Какой аккумулятор лучше? Литий-ионный или литий-полимерный?

Неотъемлемый элемент современной повседневной жизни – это, конечно, портативные зарядные устройства. И если аккумулятор некачественный, то об эффективности и безопасности не может быть речи. Все, кто производят зарядные устройства, применяют в конструкции пару видов аккумуляторов. Это литий-ионный и литий-полимерный.

Сразу отметим, что отличие между литий-ионным и литий-полимерным типами аккумуляторов есть, и оно существенное, но только когда полимерный материал является электролитом.

Однако, забегая наперед, нужно сказать следующее: если покупаешь смартфон, планшет или ноутбук, то тип аккумулятора, чтобы там ни было указано в маркировке — Li-Ion или Li-Po, меньше всего сказывается на времени работы и характеристиках девайса в целом.

Особенности литий-ионных аккумуляторов

С самого начала модели на базе лития делали с использованием кобальта и марганца. Они были основными элементами, то есть активным электролитом.

Батареи литий-ионного типа, которые выпускают в настоящее время, уже не такие. В них немало конструктивных изменений. Применяемое вещество не влияет на продуктивность. Она зависит от того, как размещены элементы в блоке, каков их порядок.

Составными частями современного аккумулятора Li-Ion являются электроды и сепаратор. Применяются медь и алюминий. Аноды – из меди. А для катодной основы применяют фольгу из алюминия.

Внутреннее соединение анода и катода обеспечивается с помощью специальных клемм-токосъемников. А электролитная пропитка массы сепаратора формирует среду, которая благоприятна для того, чтобы обслуживать заряд. Положительные заряды ионов лития производят запуск химических реакций, формируют связи и обеспечивают выход энергии.

Особенности литий-полимерных батарей

Надо признать, что литий-ионным моделям не под силу выполнить большинство современных задач. А потому их потихоньку стали вытеснять полимерные элементы. Батареи Li-ion не обеспечивали высокий уровень безопасности. А еще их покупка обходилась недешево.

Нужно было избавиться от этих недостатков, устранить проблемы эксплуатации, добиться большей эффективности батареи. Вот почему разработчики пошли по пути смены электролита. Они отказались пропитывать пористый сепаратор в конструкции батареи. Они решили использовать полимерные электролиты.

Толщина литий-полимерного элемента – 1 мм. Это предоставляет возможность сделать компактными размеры аккумулятора. После того, как жидкие электролиты заменили полимерными пленками, большой риск того, что батарея воспламенится, был исключен. И батареи стали безопасными.

Полимерно-литиевые аккумуляторные устройства имеют такую конструкцию, которая никак не допускает, чтобы в ней был электролит. Будь то жидкость или гель. Можно наглядно представить, в чем разница технологий. Для этого необходимо только изучить принцип работы современных автомобильных питающих устройств.

С внедрением полимерно-литиевых элементов предполагалась уже твердотельная основа. Их характерным отличием по сравнению с литий-ионными аккумуляторами стал процесс, когда пластины активного вещества контактируют с литием и не допускают того, чтобы во время циклирования образовались дендриты. Благодаря этой особенности есть защита аккумуляторных элементов не только от возгорания, но и от взрыва.

Чем отличаются эти аккумуляторы друг от друга?

Если взять все известные смартфоны, планшеты, ноутбуки, смарт-часы и прочие портативные гаджеты, то самый подходящий аккумулятор подобрать можно уже на этапе проектирования и инженерного конструирования. В последнее время производители приложили немало усилий для того, чтобы внедрить самые современные технологии, позволяющие сберегать энергию.

Иногда у разработчиков получается достичь цикл автономности максимально длительный. Однако в угоду концептуальных особенностей разрабатываемого продукта (скажем, для того, чтобы иметь тонкий корпус или огромную камеру и при этом не увеличивать габариты) даже самым крутым системам экономии расхода заряда порой не суждено быть реализованными.

Вот почему покупателям приходится выбирать подходящие для конкретных целей характеристики.

Тип аккумулятора — это часть инженерного расчета под выбранную концепцию. И тут нужно выбирать между конструкцией, которая проще и дешевле, или той, которая сложнее, но дороже.

Эксперты «Battery University» установили, что в современных гаджетах все же редко можно встретить литиевые батареи, которые полностью базируются на полимере. Преимущественно встречаются литий-ионные полимерные батареи. А в них используют ламинированную оболочку, а не жесткие корпуса, как у обычных литий-ионных батарей.

Преимущественно литий-полимерной батареей называют тот литий-ионный аккумулятор, который имеет эластичную полимерную оболочку с компактными габаритами.

Достоинства обычной литий-ионной (Li-Ion) батареи:

- Плотность высокая
- Эффект памяти отсутствует
- Стоимость низкая

Недостатки стандартной литий-ионной (Li-Ion) батареи:

- Может вздуваться и разрушаться
- Может самовоспламеняться
- Со временем изнашивается

Достоинства литий-полимерной (Li-Poly/Li-Po) батареи:

- Эластичная и прочная
- Компактная и низкопрофильная
- Риск утечки электролита снижен

Недостатки литий-полимерной (Li-Poly/Li-Po) батареи:

- В производстве дороже
- Изнашивается быстрее
- Поставки неразвиты (логистика)

Продолжительность службы

Аккумуляторы, и литий-ионные, и литий-полимерные, быстро стареют. Они могут обеспечить примерно 900 полных циклов зарядки, а потом они уже не годятся для дела. И неважно при этом, насколько активно использовали девайс. Когда батарею долго не применяли вообще, то все равно ресурс ее использования сократится.

Разница в дополнительной защите

Чем отличаются Li-ion и Li-Pol аккумуляторы? При рассмотрении этого вопроса нужно обращать внимание на встроенные защитные системы.

Модели, которые работают на полимерно-литиевой основе, нуждаются в применении дополнительных функций внутренней защиты. Дело в том, что они нередко портятся из-за того, что элементы перегорают. И это все из-за внутреннего напряжения разных рабочих участков.

Для того чтобы сделать устройство безопасным от несанкционированных перезарядов, и от того, чтобы не перегревались детали и не перегорали, в конструкции применяют специальную стабилизирующую систему и механизм, который ограничивает ток.

Так безопасность литий-полимерных моделей становится выше. Однако это ведет к существенному повышению стоимости аккумулятора, поскольку есть необходимость применять защитные элементы.

В конструкции используются электролитические компоненты в гелевой формации, но лишь частично. Элементы питания комбинированные нашли применение в большинстве портативных устройствах. Они очень восприимчивы к перепадам температуры. И потому нуждаются в том, чтобы правила эксплуатации строго соблюдались.

Внутреннюю часть производители заключают в корпус, который обладает теплоизолирующими свойствами. Понятно, что данные аккумуляторы подходят для применения там, где жаркий климат. В условиях, когда режим температуры не соответствует требованиям эксплуатации, элементы, у которых полимерная составляющая, используются в качестве резервных.

Специфика зарядки разных аккумуляторов

Вам понадобится, как минимум, три часа для того, чтобы пополнить заряд литий-полимерного аккумулятора. Весь процесс будет протекать так, что блок не нагреется.

Предусматривается пара этапов наполнения. Первый этап происходит до того, как будет установлен пиковый режим. А он поддерживается до той поры, когда зарядка не достигнет семидесяти процентов. Если режим напряжения нормальный, то набирается и остаточный заряд в 30 процентов.

Существует строгий график подзарядки. Нужно дождаться полной разрядки и проводить процедуру через каждые 500 часов применения девайса. Данный режим позволяет поддерживать постоянный объем наполнения.

Обращаем внимание на то, что во время зарядки каждый разъем должен быть подключен корректно. Размыкания допускать нельзя. Элементы Li-Pol очень чувствительны к перегрузкам, превышенным показателям тока, а также механическим ударам и переохлаждению. Нужно контролировать герметичность твердотельных элементов.

Оба типа аккумуляторов затрачивают примерно одно и то же время на зарядку. Однако полимерный элемент более «капризный» к качеству точки энергоснабжения.