătoare simple, non-computer, în categoria de preț 10-40 USD, destinate numai bateriilor cu litiu, și cele universale - în categoria de preț 120-400 USD, destinate pentru tipuri variate baterii, inclusiv pentru LiPo și Li-Ion.

Primele, de regulă, au doar indicație de încărcare cu LED; numărul de cutii și curentul din ele sunt stabilite de jumperi. Avantajul unor astfel de încărcătoare este preț scăzut. Principalul dezavantaj este că unii dintre ei nu știu să indice corect sfârșitul încărcării. Ele arată doar momentul trecerii de la modul de stabilizare curentă la modul de stabilizare a tensiunii, care reprezintă aproximativ 70-80% din capacitate. Pentru completare completa Mai trebuie să așteptați 30-40 de minute pentru încărcare.

Al doilea grup de încărcătoare are capacități mult mai largi; de regulă, toate arată tensiunea, curentul și capacitatea (mAh) pe care bateria le-a „acceptat” în timpul procesului de încărcare, ceea ce vă permite să determinați cu mai multă precizie cât de încărcată este bateria.

Când utilizați un încărcător, cel mai important lucru este să setați corect numărul necesar de cutii în baterie și curentul de încărcare pe încărcător. Curentul de încărcare este de obicei 1C.

Funcționare și precauții

Este sigur să spunem că bateriile cu litiu-polimer sunt cele mai „delicate” baterii existente, adică necesită respectarea obligatorie a mai multor reguli simple, dar obligatorii, din cauza nerespectării cu care fie se produce un incendiu, fie bateria „moare”. ”.

Le enumerăm în ordinea descrescătoare a pericolului:

1. Încărcați la o tensiune mai mare de 4,20 volți/celulă.
2. Scurtcircuit baterie.
3. Descărcarea cu curenți care depășesc capacitatea de încărcare sau încălzirea bateriei peste 60°C.
4. Descărcare sub tensiune 3,00 volți/celulă.
5. Incalzire baterie peste 60°C.
6. Depresurizarea bateriei.
7. Depozitare în stare descărcată.

Nerespectarea primelor trei puncte duce la un incendiu, toate celelalte - la pierderea totală sau parțială a capacității.

Din tot ce s-a spus, se pot trage următoarele concluzii:

Pentru a evita un incendiu, trebuie să aveți un încărcător normal și să setați corect numărul de cutii care trebuie încărcate pe acesta. De asemenea, este necesar să se folosească conectori care elimină posibilitatea de scurtcircuitare a bateriei (din această cauză, prietenul meu avea o masă pe care se încărcau bateriile și ardea o perdea) și să controleze curentul consumat de motor la „full throttle”. ”. În plus, nu este recomandat să acoperiți bateriile pe toate părțile de fluxul de aer de pe model, iar dacă acest lucru nu este posibil, atunci trebuie luate măsuri. canale speciale pentru racire.

În cazurile în care curentul consumat de motor este mai mare de 2C, iar bateria de pe model este închisă pe toate părțile, după 5-6 minute de funcționare a motorului, ar trebui să îl opriți, apoi să o trageți și să atingeți bateria. sa vad daca este prea cald. Faptul este că, după încălzirea peste o anumită temperatură (aproximativ 70 de grade), în baterie începe să aibă loc o „reacție în lanț”, transformând energia stocată în ea în căldură, bateria se răspândește literalmente, dând foc la tot ceea ce poate arde.

Dacă scurtcircuitați o baterie aproape descărcată, nu va fi niciun incendiu, aceasta va muri în liniște și pașnic din cauza supradescărcării... Aceasta duce la a doua regulă importantă: monitorizați tensiunea la sfârșitul descărcării bateriei și asigurați-vă că deconectați bateria după utilizare!

Unele regulatoare de viteză (Jeti este în special vinovată de acest lucru) nu încetează să consume curent după oprirea comutatorului standard. Nu știu ce i-a determinat pe cehi să ia o decizie atât de ciudată. Dar rămâne faptul că aproape toate modelele de controlere pentru motoare fără perii Jetti (inclusiv noua serie „Advanced”), care au un BEC, adică un stabilizator de alimentare pentru receptor și mașinile de la sursa de alimentare, nu oferă complet deconectarea circuitului cu un comutator standard. Doar receptorul și servomotoarele sunt oprite, iar controlerul continuă să consume un curent de aproximativ 20 mA. Acest lucru este deosebit de periculos, deoarece nu vezi că este pornită, mașinile stau pe loc, motorul este silențios... Și dacă uiți de bateria conectată pentru o zi sau două, se dovedește că poți spune-i la revedere - nu-i place litiul cu descărcare profundă.

Desigur, trebuie să vă amintiți că controlerul motorului trebuie să poată funcționa cu baterii cu litiu, adică să aibă o tensiune de oprire a motorului reglabilă. Și nu trebuie să uităm să programăm controlerul pentru numărul necesar de conserve. Cu toate acestea, acum a apărut o nouă generație de controlere care determină automat numărul de cutii conectate.

Depresurizarea este un alt motiv pentru care bateriile cu litiu se defectează, deoarece aerul nu ar trebui să intre în interiorul celulei. Acest lucru se poate întâmpla dacă pachetul de protecție exterior este deteriorat (bateria este sigilată într-un pachet precum tubul termocontractabil), ca urmare a impactului sau a deteriorării cu un obiect ascuțit, sau dacă borna bateriei este supraîncălzită grav în timpul lipirii. Concluzie - nu scăpați de la o înălțime mare și lipiți cu grijă.

Pe baza recomandarilor producatorilor, bateriile trebuie depozitate in stare incarcata 50-70%, de preferinta intr-un loc racoros, la temperaturi nu mai mari de 20°C. Depozitarea într-o stare descărcată afectează negativ durata de viață - ca toate bateriile, bateriile cu litiu-polimer au o mică auto-descărcare.

Ansamblu baterie

Pentru a obține baterii cu curent de ieșire mare sau capacitate mare, se folosește conexiunea paralelă a bateriilor. Dacă cumpărați o baterie gata făcută, atunci prin marcaj puteți afla câte cutii conține și cum sunt conectate. Litera P (paralel) după număr indică numărul de cutii conectate în paralel, iar S (serial) - în serie. De exemplu, „Kokam 1500 3S2P” înseamnă o baterie conectată în serie din 3 perechi de baterii, iar fiecare pereche este formată din 2 baterii conectate în paralel cu o capacitate de 1500 mAh, adică capacitatea bateriei va fi de 3000 mAh (când conectat în paralel, capacitatea crește), iar tensiunea – 3,7*3 = 11,1V..

Dacă cumpărați baterii separat, atunci înainte de a le conecta la o baterie trebuie să le egalizați potențialul. Acest lucru este valabil mai ales pentru opțiunea de conectare în paralel, deoarece în acest caz o bancă va începe să o încarce pe cealaltă, iar curentul de încărcare poate depăși 1C. Este recomandabil să descărcați toate cutiile achiziționate la 3 volți cu un curent de 0,1C - 0,2C înainte de conectare. Tensiunea trebuie monitorizată cu un voltmetru digital cu o precizie de cel puțin 0,5%. Acest lucru va asigura o performanță fiabilă a bateriei în viitor.

De asemenea, este recomandabil să efectuați egalizarea potențialului (echilibrare) chiar și pe bateriile de marcă deja asamblate înainte de prima încărcare, deoarece multe companii care asamblează celule într-o baterie nu le echilibrează înainte de asamblare.

Din cauza scăderii capacității ca urmare a funcționării, în niciun caz nu trebuie să adăugați bănci noi în serie cu cele vechi - bateria va fi dezechilibrată.

Desigur, nu puteți combina baterii cu capacități diferite, chiar similare într-o baterie - de exemplu, 1800 și 2000 mAh și, de asemenea, utilizați baterii de la diferiți producători într-o singură baterie, deoarece rezistența internă diferită va duce la dezechilibrul bateriei. Când lipiți, trebuie să aveți grijă; nu trebuie să lăsați bornele să se supraîncălzească, deoarece acest lucru poate rupe sigiliul și poate ucide definitiv bateria care nu a avut încă timp să zboare. Unele tipuri de baterii Kokam vin cu piesele deja lipite placă de circuit imprimat la terminale, pentru cablare ușoară. Acest lucru adaugă greutate suplimentară - aproximativ 1 g per element, dar durează mult mai mult pentru a încălzi locurile pentru firele de lipit - fibra de sticlă nu conduce bine căldura. Firele cu conectori trebuie fixate de carcasa bateriei, cel puțin cu bandă adezivă, pentru a nu rupe accidental terminalul de la rădăcină.

Nuanțe de aplicare

Deci, să subliniem încă o dată cel mai mult Puncte importante asociate cu utilizarea bateriilor cu polimer litiu.

• Utilizați un încărcător normal.
• Utilizați conectori care împiedică scurtcircuitarea bateriei.
• Nu depășiți curenții de descărcare admisibili.
• Monitorizați temperatura bateriei atunci când nu există răcire.
• Nu descărcați bateria sub o tensiune de 3 V/celulă (nu uitați să deconectați bateria după zbor!).
• Nu supuneți bateria la șocuri.

Să dăm câteva exemple utile care decurg din cele spuse mai devreme, dar nu sunt evidente la prima vedere.

Când se utilizează motoare cu comutator, este necesar să se evite situațiile în care motorul este oprit (de exemplu, modelul este întins pe pământ) și emițătorului i se dă accelerația maximă. Curentul este prea mare și riscăm să explodăm bateria (dacă motorul sau regulatorul nu se ard mai întâi). Această problemă a fost discutată de nenumărate ori pe forumurile RC Groups. Majoritatea regulatoarelor pentru motoare periate opresc motorul atunci când semnalul de la transmițător este pierdut și, dacă regulatorul dvs. poate face acest lucru, aș sfătui să opriți emițătorul dacă modelul a căzut, de exemplu, în iarba departe de dvs. - există risc mai mic de a atinge clapeta de accelerație care atârnă atunci când căutați un model pe cureaua emițătorului și să nu îl observați.

Pe parcursul unei durate lungi de viață a bateriei, elementele sale, din cauza dispersării mici inițiale a capacităților, devin dezechilibrate - unele bănci „îmbătrânesc” mai devreme decât altele și își pierd capacitatea mai repede. Cu un număr mai mare de cutii în baterie, procesul decurge mai rapid.

Acest lucru duce la următoarea regulă - uneori este necesar să se controleze separat capacitatea fiecărui element al bateriei. Pentru a face acest lucru, puteți măsura tensiunea acestuia la sfârșitul încărcării. Cât de des? Este încă dificil de stabilit exact acest lucru - s-a acumulat prea puțină experiență de operare. De regulă, se recomandă ca la aproximativ 40-50 de cicluri după începerea funcționării, la fiecare 10-20 de cicluri, să verifice tensiunea celulelor bateriei în timpul încărcării pentru a identifica „celule dăunătoare”.

Nu este recomandat să „puneți la zero” bateriei prin antrenarea motorului până când nu se mai rotește complet. Baterie noua un astfel de tratament nu va dăuna, dar pentru unul ușor dezechilibrat, acesta este un risc suplimentar de a descărca „cel mai rău banc” sub 3 volți, din cauza căruia își va pierde capacitatea și mai mult.

Când capacitățile diferă cu mai mult de 20%, o astfel de baterie nu poate fi încărcată în întregime fără măsuri speciale!

Pentru a echilibra automat celulele bateriei la încărcare, se folosesc așa-numitele balansoare. Aceasta este o placă mică conectată la fiecare bancă, care conține rezistențe de sarcină, un circuit de control și un LED care indică faptul că tensiunea de pe această bancă a atins nivelul de 4,17 - 4,19 volți. Daca tensiunea depaseste element separat prag de 4,17 volți, balansierul închide o parte din curent „pentru sine”, împiedicând tensiunea să depășească pragul critic. Prin aprinderea simultană a LED-urilor, puteți vedea care bănci au o capacitate mai mică - LED-ul de pe echilibrul lor se va aprinde primul. Echilibratoarele au o cerință suplimentară importantă: curentul pe care îl consumă de la baterie în modul „standby” trebuie să fie mic, de obicei 5-10 µA.

Trebuie adăugat că balansierul nu previne supradescărcarea unor celule dintr-o baterie dezechilibrată; servește doar pentru a proteja împotriva deteriorării celulelor în timpul încărcării și ca mijloc de a indica celulele „rele” din baterie. Cele de mai sus se aplică bateriilor formate din 3 sau mai multe elemente; balansoarele, de regulă, nu sunt utilizate pentru bateriile cu 2 cutii.

Există opinia că bateriile cu litiu-polimer nu pot fi folosite la temperaturi sub zero. Într-adevăr, în specificatii tehnice Bateriile au un interval de funcționare de 0-50 °C (la 0 °C se păstrează 80% din capacitate). Dar, cu toate acestea, le puteți zbura la temperaturi în jur de –10...-15 °C. Ideea este că nu trebuie să înghețați bateria înainte de zbor - puneți-o în buzunar unde este cald. Și în timpul zborului, generarea internă de căldură în baterie se dovedește a fi o proprietate utilă în acest moment, împiedicând înghețarea bateriei. Desigur, performanța bateriei va fi puțin mai mică decât la temperaturi normale.

Concluzie

Având în vedere ritmul în care progresul tehnic în domeniul electrochimiei se mișcă, se poate presupune că viitorul aparține bateriilor cu litiu-polimer – dacă celulele de combustie nu le ajung din urmă. Pe măsură ce cererea de baterii crește și volumul producției crește, prețul va scădea inevitabil, iar apoi litiul va deveni în sfârșit la fel de comun ca NiMH. În Occident, această dată a sosit deja de șase luni, cel puțin în America. Popularitatea aeronavelor electrice cu baterii litiu-polimer este în creștere. Aș dori să sper că și motoarele fără perii și controlerele pentru ele vor deveni mai ieftine, dar în acest domeniu progresul reducerilor de preț se mișcă mai puțin rapid. La urma urmei, în urmă cu doar doi ani a fost pusă întrebarea pe forum: „Zboară cineva cu adevărat un brushless?” Și nu s-a menționat deloc despre bateriile cu litiu atunci...

În general, vom aștepta și vom vedea.

Cele mai bune surse de energie galvanică moderne de dimensiuni mici sunt elementele care folosesc compuși de litiu ca componentă activă. Acest material are cea mai mică masă dintre toate disponibile pentru uz practic metale, datorită cărora are cel mai mare potențial electrochimic. Acest lucru face posibilă obținerea celei mai mari densități de curent pe unitate de greutate a bateriilor fabricate.

Cuprins

Caracteristicile tehnologiei

Bateriile fabricate folosind tehnologia care utilizează electrozi de litiu și includerea acestui metal în electrolit au excelente specificatii tehnice, capacitate mare, curent de funcționare ridicat, durabilitate și compactitate.

Unul dintre cele mai comune tipuri de astfel de baterii sunt produsele cu litiu-ion (Li Ion) și litiu-polimer (Li Polymer). Au multe caracteristici de design similare, dar și unele diferențe care le afectează caracteristicile de performanță.

Să aruncăm o privire mai atentă la ce caracteristici și diferențe au bateriile realizate folosind aceste tehnologii.

Ce au în comun bateriile Li Ion și Li Pol?

Ambele tipuri de surse de alimentare luate în considerare au următoarele caracteristici identice:

• design identic al electrozilor care conțin material de carbon (de obicei grafit) în anod și oxid de cobalt, vanadiu sau mangan în catod;
• o reacție chimică similară care are ca rezultat o forță electromotoare în celulele cu litiu datorită interacțiunii electrozilor separați de un electrolit care conține săruri de litiu;
• aceeași tensiune nominală de 3,7 volți;
• aceeași perioadă de valabilitate de 2-3 ani;
• asemănarea designului vă permite să utilizați aceleași încărcătoare pentru ambele tipuri de baterii;
• nu au efect de memorie, dar sunt sensibile la descărcări puternice și sunt periculoase la supraîncărcare (mai mult de 4,2 volți), ceea ce poate provoca incendiu sau explozie;
• Ambele tipuri de baterii nu trebuie utilizate dacă sunt deteriorate sau după o descărcare puternică (sub 2,7 volți).

Diferențele dintre bateriile Li Ion și Li Pol

Bateriile Li Pol diferă de bateriile litiu-ion în principal prin starea fizică a electrolitului.

În primul caz, se utilizează un electrolit polimer solid sau plăci cu incluziuni ale unui electrolit asemănător gelului, iar în al doilea caz, electrozii sunt separați de o substanță activă lichidă.

Utilizarea unui electrolit complet uscat își reduce activitatea, prin urmare, pentru a îmbunătăți caracteristicile de performanță ale bateriilor, i se adaugă incluziuni de electrolit semi-lichid în gel.

Utilizarea unui strat de electrolit polimeric în locul unui separator poros umplut cu electrolit complică proces tehnologicși îl face mai scump, dar vă permite să obțineți surse de alimentare mai convenabile și mai sigure.

În același timp, utilizarea polimerului uscat reduce activitatea electrolitului și asigură acceptabil parametrii electrici numai la temperaturi ridicate. În acest sens, în producția celor mai moderne surse de litiu-polimer, se utilizează tehnologia hibridă, în care la materialul polimeric uscat se adaugă incluziuni ale unui electrolit asemănător gelului. Acest lucru crește conductivitatea ionică, menținând în același timp caracteristicile de înaltă performanță.

De ce este o baterie litiu-ion mai bună decât o baterie cu litiu polimer?

Sursele de alimentare cu litiu-ion au următoarele avantaje față de cele cu litiu-polimer:

• utilizarea unui electrolit lichid mai activ face posibilă obținerea unei densități de energie mai mare și a unor caracteristici îmbunătățite de transfer de curent la temperaturi normale și scăzute;
• producția unor astfel de baterii este mai ieftină decât celulele cu polimer de litiu;
• ei stau cantitate mare ciclurile de funcționare descărcare-încărcare, au o durată de viață crescută.

În același timp, utilizarea lichidului electrolit activ în interiorul carcasei unor astfel de baterii provoacă o serie de dezavantaje:

• este necesar să folosiți carcase mai etanșe și durabile pentru a preveni scurgerea electroliților;
• greutatea totală a bateriilor crește;
• versatilitatea de utilizare scade;
• Bateriile Li-ion sunt mai explozive, mai susceptibile la supraîncărcare și necesită utilizarea unor dispozitive speciale de protecție încorporate;
• au nevoie de o încărcare mai lungă cu control obligatoriu al tensiunii și temperaturii maxime;
• au o capacitate mai mica cu aceleasi dimensiuni;
• activitatea mare a electrolitului lichid determină o îmbătrânire mai rapidă a modelelor de baterii litiu-ion, care pierd aproximativ 0,1% din capacitatea totală pe lună.

De ce este o baterie cu polimer litiu mai bună decât o baterie cu litiu-ion?

Sursele de alimentare Li po au următoarele avantaje:

• utilizarea electrolitului uscat sau semi-uscat face posibilă producerea de baterii compacte de orice formă și dimensiune, precum și flexibilizarea acestora;
• au greutate și dimensiuni mai mici în comparație cu bateriile litiu-ion cu caracteristici de performanță identice;
• capacitate mai mare (aproape de două ori) cu același volum total al bateriei;
• siguranță mai bună și risc mai mic de supraîncărcare, fără risc de scurgere de electroliți;
• mai puțin timp necesar pentru încărcare;
• mai puțină uzură.

Sursele de alimentare cu polimer de litiu au, de asemenea, dezavantaje:

• densitate redusă de energie, astfel încât au un curent de descărcare admisibil mai mic și o putere maximă de ieșire mai mică;
• sunt mai scumpe de produs;
• pot rezista la mai puține cicluri de încărcare-descărcare.

Care este mai bine să alegeți: li ion sau li polimer

Nu există o diferență atât de mare între ambele tipuri de baterii care să ne permită să facem o alegere clară în favoarea uneia sau alteia baterii. Alegerea tipului de baterie necesar trebuie făcută în funcție de fiecare caz specific.

Caracteristicile bateriilor cu polimer litiu și regulile de funcționare a acestora

O baterie cu litiu polimer este o versiune modificată a bateriilor litiu-ion. Principala diferență este utilizarea unui material polimeric care acționează ca un electrolit. La acest polimer se adaugă incluziuni conductoare cu compuși de litiu. Astfel de baterii au fost dezvoltate activ în ultimii ani și sunt utilizate în telefoane mobile, tablete, laptopuri, modele radiocontrolate și alte echipamente. Deși bateriile cu litiu nu sunt capabile să furnizeze curenți mari de descărcare, unele soiuri speciale de baterii cu polimer pot furniza curenți care depășesc semnificativ capacitatea lor. Deoarece bateriile cu polimer litiu se răspândesc rapid pe piață, trebuie să înțelegeți designul, regulile de funcționare și măsurile de siguranță ale acestora atunci când le manipulați. Acest lucru va fi discutat în materialul nostru de astăzi.

Avantajul înlocuirii unui electrolit organic lichid cu unul polimeric este de a crește siguranța funcționării bateriei. Acest lucru este foarte important pentru bateriile cu litiu. Utilizarea sigură în scopuri comerciale a fost cea care a împiedicat dezvoltarea lor încă de la început. In plus, electrolitul polimer ofera mult mai multa libertate atunci cand alegeti forma bateriei.

Proiectarea bateriilor Li─Pol s-a bazat pe procesul de tranziție a unui număr de polimeri într-o stare de semiconductor atunci când sunt introduși în ei ioni de electroliți. În acest caz, conductivitatea crește de mai multe ori. Cercetătorii erau ocupați în principal să selecteze un electrolit polimeric pentru bateriile cu modele metalice de litiu și Li─Ion. În teorie, densitatea de energie a bateriilor polimer poate fi crescută de câteva ori în comparație cu cele cu litiu-ion. Astăzi, se pot distinge mai multe grupuri de baterii Li─Pol, care diferă în compoziția electrolitului:

• Cu electrolit omogen asemănător gelului. Se obține ca urmare a introducerii sărurilor de litiu în structura polimerului;
• Cu electrolit polimer uscat. Acest tip este fabricat din oxid de polietilenă cu diferite săruri de litiu;
• Electrolit sub formă de matrice polimerică microporoasă în care sunt absorbite soluții neapoase de săruri de litiu.

Dacă comparăm polimeri și electroliții lichizi, este de remarcat conductivitatea ionică mai mică a primilor. Scade semnificativ la temperaturi sub zero. Deci, o problemă a fost selectarea unei compoziții pentru un electrolit cu conductivitate ridicată. Și a doua sarcină importantă a fost extinderea intervalului de temperatură de funcționare a bateriilor polimerice. Modelele de baterii litiu-polimer utilizate în tehnologia modernă nu sunt inferioare ca caracteristici față de Li-Ion.

Deoarece nu există electrolit lichid într-o baterie polimerică, siguranța lor de funcționare este mult mai mare. În plus, pot fi realizate în aproape orice formă și configurație.

Recipientele unor modele, care conțin borcanul în sine, sunt realizate din polimer metalizat. Datorită cristalizării electrolitului polimeric, parametrii acestor baterii se reduc semnificativ la temperaturi scăzute.

Există dezvoltări ale bateriilor polimerice cu anod metalic. Oamenii de știință au reușit să atingă o densitate mare de curent și o extindere semnificativă a intervalului de temperatură de funcționare. Aceste tipuri de baterii pot fi utilizate și în diverse electronice portabile si aparate electrocasnice. Multe companii de top produc deja astfel de baterii.

Mai mult, diferiți producători pot avea diferite materiale pentru electrozi, compoziția electroliților și tehnologia de asamblare în sine. Din acest motiv, parametrii acestor baterii sunt foarte diferiți. Cu toate acestea, toți producătorii sunt de acord că stabilitatea funcționării Li─Pol este puternic influențată de omogenitatea electrolitului polimer. Și depinde de temperatura de polimerizare și de raportul componentelor.

Acum sunt multe experimente care au fost efectuate care dovedesc mai multe nivel inalt siguranța bateriilor polimerice în comparație cu bateriile ionice. Acest lucru se aplică la supraîncărcare, descărcare accelerată, vibrații, compresie, scurtcircuit, perforare a bateriilor cu polimer litiu. Deci, acest tip de baterie are cele mai bune perspective de dezvoltare. Mai jos sunt rezultatele testelor pentru funcționarea în siguranță a bateriilor Li─Pol.

Există exemple de baterii cu litiu polimer care au o grosime de 1 milimetru. Astfel de modele permit designerilor dispozitive mobile creați echipamente foarte compacte. Acest lucru deschide noi posibilități de reducere a personalului dispozitive electronice. Pentru a reduce rezistența internă a bateriilor Li-Pol, se adaugă un electrolit cu gel. Bateriile folosite la telefoanele mobile folosesc acest tip de electrolit. Acestea combină caracteristicile bateriilor polimerice și ionice.

Care este diferența dintre bateriile Li─Ion și Li─Pol. Ele se referă la caracteristicile lor electrice și sunt apropiate. Dar modelele polimerice folosesc un electrolit solid. Componenta gel este adăugată la electrolit pentru a reduce rezistența internă a bateriei și pentru a stimula procesele de schimb ionic.

În ceea ce privește intensitatea lor energetică, polimerul de litiu baterii reîncărcabile au o intensitate energetică specifică de 4-5 ori mai mare și de 3-4 ori mai mare. Ambele tipuri aparțin . Comparația se face cu acestea, deoarece bateriile cu litiu au înlocuit în mare măsură bateriile alcaline în electronicele mobile.

Bateriile Li-Pol au o resursă de 500-600 de cicluri de încărcare-descărcare (la un curent de descărcare de 2C). Conform acestui indicator, ele sunt inferioare celor de cadmiu (1 mie de cicluri) și corespund aproximativ celor cu hidrură metalică. Tehnologia de producție și designul sunt îmbunătățite în mod constant, iar în viitor, probabil, caracteristicile se vor îmbunătăți. De asemenea, este de remarcat faptul că în 1-2 ani o baterie polimerică își pierde aproximativ 20% din capacitatea sa. În acest parametru ele corespund bateriilor ionice.

Trebuie remarcat faptul că printre bateriile polimerice pentru uz comercial există 2 mari categorii. Acestea sunt obișnuite și cu descărcare rapidă. Acestea din urmă sunt adesea numite Hi descărcare. Diferența dintre aceste grupuri este curentul de descărcare maxim admisibil. Poate fi indicat în valoare absolută sau ca multiplu al capacității nominale.

De exemplu, 3C. Pentru bateriile convenționale, curentul maxim de descărcare nu este mai mare de 3-5C. Modelele cu descărcare rapidă au un curent de descărcare maxim de 8─10C. Greutatea bateriilor cu descărcare rapidă este cu aproximativ 20 la sută mai mare decât cea a modelelor standard. Marcajul acestor baterii conține simbolurile HC sau HD.

KKM2500 desemnează un model obișnuit cu o capacitate de 2500 mAh, iar marcajul KKM2000HD reprezintă o baterie cu descărcare rapidă cu o capacitate de 2000 mAh. Modelele cu descărcare rapidă nu sunt utilizate în aparatele electrocasnice și electronice de larg consum. baterie de la celulare iar tabletele nu pot rezista curenților mari de descărcare și, prin urmare, sunt echipate cu protecție împotriva unor astfel de moduri de funcționare.

Domeniile de aplicare ale bateriilor cu polimer litiu decurg din sarcinile care au fost puse pe parcursul dezvoltării lor. Acest lucru mărește timpul de funcționare al dispozitivului și reduce greutatea acestuia. Modelele standard Li─Pol funcționează în diverse electronice cu un consum redus de curent. Acestea sunt laptopuri, smartphone-uri, e-readere, tablete.

Modelele care oferă descărcare rapidă sunt numite și „putere”. Sunt utilizate în dispozitive în care este necesar un consum mare de curent. Cel mai cunoscut domeniu de aplicare pentru bateriile „putere” sunt modelele controlate radio. Această piață este cea mai atractivă pentru producătorii de baterii polimerice. În domeniul de funcționare a dispozitivelor cu curenți de descărcare foarte mari (până la 50 C), bateriile cu litiu polimer sunt inferioare celor alcaline. Poate că în viitor modelele cu litiu vor depăși această limitare. În ceea ce privește prețul, sunt aproximativ la fel ca hidrura de nichel-metal.

Funcționarea bateriilor cu litiu polimer

Siguranță

Bateriile cu litiu, în general, și bateriile cu polimer în special, necesită o manipulare destul de delicată în timpul funcționării. Ce trebuie să rețineți când utilizați baterii Li─Pol:

• Încărcarea excesivă a bateriei este dăunătoare (peste 4,2 volți per celulă a bateriei);
• Nu trebuie permise scurtcircuite;
• Este inacceptabil să se descarce cu curenți care duc la încălzirea bateriei cu mai mult de 60 de grade Celsius;
• Bateria nu poate fi depresurizată;
• Nu descărcați bateria sub 3 volți;
• Încălzirea peste 60 de grade este inacceptabilă;
• Depozitarea descărcată nu este permisă.

Nerespectarea acestor reguli poate duce la un incendiu în cel mai rău caz și, în cel mai bun caz, o pierdere semnificativă a capacității.

În acest sens, putem da câteva recomandări pentru utilizarea în siguranță a bateriilor cu litiu polimer. Pentru început, ar trebui să cumpărați o calitate Încărcătorși afișează-l pe el setări corecte. În plus, se recomandă utilizarea conectorilor care nu permit scurt circuit. Asigurați-vă că monitorizați curentul consumat de dispozitiv.

De asemenea, este de remarcat faptul că trebuie să vă conformați regim de temperaturăși previne supraîncălzirea bateriei polimer. Acest slăbiciune toate bateriile cu litiu. Dacă bateria se încălzește până la 70 de grade, atunci începe o reacție spontană în ea, care transformă energia în căldură. Rezultatul este aprinderea și uneori explozie. Dacă este posibil să se controleze tensiunea bateriei, atunci aceasta ar trebui monitorizată îndeaproape la sfârșitul descărcării.

Un alt motiv pentru care bateriile cu litiu se defectează este depresurizarea. În niciun caz, aerul nu trebuie să pătrundă în interiorul recipientului bateriei polimer. Inițial, carcasa este sigilată și nu trebuie supusă la impact sau scăpată. Dacă lipiți cabluri, atunci trebuie să faceți acest lucru extrem de atent.

Înainte de a depozita o baterie polimerică, este recomandat să o încărcați la jumătate. Bateria trebuie depozitată într-un loc răcoros ferit de lumina directă a soarelui. Ca toate bateriile, bateriile cu litiu polimer au auto-descărcare, dar este mai mică decât cea a bateriilor cu plumb sau alcaline.