Отличительные черты Li-ion и Li-pol аккумуляторов
Существующие химические источники тока (ХИТ) делятся на две большие группы: батарейки и аккумуляторы. Главное, что их объединяет, - это химическая реакция внутри источника питания, которая ведет к образованию химической энергии при подаче на клеммы постоянного тока (при обратном процессе она преобразуется в электрическую).
Основной отличительной чертой является принцип работы. Если батарейки после расхода своих ресурсов приходят в негодность, не восстанавливаются и требуют утилизации, то аккумуляторы готовы неоднократно возвращаться к работе после зарядки и служить еще долгое время.
Классификация по типу электролита и электродов
Оба вида элементов питания имеют огромное количество модификаций в зависимости от типа электролита и материала изготовления электродов. Технические, энергетические, эксплуатационные параметры, область применения целиком зависят от этих составляющих.
Эти два вида источников могут быть взаимозаменяемыми (служить аналогами), но чаще имеют специфические особенности, требуют определенных условий хранения и использования.
Разделение ХИТ на жидкостные и «сухие» однозначно указывают на тип электролита. В первых эту роль выполняет раствор соляной кислоты. Элемент питания с жидким электролитом требует особых правил эксплуатации, техники безопасности, дополнительной осторожности при переносе, установке и обслуживании.
Наличие проводящего раствора напрямую влияет на конструкцию и размеры. В некоторых случаях область применения ограничена недопустимостью кислотного раствора.
В «сухих» вместо этой важной составляющей химического процесса применяется пластмассовая пластина, слегка пропитанная электролитом (или с вкраплениями гелия).
Типы электродов могут быть самыми разнообразными - в зависимости от химического состава металлов или их солей, допустимых и применяемых при изготовлении. Они же дают названия автономным энергоносителям.
Почему литиевые?
Происхождение и применение батареек и аккумуляторов имеют давнюю историю, многие продолжают быть востребованными до сих пор почти в первозданном виде. Приходят современные технологии, появляются новые электронные приборы, устройства, изделия или марки автомобилей.
Требования к характеристикам электрических помощников возрастают. Появляются новые виды, область применения расширяется. Модернизация направлена на усовершенствование всех параметров (особенно электротехнических показателей). Даже незначительное увеличение емкости, уменьшение ее потери при хранении сказывается на срок службы, качество и конкуренцию.
Так появились современные элементы питания, в которых активным веществом являются соединения лития.
Литий отличается от всех используемых материалов, предусмотренных технологией изготовления, тем, что обладая наименьшей массой, позволяет выпускать миниатюрные малогабаритные источники питания с самой большой плотностью тока на единицу их веса.
Сейчас повышенным спросом пользуются Li-ion аккумуляторы (литий-ионные) и Li-pol (литий-полимерные).
Аккумуляторы Li-ion
Литий-ионные элементы питания является очень распространенными среди АКБ. В состав электролита входят соли лития. Одной из характерных особенностей Li-ion является возможность подзарядки, в которой нуждается этот тип батарей. За уровнем заряда необходим постоянный контроль.
Нельзя допускать разрядки до полной пустоты, иначе срок службы значительно сократится.
Большое влияние на длительность эксплуатации оказывает температура, при которой Li-ion аккумулятор хранится, работает или заряжается. Li-ion не любит высоких температур, сразу теряя емкость. Низкие температуры тоже могут привести к неприятностям: электролит замерзает.
Ему также «не нравится» даже незначительное изменение напряжения в зарядном устройстве. Приходится снова «делиться» емкостью.
Литий-ионные аккумуляторы нашли свое применение в самых разнообразных бытовых приборах, не требующих высокого уровня постоянного тока (например, ноутбуки, фонарики). Более мощные требуются для пылесосов, используются в электрических инструментах и др.
Отсутствие металлического лития в Li-ion батарее повышает безопасность пользования.
Еще более привлекательным этот вид батареи делает сравнительно низкая цена. Это играет не последнюю роль при выборе и покупке.
Аккумуляторы Li-pol
Литий–полимерные аккумуляторы, которые производятся по современной технологии, уверенно завоевывают «место под солнцем». Они особенно востребованны в компьютерной технике.
Отсутствие жидкого электролита и проблем, связанных с ним, делает Li-pol все более популярным. В Li-pol аккумуляторах между анодом и катодом размещается твердая полимерная перегородка с содержанием солей лития. Применяя гибридную технологию, добавляют жидкий гелий для увеличения активности и улучшения других технических характеристик. Это ведет к повышению безопасности.
Технология изготовления заметно сложнее, стоимость изделия становится выше.
Дизайн, размеры тоже делают свое доброе дело. Изящная конфигурация, плоская форма, отличная от привычной цилиндрической, позволяют легко размещаться в предусмотренном отсеке, занимая небольшое пространство. Эта особенность вместе с повышенной безопасностью расширяют границы применения.
Отсутствие необходимости в дополнительной защите от протекания электролита, отказ от металлического герметичного корпуса значительно уменьшают вес Li-pol.
Чем похожи Li-ion и Li-pol аккумуляторы?
Основные показатели (часто идентичные) делают их очень похожими друг на друга.
Сначала об электрических характеристиках. Они подобны у Li-ion и Li-pol аккумуляторов, например, номинальное напряжение 3,7 В, но несоизмеримо лучше, чем у щелочных, солевых и др. Используются однотипные материалы для катода (оксид ванадия или марганца, кобальт) и анода (в состав материала входит графит), протекают одинаковые химические реакции.
Их можно хранить в течение одного и того срока (не более двух-трех лет).
Не наблюдается «эффект памяти». Присутствие такого параметра у других означает, что в следующем цикле разрядка начнется с уровня, до которого была заряжена батарея в предыдущем цикле, т.е. как бы «запоминает» запас емкости. Данные батареи этим «не страдают».
Конструктивное сходство позволяет использовать одно и то же зарядное устройство.
При перезаряде более 4,2 В или сильном разряде менее 2,7 В оба аккумулятора с одинаковой вероятностью могут загореться или даже взорваться.
Равным образом ни один их них нельзя применять, если есть хоть какие-то, даже незначительные, повреждения. Те, которые подверглись мощному разряду, тоже не допускаются до работы.
Чем отличаются Li-ion и Li-pol аккумуляторы?
При большой схожести Li-ion и Li-pol аккумуляторов они наделены заметными отличиями. Некоторые являются преимуществом, другие недостатком. Это наглядно видно в сравнительной таблице.
Какой аккумулятор предпочтительнее?
На этот вопрос нет однозначного ответа. Li-ion или Li-pol аккумулятор занимает свое законное место в том устройстве, изделии, бытовой или компьютерной технике, оборудовании, где его характеристики, параметры и требования к эксплуатации подходят наилучшим образом.
Решение принимается в зависимости от предполагаемого применения. Там, где важным является сила разрядного тока, продолжительность службы да еще по низкой цене, лучше отдать предпочтение Li-ion.
Как только портативность, компактность, универсальность выходят на первое место, становятся главными (наряду с ослаблением жестких требований к условиям эксплуатации), тогда без колебаний приобретается Li-pol, несмотря на высокую цену. Бывает так, что недостаток с точки зрения одних требований оказывается преимуществом в другой ситуации.
При выборе источника питания следует внимательно изучить все его плюсы и минусы с точки зрения цели данного приобретения (то есть для какого устройства покупается), чтобы учесть все эксплуатационные требования. Тогда ошибка исключается.
