Чим відрізняються літій-полімерний і літій-іонний акумулятори?

У числі найпоширеніших видів акумуляторів – літій-полімерні і літій-іонні. У чому їх особливості? Чим відрізняється літій-полімерний від літій-іонного акумулятора?

Факти про літій-полімерних акумуляторах
В літій-полімерних акумуляторах задіюється твердий полімерний електроліт. У найперших зразках батарей розглянутого типу, створених в 70-х роках, він був присутній переважно в сухий модифікації. Даний електроліт фактично не проводив електричний струм, проте в ньому міг здійснюватися обмін іонами, утвореними сполуками літію. У сучасних пристроях – ноутбуках, мобільних телефонах, гаджетах – використовуються акумулятори, в яких також є деяка кількість електроліту у вигляді гелю.

Літій-полімерні батареї здатні забезпечувати високий рівень щільності електроенергії в розрахунку на свої розміри і масу. Вони характеризуються досить невисоким саморазрядом, не володіють так званим ефектом пам’яті – коли заряджений акумулятор в процесі використання іноді розряджається тільки до рівня, який відповідає моменту постановки батареї на зарядку (тобто необов’язково до нуля), а також можуть працювати при широкому діапазоні температур.

Однак літій-полімерні акумулятори не завжди безпечні – особливо при перегріванні або занадто довгої зарядки. Батареї розглянутого типу мають близько 800-900 робочих циклів, при яких рівень втрати ємності не перевищує 20%. Ті ж 20% продуктивності акумулятор втрачає після 2 років експлуатації, навіть якщо він не використовується, а знаходиться на зберіганні.

У літій-полімерних акумуляторів часто дуже невеликі розміри – теоретично можливий випуск батарей товщиною близько міліметра. Застосування металевого корпусу в їх конструкції необов’язково.

Факти про літій-іонних акумуляторах
Конструкція літій-іонного акумулятора складається з електродів і сепараторів, просочених зазвичай рідким електролітом. Перші представлені катодами з алюмінію і анодами з міді. Електричний заряд в акумуляторах розглянутого типу переноситься позитивно зарядженим іоном літію, який має здатність вбудовуватися в кристалічні решітки інших речовин і формувати таким чином нові сполуки. Катоди в сучасних літій-іонних акумуляторах, як правило, представлені сполуками літію з кобальтом, нікелем, марганцем, а також фосфатом заліза.

Батареї розглянутого типу характеризуються, як і літій-полімерні вироби, низьким саморазрядом, але дещо перевищують їх за енергоємністю. Літій-іонні акумулятори немає необхідності періодично заряджати і розряджати в цілях підтримки функціональності.

Застарілі моделі літій-іонних акумуляторів вважаються небезпечними в експлуатації, але ті, що включають в себе елементи з сполуки літію з фосфатом заліза, визнані досить надійними. Як і літій-полімерні пристрої, батареї розглянутого типу втрачають в ємності з плином часу – навіть якщо не використовуються.

Різниця між літій-полімерним та літій-іонним акумулятором
Головна відмінність літій-полімерного від літій-іонного акумулятора полягає в застосуванні в структурі перших переважно сухого електроліту (з невеликим відсотком гелевого), в той час як у других використовується, як правило, рідкий електроліт. Це зумовлює можливість, перш за все, не застосовувати в конструкції літій-полімерних батарей металеву оболонку і зробити акумулятор невеликого розміру і товщини. В літій-іонних акумуляторах, в свою чергу, вона необхідна – інакше електроліт витече. Важливість використання металевої оболонки може ускладнювати зменшення розміру випускаються батарей фірмами-виробниками.

Посилання на основну публікацію