Lithium-polymerová baterie je další novinkou v oblasti napájení přenosných zařízení. Předpokládá se, že jde o pokročilejší model lithium-iontové baterie. To však není úplně pravda, a přestože nová generace v některých segmentech úspěšně nahrazuje rozšířenou iontovou technologii, v některých ohledech je Li-pol horší než jeho analog.
Zařízení s lithium-polymerovou baterií
Lithium-polymerová baterie používá jako elektrolyt polymerní materiál. Baterie tohoto typu se používá v digitální technologii, mobilních telefonech, všech druzích gadgetů, rádiem řízených modelech atd.
Impulsem pro zdokonalení lithium-iontových baterií byla potřeba bojovat proti dvěma jejich nedostatkům. Za prvé, jejich provoz není bezpečný a navíc jsou docela nehospodárné. Inženýři se rozhodli tyto nevýhody odstranit změnou elektrolytu.
Ve výsledku se objevil polymerní elektrolyt. Polymer byl však dříve známý jako vodič. Již dlouho se používá v elektrotechnice jako vodivá plastová fólie. V moderním vývoji dosahuje tloušťka lithium-polymerového článku pouze 1 mm, což automaticky vylučuje omezení použití vývojáři různých tvarů a velikostí.
Hlavní věcí v nové generaci baterie je však absence kapalného elektrolytu, díky čemuž je vyloučeno riziko vznícení baterie. Tím byl odstraněn problém jeho bezpečnosti. Abychom však pochopili, jaké jsou hlavní rozdíly mezi Li-pol a lithium-iontovými bateriemi, měli byste se blíže podívat na zařízení základního modelu.
Li-ion baterie
První modely sériových lithiových baterií se objevily na počátku 90. let. Jako elektrolyt však byl poté použit kobalt a mangan. V moderních lithium-iontových bateriích není důležitá ani tak samotná látka, jako konfigurace jejího umístění v bloku.
Lithium-iontové baterie se skládají z elektrod, které jsou odděleny separátorem pórů. Hmota separátoru je zase pouze impregnována elektrolytickou látkou. Pokud jde o samotné elektrody, jedná se o katodovou základnu na hliníkové fólii s měděnou anodou.
Uvnitř bloku jsou anoda a katoda s opačným pólem navzájem spojeny svorkami pro sběr proudu. Nabíjení poskytuje kladný náboj pro lithiový iont. V tomto případě je lithium výhodné v tom, že má schopnost snadno pronikat krystalovými mřížkami jiných látek a vytvářet chemické vazby.
Pozitivní vlastnosti lithium-iontových baterií však stále nestačily k plnění úkolů v moderních přístrojích. To vedlo ke vzniku nové generace prvků Li-pol, které mají mnoho designových a funkčních vlastností.
Obecně je třeba si uvědomit podobnost lithium-iontových napájecích zdrojů s heliovými bateriemi plné velikosti pro automobily. V obou případech jsou baterie navrženy s ohledem na praktičnost. Tento směr vývoje částečně pokračoval prvky na bázi polymerů.
Životnost lithium-polymerové baterie
V průměru lithium-polymerové baterie podporují přibližně 800-900 nabíjecích cyklů. Tento indikátor lze považovat za velmi skromný ve srovnání s jinými moderními analogy. Tento faktor však odborníci vůbec nepovažují za zdroj určujícího prvku.
Faktem je, že nejnovější baterie podléhají aktivnímu stárnutí bez ohledu na intenzitu jejich používání. To znamená, že i když napájecí zdroj není vůbec používán, jeho zdroj se časem sníží. Navíc to platí stejně pro lithium-iontovou baterii i lithium-polymerové články.
Všechny lithiové baterie mají nepřetržitý proces stárnutí. Významnou ztrátu energetické kapacity baterie lze vidět do jednoho roku od zakoupení gadgetu. Po 2-3 letech jsou některé napájecí zdroje zcela mimo provoz. Zde však hodně záleží na výrobci, protože v tomto segmentu existují rozdíly v kvalitě baterie.
Kromě problémů s rychlým stárnutím potřebuje tento typ baterie další ochranný systém. To je způsobeno skutečností, že vnitřní napětí v různých částech obvodu baterie může vést k vyhoření. Proto zde bylo zavedeno speciální stabilizační schéma zabraňující přebíjení a přehřívání.
Jaký je hlavní rozdíl mezi lithium-polymerovou baterií a iontovou baterií
Základním rozdílem mezi Li-pol a Li-ion je odmítnutí helia a kapalných elektrolytů. Pro přesnější pochopení tohoto rozdílu je nutné se odvolat na moderní modely autobaterií. Potřeba vyměnit kapalný elektrolyt v tomto případě byla samozřejmě z bezpečnostních důvodů.
Pokud se však v případě autobaterií pokrok zastavil na stejných porézních elektrolytech s impregnací, pak modely na bázi lithia získaly plnohodnotnou pevnou základnu. Velkou výhodou je nepochybně lithium-polymerová baterie v pevné fázi. Jeho rozdíl od iontového spočívá v tom, že účinná látka ve formě desky v kontaktní zóně s lithiem zabraňuje tvorbě dendritů během cyklování.
Tento faktor vylučuje možnost výbuchů a požárů těchto zdrojů energie. Nové baterie však mají také slabiny. Tento systém má řadu nevýhod.
Hlavní je omezení proudu. Na druhou stranu však díky dodatečným ochranným systémům je lithium-polymerová baterie bezpečnější. Důležitým faktorem je také rozdíl oproti iontové baterii z hlediska nákladů. Polymerní napájecí zdroje jsou levnější, i když jen mírně. Jejich cena se stále zvyšuje kvůli instalaci elektronických ochranných obvodů.
Která baterie je lepší - Li-pol nebo Li-ion?
Rozhodování o tom, která baterie prezentovaných modelů je ve větší míře lepší, by mělo být založeno na plánovaných provozních podmínkách a charakteristikách cílového napájecího zdroje. Hlavní výhody zařízení na bázi polymerů jsou hmatatelnější pro samotné výrobce, díky nimž mohou svobodněji používat nové technologie. Pro uživatele bude tento rozdíl v bateriích nepatrný.
Například v otázce, jak nabít lithium-polymerovou baterii, bude muset majitel přístroje věnovat větší pozornost výběru vysoce kvalitního zdroje energie. Pokud jde o dobu trvání samotného procesu nabíjení, jeden i druhý zdroj energie budou spíše identické prvky.
Pokud jde o otázku trvanlivosti, situace v tomto ukazateli je rovněž nejednoznačná. Efekt stárnutí je samozřejmě charakterističtější pro prvky na bázi polymerů, ale v praxi majitelé pozorují různé situace. Například se často objevují recenze lithium-iontových baterií, které se již 1 rok po zakoupení ukáží jako nevhodné pro provoz. A lithium-polymerové baterie mohou dobře fungovat v některých zařízeních po dobu 6-7 let, zatímco jsou neustále aktivně používány.
Aby se zvýšila elektrická vodivost, inženýři stále přidávají gelovaný elektrolyt do polymerních článků. Otázka, kterou baterii zvolit, však není v továrnách naléhavým problémem. Kombinovaná řešení se často používají v místech, kde má velký vliv teplota. V takových případech se polymerní prvky obvykle používají jako záložní zdroje napájení a podle potřeby je připojují k síti.
