Литий-ионные батареи против литий-полимерных: что лучше?

Литий-ионные аккумуляторы питают большинство электронных устройств по всему миру. Однако вы, возможно, сталкивались с определенной бытовой электроникой с литий-полимерным аккумулятором.

Хотя это может быть не сразу очевидно, существует значительная разница между литий-ионными (Li-ion) и литий-полимерными (Li-Po) батареями.

В этой статье мы подробно рассмотрим эти популярные типы аккумуляторов и то, как они питают устройства, которые мы используем в повседневной жизни.

Что такое литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы?

Литий-ионный аккумулятор питает смартфоны, ноутбуки и множество других устройств по всему миру. Эти батареи изготавливаются путем объединения четырех различных компонентов:

• Катод (положительный полюс)
• Анод (минусовая клемма)
• Разделитель
• электролит

Анод в основном сделан из лития (отсюда и название), а катод часто из графита. Также часто используются кобальт или марганец.

Сепаратор предотвращает короткое замыкание зарядов, а электролит служит средой, позволяющей ионам двигаться от анода к катоду.

Таким образом, когда вы заряжаете свой телефон, ионы, хранящиеся на отрицательной клемме, начинают вибрировать, пока не наберут достаточно заряда, чтобы совершить путешествие от анода к катоду, преодолев разделительный слой. Это движение генерирует электричество, питающее ваше устройство. Когда аккумулятор разряжается, ионы возвращаются к катоду.

Что такое литий-полимерные (Li-Po) батареи?

Литий-полимерный аккумулятор немного новее, чем обычный литий-ионный аккумулятор, и только недавно аккумуляторы Li-Po появились в смартфонах. Это одна из самых многообещающих альтернатив литий-ионным батареям.

Основная причина этого заключалась в их возможностях быстрой зарядки. Литий-полимерные батареи изначально использовались в старых громоздких телефонах и ноутбуках. Современные устройства, такие как дроны, также содержат литий-полимерные батареи. Поскольку литий-полимерные батареи такие гибкие и легкие, они также используются в банках питания.

Так же, как литий-ионные батареи, батареи Li-Po также имеют анод и катод. Но в этих батареях вместо жидкого электролита используется гелеобразный электролит.

Это одна из причин, почему они, как правило, более долговечны, и вам не нужно беспокоиться о утечке электролита. Но этот гелеобразный материал со временем становится тверже, уменьшая способность ионов свободно перемещаться, сокращая срок службы батареи.

Ключевые 8 различий между литий-ионными и литий-полимерными батареями

Между литий-ионными и литий-полимерными батареями есть ряд различий.

1. Ценообразование

Одной из основных причин широкого распространения литий-ионных аккумуляторов является их низкая цена. Новые технологии практически вдвое снизили стоимость литий-ионных аккумуляторов, а поскольку они существуют уже довольно давно, производить такие аккумуляторы, как правило, намного проще.

Если сравнивать цены напрямую, то себестоимость литий-полимерных аккумуляторов несколько выше. Вот почему они обычно не используются в более дешевой электронике.

2. Плотность мощности

Плотность мощности относится к количеству энергии, содержащейся в батарее, по сравнению с ее весом. Следовательно, батарея с более высокой удельной мощностью будет иметь более длительное время работы.

Литий-ионные батареи могут удерживать до четырех раз больше заряда по сравнению с литий-полимерными батареями аналогичного размера. Это делает их более предпочтительными для использования в компактных электронных устройствах.

С другой стороны, литий-полимерные батареи обычно должны быть заключены в жесткий или мягкий кожух. Это еще больше увеличивает объем, что делает их непригодными для использования в небольших устройствах.

Тем не менее, чаша весов может в конечном итоге склониться, поскольку внедряются новые методы производства.

3. Безопасность

Литий-полимерные батареи, как правило, более безопасны, чем их литий-ионные аналоги, в первую очередь из-за их прочной упаковки. Аккумулятор Li-Po с твердым корпусом может противостоять внешнему давлению, что снижает опасность.

Это одна из причин, по которой большинство устройств с чрезвычайно быстрой зарядкой обычно имеют внутри литий-полимерные батареи. Гель-электролит в литий-полимерном аккумуляторе также менее подвержен утечке, чем литий-ионный электролит.

4. Скорость пассивного разряда

Устройство с литий-полимерным аккумулятором будет разряжаться невероятно медленно. Скорость пассивного разряда литий-полимерных аккумуляторов значительно ниже по сравнению с литий-ионными аккумуляторами, поэтому вам не нужно беспокоиться о том, что ваше устройство разрядится, пока оно не используется. При этом длительное хранение аккумуляторов Li-Po проще, чем Li-Ion.

5. Универсальность

Малоизвестное преимущество литий-полимерных аккумуляторов заключается в их универсальности. Они используются не только в мобильных телефонах, банках питания или ноутбуках; Вы также можете купить батареи Li-Po для использования в дронах любительского уровня или радиоуправляемых транспортных средствах.

Простой причиной этого является их настраиваемый характер. Вы можете купить Li-Po батареи всех форм и размеров (из-за их гелевой основы), и несколько производителей воспользовались этой свободой. Вы можете приобрести аккумуляторы Li-Po емкостью от 1000 мАч до 10 000 мАч и выше! Некоторые Li-Po аккумуляторы также имеют невероятно тонкий профиль толщиной менее 1 мм!

6. Срок полезного использования

Литий-ионные батареи обычно служат дольше, чем литий-полимерные. Средняя литий-ионная батарея может работать от двух до трех лет, тогда как литий-полимерные батареи имеют гораздо более короткий срок службы. Это связано с тем, что электролит на основе геля начинает затвердевать в батареях Li-Po.

7. Общее обслуживание

Литий-ионные аккумуляторы практически не требуют обслуживания. Батареи Li-Po, с другой стороны, требуют некоторого обслуживания.

Многие мифы о зарядке телефона ложны. Программное обеспечение для смартфона также позволяет получать более точную информацию об аккумуляторе. Например, вы можете откалибровать аккумулятор вашего iPhone, чтобы узнать больше о его общей производительности.

Например, если вы храните литий-полимерные аккумуляторы, вы должны зарядить их примерно до отметки 30% перед хранением. Точно так же для зарядки больших Li-Po аккумуляторов требуется специальное балансировочное зарядное устройство.

Новые технологии значительно упростили обслуживание литий-полимерных аккумуляторов, поэтому сейчас они используются в смартфонах.

8. Портативность

И литий-ионные, и литий-полимерные аккумуляторы достаточно портативны. Тем не менее, первые выигрывают, потому что вы можете легко найти их в довольно тонких конструкциях, поэтому они часто используются в небольшой бытовой электронике.

Li-Ion против Li-Po: что лучше?

Литий-ионные аккумуляторы более распространены из-за их широкого распространения. Однако литий-полимерные батареи быстро становятся популярными из-за их повышенных характеристик безопасности и стабильной работы.

Однако сейчас многие компании работают над новыми технологиями. Твердотельные батареи, например, превосходят литий-ионные батареи практически во всех областях, обеспечивая более многообещающую альтернативу.