Литий-полимерные (Li-Ion или Li-Polymer) гальванического типа аккумуляторы, принцип их работы

Вследствие стремительного развития технологий ежегодно рынок приборов и техники, которые нуждаются в питании, пополняется все новыми девайсами.

Узким местом электроприборов по-прежнему остается элемент питания как наиболее подверженный износу компонент.

Выбор качественного аккумулятора во многом определяет срок эксплуатации не только самой емкости, но и прибора в целом.

Что из себя представляет литий полимерный аккумулятор

Типичный источник питания гальванического типа, в котором традиционный электролит представлен инновационными полимерными материалами с добавлением лития.

В первую очередь, отказ от дорогостоящих природных элементов в пользу полимеров, воспроизводимых в условиях лаборатории, повлиял на стоимость устройств в сторону удешевления; во-вторых, появилась возможность свободной компоновки внутри батареи.

Имеет смысл более подробно остановится на расшифровке маркировки:

1. В амперах четырехзначным числом указана емкость элемента питания.
2. Цифры после латинской буквы S указывают на количество банок, которые в совокупности составляют емкость.
3. Цифры после латинской буквы C – максимальный показатель тока.
4. Цифра после латинской P – совокупность сообщаемых банок.

Этой информации вполне достаточно, чтобы выбрать наиболее сообразный ситуации литий-полимерный аккумулятор.

Технология производства

Вот в общем виде поэтапная схема производства литий-полимерных аккумуляторов:

• нанесение на медную или алюминиевую пластину гелеобразного электролита, которая в дальнейшем выступает в роли приемника тока;
• после просушки пластина разрезается на части в зависимости от конструктивных особенностей аккумулятора;
• между пластинами наносится еще один более плотный слой гелеобразного электролита;
• аккумулятор собирается и герметизируется;
• в зависимости от конструкции добавляется жидкий электролит;
• дальнейшая сборка в защитный слой;
• установка клемм;
• тестирование на циклическую перезарядку;
• контроль качества и финальная сборка.

Принцип работы

Как и в большинстве аккумуляторных батарей электродвижущая сила реализована посредством возникающей химической реакции между анодом, в качестве которого традиционно используются графит и катод - кобальт, триггером для реакции выступают соли лития.

Можно выделить три разновидности электролита, применяемого в литий полимерных аккумуляторах:

1. Сухой полимерный электролит с примесями лития - используется в батареях, где нет необходимости в высоких показателях пускового тока.
2. Электролит в виде гелия - получается из сухого, если добавить нужное количество пластификатора (это самый популярный на данный момент вариант производства).
3. Нанесенный на специально спроектированную матрицу раствор солей лития.

В большинстве случаев используются гибридные варианты всех трех технологий, что обусловлено возможностями современной производственной базы и стремлению к удешевлению без потери качества.

Плюсы и минусы

Из свойственных литий-полимерным аккумуляторам преимуществ можно назвать следующие:

• высокая плотность (а, следовательно, и высокая емкость);
• минимальная склонность к саморазряду;
• возможность экспериментов с формой и весом аккумулятора;
• нет "эффекта памяти", что положительно влияет на срок эксплуатации батареи;
• работа в широком температурном регистре.

Из минусов стоит упомянуть такие как:

• склонность к перегреву;
• естественное старение при простое;
• боязнь глубокой разрядки;
• низкая прочность.

Сфера применения

Применяются литий-полимерные аккумуляторы как элементы питания в широком спектре устройств:

• мобильные телефоны и коммуникаторы;
• радиоуправляемая техника;
• ноутбуки, портативные ПК;
• гибридный и электрический транспорт.

Рекомендации к эксплуатации

Срок использования литий-полимерных аккумуляторов можно продлить, если следовать несложным правилам:

• использовать для зарядки только качественные устройства (желательно те, которые рекомендует непосредственно производитель);
• не допускать перегрева батареи;
• не допускать разрядки ниже 20% емкости;
• не производить зарядку, если устройства принесли с мороза.

Следует помнить, что даже малейшее вздутие батареи свидетельствует о необходимости замены.

Утилизацию аккумуляторных батарей нельзя выполнять самостоятельно - необходимо воспользоваться услугами пунктов приема батарей.