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.
