Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты » Литий-полимерные аккумуляторы
Количество просмотров: 8426
Комментарии к статье: 1


Литий-полимерные аккумуляторы


В начале 90-х годов, когда промышленное использование литий-ионных аккумуляторов уже во всю набирало обороты, были разработаны и первые литиевые аккумуляторы в форме пакетов — литий-полимерные аккумуляторы (обозначение «Li-Pol» или «Li-Po»).

Таким образом, литий-полимерные аккумуляторы стали более поздней разновидностью литий-ионных аккумуляторов. Но если в литий-ионных аккумуляторах электролит применяется жидкий, то у литий-полимерных собратьев это уже полимерный состав, по консистенции - гель. Благодаря полимерной основе, аккумуляторы данного типа обладают более высокой удельной энергоемкостью, чем другие.

Именно по этой причине сегодня литий-полимерные аккумуляторы особенно широко внедрены во множество мобильных устройств, где малый вес крайне важен (гаджеты, радиоуправляемые игрушки и т. д.)

Литий-полимерный аккумулятор

Типичный литий-полимерный аккумулятор содержит в своей конструкции четыре основные части: положительный электрод (анод), отрицательный электрод (катод), сепаратор и электролит. В качестве сепаратора может выступать такой полимер, как микропористая полиэтиленовая или полипропиленовая пленка. Поэтому даже если электролит практически и является жидкостью, полимерный компонент в аккумуляторе неизменно присутствует.

Положительный электрод, в свою очередь, может быть разделен на три части: литий-переходный материал (оксид лития-кобальта или литий-оксид марганца), проводящая добавка и полимерное связующее — поливинилиденфторид. Что касается отрицательного электрода, то он содержит тоже три части, только вместо оксидов на нем присутствует углерод (графит).

Принцип действия литий-полимерного аккумулятора, как и принцип действия аккумулятора литий-ионного основан на обратимом встраивании (интеркаляции и деинкаляции) ионов лития в материал положительного и отрицательного электродов, при этом проводящей средой для ионов лития служит электролит, а микропористый сепаратор нужен здесь для того, чтобы препятствовать соприкосновению противоположных электродов друг с другом.

Сепаратор, таким образом, исключает миграцию частиц самих электродов, пропуская лишь ионы лития. В разряженном состоянии напряжение между электродами находится в диапазоне от 2,7 до 3 вольт, а в заряженном достигает 4,2 вольт (для аккумулятора на основе оксида литий-кобальта). Для литий-железофосфата (разновидность литий-ионного аккумулятора) эти значения будут иными - от 1,8 до 2,0 вольт в разряженном состоянии и от 3,6 до 3,8 вольт в заряженном.

Li-Pol литий-полимерная батарея

Для каждого аккумулятора характерные значения рабочих напряжений указываются в документации, кроме того каждый аккумулятор должен быть оснащен защитной схемой, не допускающей выхода напряжения за пределы допустимого диапазона. Если же ячейки собираются в батареи будучи соединены последовательно, то обязательно наличие балансирующего контроллера, который будет удерживать заряд каждой ячейки на приемлемом уровне.

Литий-полимерные аккумуляторы традиционно отличаются от обычных литий-ионных аккумуляторов гибким, а не жестким каркасом. В итоге ячейка не только оказывается на 20% легче, но также имеет колоссальное преимущество, которое заключается в возможности производить аккумуляторы практически любой желаемой формы (для ноутбуков, планшетов и прочих мобильных устройств это крайне важно). Кроме того уровень саморазряда литий-полимерных аккумуляторов составляет всего около 5% в месяц.

Наконец, следует отметить количество рабочих циклов, которое у литий-полимерных аккумуляторов достигает 900. А при разрядных токах в 2С (удвоенное значение номинальной емкости) емкость бытовых аккумуляторов данного типа снижается лишь на 20% за все время жизни. Для специальных же применений, с нетипично большими рабочими токами, разрабатываются специальные литий-полимерные аккумуляторы, способные безболезненно отдавать в нагрузку токи на порядок превышающие величину номинала.

Андрей Повный

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 

О сайте Электрик Инфо и авторах статей



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Литий-ионные батареи: устройство, принцип работы, виды и применение
  • Современные аккумуляторные батарейки - достоинства и недостатки
  • Как увеличить срок службы литий-ионных аккумуляторов
  • Алюминиевые аккумуляторы
  • Как рассчитать параметры зарядного устройства для аккумулятора
  • Источники электропитания
  • Гибкие аккумуляторные батареи
  • Прозрачный аккумулятор
  • Что такое эффект памяти аккумулятора
  • Почему взрываются аккумуляторы
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Интересные факты

    Аккумулирование энергии, Аккумуляторные батареи, Емкость, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Роберт |

    В начале 21 века стала популярной тема полимер-ионных аккумуляторов. Однако многие пользователи сталкиваются с проблемой отличить обычную литий-ионную батарею от батареи с полимерной архитектурой. Литий-полимерный отличается от других аккумуляторных систем типом используемого электролита. Оригинальный полимер с дизайном 1970-х годов использует твердый (сухой) полимерный электролит, который напоминает пленку, похожую на пластик. Этот изолятор обеспечивает ионный обмен и заменяет традиционный пористый сепаратор, пропитанный электролитом. Прочный полимер имеет плохую проводимость при комнатной температуре, и аккумулятор должен быть нагрет до 50–60 ° C, чтобы по нему протекал ток. Чтобы современный литий-полимерный элемент мог проводить ток при комнатной температуре, он должен загустеть.

    Правильный термин - «литий-ионный полимер» или литий-полимер. Литий-полимер может быть встроен во многие системы, такие как литий-кобальт, NMC, литий-фосфат и литий-марганец. По этой причине литий-полимерный аккумулятор не считается исключительным по отношению к литий-ионному аккумулятору. Большинство потребительских литий-полимерных вторичных батарей основаны на литий-кобальтовых системах. Что касается пользователя, литий-полимерный в основном такой же, как литий-ионный аккумулятор. Обе системы используют одинаковые катод и анод и содержат одинаковое количество электролита. Хотя характеристики и производительность обеих систем схожи, литий-полимер уникален тем, что представляет собой микропористый электролит и заменяет традиционный пористый сепаратор. Гелеобразный электролит становится катализатором, улучшающим электропроводность. Литий-полимер предлагает немного более высокую удельную энергию, а содержащие его батареи могут быть тоньше, чем обычные литий-ионные батареи. При этом себестоимость продукции выше на 10-30%. Несмотря на более высокую цену, доля рынка литий-полимерных аккумуляторов растет. Они также появляются в гибкой оболочке из фольги (полимерный ламинат или сумка-камера), которая напоминает контейнер для пищевых продуктов. В то время как для стандартной литий-ионной батареи требуется жесткий корпус для прижатия электродов друг к другу, в литий-полимерной батарее используются ламинированные листы, которые не требуют сжатия. Этот алюминиевый корпус снижает вес более чем на 20%; более того, тонкопленочная технология освобождает дизайн от формата, а батарея может иметь любую форму, идеально подходящую для стильных мобильных телефонов и ноутбуков, делая их меньше, тоньше и легче. Литий-полимерный может быть очень тонким и напоминать кредитную карту. Зарядно-разрядные характеристики литий-полимера идентичны характеристикам других литий-ионных систем и не требуют специального зарядного устройства. Вопросы безопасности также схожи. Зарядно-разрядные характеристики литий-полимера идентичны характеристикам других литий-ионных систем и не требуют специального зарядного устройства. Вопросы безопасности также схожи. Зарядно-разрядные характеристики литий-полимера идентичны характеристикам других литий-ионных систем и не требуют специального зарядного устройства. Вопросы безопасности также схожи.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.