Какой аккумулятор лучше li ion или li pol для ноутбука
В производстве накопителей энергии устаревшие технологии быстро сменяются новыми решениями. Вначале аккумуляторы NiCd были вытеснены элементами типа NiMH. Взамен им были созданы более совершенные генерации аккумуляторных батарей – Li-ion, LiFePO4, Li-Pol. В данной статье мы рассмотрим отличия Li-ion и литий-полимерного аккумулятора, их преимущества и предпочтения по выбору с учетом особенностей предстоящего применения АКБ.
Литий-ионный полимерный аккумулятор (Li-ion-Polymer) — что это такое?
В любом современном устройстве применяется не истинный Li-Polymer , а выполненный в «мягкой» оболочке с немного изменённым гелеобразным электролитом литий-ионный аккумулятор. Для правильного обозначения используются особые аббревиатуры.
👉 Чаще всего, это « Li-ion Polymer » (многие пользователи, когда обращают внимание на эту надпись, поневоле впадают в ступор).
Мы рассказывали , что так делает компания Apple при печати стикеров на ячейки для iPhone . Также « литий-ионным полимерным » обозначают аккумуляторы Xiaomi , Huawei и других производителей.
Делать выбор, какую технологию применить в смартфоне, планшете, ноутбуке должны инженеры и разработчики электроники. И уж точно никак не простые люди.
👉 Поэтому никто в корпорациях не заботится о каких-то удобных маркировках или маркетинговых пояснениях « что лучше ».
🔻 И всё же мы постарались объяснить, исходя из каких соображений в одних моделях ставят Li-ion , а в других Li-Polymer .
👍 Плюсы* литий-ионной (Li-ion) батареи
- + Лучше соотношение цены и ёмкости;
- + Стоимость ниже при небольших партиях;
- + Безопаснее извлекать и перевозить (твёрдый корпус);
- + Дольше не изнашиваются (защищены от повреждений);
- + Стандартизация (серия одних размеров и форм).
Литий-ионный или литий-полимерный?
Обычный человек скорее всего не заметит никакой разницы между литий-ионными и литий-полимерными батареями, когда использует их. Однако разница есть.
👎 Минусы* литий-ионной (Li-ion) батареи
- - Сложно и дорого изготовить нестандартные формы;
- - Тяжёлые и занимают больше места внутри гаджетов;
- - При повреждении вытекает жидкостный электролит;
- - Сильнее зависимость от качества изготовления (корпус, защита).
💬 * - в сравнении с Li-Polymer, когда как плюсы и минусы литий-ионной технологии как таковой мы рассматривали в отдельной статье .
Где используются
Такой тип литиевого аккумулятора (Li-Po/Li-Poly) используется, например, в смартфонах: Xiaomi Redmi 5 , Redmi Note 4x .
Для портативных устройств, таких как смартфоны и ноутбуки , иногда оптимальнее выбирать форм-фактор pouch-cell , в котором изготавливают только ячейки Li-Polymer . По этой же причине всё чаще они размещаются в таких приложениях, как электроинструмент и электромобили .
👍 Плюсы литий-полимерной (Li-Poly/Li-Pol) батареи
- + Вариативные формы вплоть до Г-образных или изгибаемых;
- + Любые размеры вплоть до самых маленьких (меньше миллиметра);
- + Даже сложные формы и размеры окупаются при больших партиях;
- + Уменьшенный вес за счёт отсутствия твёрдой оболочки;
- + Незначительно безопаснее (электролит загущён).
Литий-полимерный (Li-Po / Li-Pol / Li-Polymer)
Литий-полимерные батареи новее литий-ионных и имеют мягкий пластичный корпус ( pouch-cell ). Они легче , компактнее с более высокой плотностью энергии за счёт тесного размещения комплектующих.
Литий-ионный или литий-полимерный?
Обычный человек скорее всего не заметит никакой разницы между литий-ионными и литий-полимерными батареями, когда использует их. Однако разница есть.
Где используются
Производители выбирают традиционные ячейки Li-ion для большинства портативных электронных устройств (« приложений »):
- смартфоны и планшеты;
- ноутбуки;
- источники бесперебойного питания;
- гаджеты (от смарт-часов и повербанков до приборов «умного дома»);
- электроинструмент (аккумуляторная дрель, шуруповёрт, пила);
- бытовые приборы (роботы-пылесосы, триммеры, зубные щётки);
- медицинское и промышленное оборудование ( подробнее ).
💬 Например, в таких легендарных устройствах, как: iPhone 4S , Apple MacBook Air 11" , Apple iPod Photo , iPod Video и во многих других гаджетах.
Сравнительная таблица Li-ion и Li-Pol батарей
Чтобы выяснить с учетом индивидуальных приоритетов, что лучше, Li-polymer или литий-ионная АКБ, нужно сопоставить их характеристики. Это легко сделать с помощью сравнительной таблицы:
У Li-ion батарей
У Li-Pol батарей
Узкий, есть модели в форме цилиндра и призмы, самый популярный цилиндрический размер – 18650.
Широкий, без стандартных рамок формата элементов питания, возможно создание элементов толщиной от 1 мм.
Легкий – за счет применения гелеобразного электролита и сокращения элементов из металла.
Емкость при идентичных размерах
Выше, почти вдвое.
Плотность энергии на единицу массы
От 100 до 190 Втч/кг, в зависимости от материала катода.
От 130 до 200 Втч/кг.
Приблизительно одинаковый: у литий-ионных – от 500 до 2000 циклов заряд-разряд, в зависимости от материала катода, у литий-полимерных – 800 – 1000 циклов.
Риск взрыва или возгорания
Присутствует, но использование платы защиты исключает такой риск.
Минимизирована – благодаря невозможности утечки электролита и использованию интегрированной защиты от избыточного заряда.
Есть ли отличия литий-ионных (Li-ion) и литий-полимерных (Li-Po / Li-Pol / Li-Polymer) аккумуляторов при выборе телефона или ноутбука, что лучше?
📅 Статья полностью переработана в 2022 году с учётом появления новых материалов промышленности, научных исследований, опыта компании Neovolt при производстве аккумуляторных батарей в России.
🗨 Цель состоит в том, чтобы предоставить актуальный обзор аккумуляторных технологий и их применения.
Смартфоны, планшеты и ноутбуки прочно вошли в нашу жизнь. Мы полагаемся на них, чтобы оставаться на связи и продуктивно работать. Поэтому важно знать, что когда вы покупаете одно из этих устройств, батарея внутри прослужит долго.
🔻 Какой бы тип батареи не был указан — Li-ion или Li-Pol — это мало повлияет на общее время работы или характеристики устройства.
👎 Минусы* литий-ионной (Li-ion) батареи
- - Сложно и дорого изготовить нестандартные формы;
- - Тяжёлые и занимают больше места внутри гаджетов;
- - При повреждении вытекает жидкостный электролит;
- - Сильнее зависимость от качества изготовления (корпус, защита).
💬 * - в сравнении с Li-Polymer, когда как плюсы и минусы литий-ионной технологии как таковой мы рассматривали в отдельной статье .
Литий-полимерный (Li-Po / Li-Pol / Li-Polymer)
Литий-полимерные батареи новее литий-ионных и имеют мягкий пластичный корпус ( pouch-cell ). Они легче , компактнее с более высокой плотностью энергии за счёт тесного размещения комплектующих.
Особенности
У ячеек Li-ion жёсткий прочный (пластиковый или металлический) корпус ( призматический или цилиндрический ). Конструкция выполнена так, чтобы ячейки было безопасно извлекать и перевозить.
Внутри элемента помимо анода, катода и ( не всегда ) контроллера размещён жидкостный электролит . Обычно в виде литиевой соли в органическом растворителе. Электролит помогает проводить электричество между электродами ( подробнее о конструкции).
Чем отличается от Li-ion Li-Pol технология?
Усовершенствование Li-ion батарей было направлено на повышение безопасности их использования и удешевление технологии. Решить эту задачу удалось при помощи смены электролита – вместо пористого сепаратора с пропиткой из электролита начали применять полимерный электролит. Прежде он использовался в роли пластиковой пленки для проведения тока. В Li-pol накопителях энергии толщина элемента стартует от 1 мм, что позволяет получать изделия всевозможных форм и габаритов. Литий полимерный аккумулятор отличие от ионного зависит напрямую от сферы применения.
Но принципиальный ответ на вопрос, в чем разница Li-Pol аккумуляторов от Li-ion моделей, – это неиспользование электролита в жидком состоянии и сведение к минимуму риска воспламенения. В литий-полимерных АКБ нет ни жидких, ни гелевых электролитов. Активное вещество представляет собой твердую пластину и в области соприкосновения с литием не допускает образования дендритов при циклировании. Благодаря этому устраняется риск взрывов и возгораний литий-полимерных АКБ.
Изначально Li-Pol источники тока имели слабую проводимость и не подходили для портативных аппаратов. Но этот недостаток удалось устранить благодаря использованию гелеобразного электролита. Усовершенствованные Li-polymer накопители энергии имеют мембрану с электролитом. Для ее изготовления используется разделитель из пропилена или пористый полиэтилен, внутри которого содержится полимер. Взаимодействуя с жидкостью-электролитом, он становится гелеобразным.
👍 Плюсы* литий-ионной (Li-ion) батареи
- + Лучше соотношение цены и ёмкости;
- + Стоимость ниже при небольших партиях;
- + Безопаснее извлекать и перевозить (твёрдый корпус);
- + Дольше не изнашиваются (защищены от повреждений);
- + Стандартизация (серия одних размеров и форм).
👎 Минусы* литий-ионной (Li-ion) батареи
- - Сложно и дорого изготовить нестандартные формы;
- - Тяжёлые и занимают больше места внутри гаджетов;
- - При повреждении вытекает жидкостный электролит;
- - Сильнее зависимость от качества изготовления (корпус, защита).
💬 * - в сравнении с Li-Polymer, когда как плюсы и минусы литий-ионной технологии как таковой мы рассматривали в отдельной статье .
Особенности
Литий-полимерные аккумуляторы несколько лет назад были распространены значительно меньше традиционных литий-ионных . Их дороже производить, сложнее обеспечить безопасную перевозку из-за мягкого незащищённого корпуса, большие партии обходятся дороже в сравнении с традиционными литий-ионными ячейками.
Раньше их применяли в основном в радиоуправляемых моделях , квадрокоптерах , в очень маленьких гаджетах (вроде фитнес-браслетов или электронных сигарет). Сегодня Li-Polymer встречаются уже по всему списку приложений Li-ion (который мы указали выше). Их иногда помещают в жёсткие корпуса, они становятся доступнее и по цене .
Все аккумуляторы, независимо от типа химии, выполняют одну и ту же функцию – накапливают электроэнергию и отдают ее для автономного питания различных приборов, оборудования и техники. Но используемая технология изготовления аккумуляторов значительно влияет на их удельную емкость, срок службы, безопасность использования, диапазон рабочих температур и другие критерии оценивания. Из современных элементов питания наиболее популярны литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы, отличия и сходства которых мы подробно рассмотрим в этой статье.
Литий-ионный (Li-ion)
Литий-ионные аккумуляторы по статистике стали самыми распространёнными в мире [ Marketquest , март 2022]. Сочетание цены , ёмкости и срока службы делают их очень выгодными для корпораций и промышленности.
Литий-ионный полимерный аккумулятор (Li-ion-Polymer) — что это такое?
В любом современном устройстве применяется не истинный Li-Polymer , а выполненный в «мягкой» оболочке с немного изменённым гелеобразным электролитом литий-ионный аккумулятор. Для правильного обозначения используются особые аббревиатуры.
👉 Чаще всего, это « Li-ion Polymer » (многие пользователи, когда обращают внимание на эту надпись, поневоле впадают в ступор).
Мы рассказывали , что так делает компания Apple при печати стикеров на ячейки для iPhone . Также « литий-ионным полимерным » обозначают аккумуляторы Xiaomi , Huawei и других производителей.
Делать выбор, какую технологию применить в смартфоне, планшете, ноутбуке должны инженеры и разработчики электроники. И уж точно никак не простые люди.
👉 Поэтому никто в корпорациях не заботится о каких-то удобных маркировках или маркетинговых пояснениях « что лучше ».
🔻 И всё же мы постарались объяснить, исходя из каких соображений в одних моделях ставят Li-ion , а в других Li-Polymer .
Литий-ионный (Li-ion)
Литий-ионные аккумуляторы по статистике стали самыми распространёнными в мире [ Marketquest , март 2022]. Сочетание цены , ёмкости и срока службы делают их очень выгодными для корпораций и промышленности.
На самом деле это две технологии:
- Литий-ионная — общая технология перезаряжаемой батареи, в которой для хранения используются ионы лития, где « Li-ion » без уточнений обычно указывается для LCO-ячеек ( кобальтовых , как в смартфонах), но есть и другие типы (NMC, LFP, как в электромобилях);
- Литий-полимерная — это технология изготовления литий-ионных аккумуляторов, где « Li-Polymer » обозначает чаще всего тот же тип LCO-ячейки , но с изменённым составом для более компактного размещения в полимерном корпусе (возможны иные катоды, аноды).
⚠️ Литий-полимерные аккумуляторы, которые доступны в продаже, истинно не являются твердотельными или «сухими».
❌ Твердотельные Li-Polymer производят в небольшом количестве из-за сложности изготовления твердотельного электролита, купить в розницу практически невозможно.
❌ Сухие Li-Polymer практически вообще не заказывают и не изготавливают — этот тип полимерного электролита разработан в 1970-х, но не достиг продажи из-за высокого внутреннего сопротивления и высокотемпературного режима работы.
Особенности
Литий-полимерные аккумуляторы несколько лет назад были распространены значительно меньше традиционных литий-ионных . Их дороже производить, сложнее обеспечить безопасную перевозку из-за мягкого незащищённого корпуса, большие партии обходятся дороже в сравнении с традиционными литий-ионными ячейками.
Раньше их применяли в основном в радиоуправляемых моделях , квадрокоптерах , в очень маленьких гаджетах (вроде фитнес-браслетов или электронных сигарет). Сегодня Li-Polymer встречаются уже по всему списку приложений Li-ion (который мы указали выше). Их иногда помещают в жёсткие корпуса, они становятся доступнее и по цене .
Есть ли отличия литий-ионных (Li-ion) и литий-полимерных (Li-Po / Li-Pol / Li-Polymer) аккумуляторов при выборе телефона или ноутбука, что лучше?
📅 Статья полностью переработана в 2022 году с учётом появления новых материалов промышленности, научных исследований, опыта компании Neovolt при производстве аккумуляторных батарей в России.
🗨 Цель состоит в том, чтобы предоставить актуальный обзор аккумуляторных технологий и их применения.
Смартфоны, планшеты и ноутбуки прочно вошли в нашу жизнь. Мы полагаемся на них, чтобы оставаться на связи и продуктивно работать. Поэтому важно знать, что когда вы покупаете одно из этих устройств, батарея внутри прослужит долго.
🔻 Какой бы тип батареи не был указан — Li-ion или Li-Pol — это мало повлияет на общее время работы или характеристики устройства.
Особенности
У ячеек Li-ion жёсткий прочный (пластиковый или металлический) корпус ( призматический или цилиндрический ). Конструкция выполнена так, чтобы ячейки было безопасно извлекать и перевозить.
Внутри элемента помимо анода, катода и ( не всегда ) контроллера размещён жидкостный электролит . Обычно в виде литиевой соли в органическом растворителе. Электролит помогает проводить электричество между электродами ( подробнее о конструкции).
Чем отличаются Li-Pol от Li-ion аккумуляторов
В составе Li-ion аккумуляторов есть катод, анод и пористый сепаратор с пропиткой из жидкого электролита. Электроды находятся в герметичном корпусе и подсоединены к клеммам-токосъемникам. По типу материала, используемого для производства катода, Li-ion элементы бывают разными: на основе кобальтата лития, литий-марганцевой шпинели, литий-железо-фосфата и других веществ.
Заряд переносят положительно заряженные ионы Li + . Они встраиваются в кристаллическую решетку графита и других материалов, образуя химическую связь. В результате протекают окислительные и восстановительные реакции, аккумулятор накапливает и отдает энергию. Для защиты от перезаряда, короткого замыкания и глубокого разряда Li-ion аккумуляторы снабжаются BMS системами контроля и управления.
В отличие от Li-ion аккумуляторов, Li-Pol элементы питания в роли сепаратора используют полимерные материалы. Их применение открыло возможности для создания компактных аккумуляторов всевозможных форм толщиной от 1 мм и повысило безопасность их использования из-за сведенного к минимуму риска утечки электролита. Полимер не является проводником, но и не препятствует движению ионов лития.
Использование полимерного сепаратора – основное отличие Li-Pol от Li-ion аккумуляторов. Считается, что при контактном взаимодействии полимерной пластины с литием предотвращается образование дендритов в процессе многократного заряда-разряда элементов, что снижает риск их возгорания или взрыва. В остальном элементы питания обоих типов очень схожи. В некоторых моделях Li-Polymer дополнительно используется гелеобразный литий-проводящий электролит.
👎 Минусы литий-полимерной (Li-Poly/Li-Pol) батареи
- - Выше стоимость производства особенно небольших партий;
- - Незначительно хуже соотношение цены и ёмкости;
- - Быстрее изнашивается в съёмных и подвижных конструкциях;
- - Трудно стандартизировать, когда большие партии выгоднее;
- - Опаснее при перевозке в открытом виде (тонкий корпус).
Особенности
Литий-полимерные аккумуляторы несколько лет назад были распространены значительно меньше традиционных литий-ионных . Их дороже производить, сложнее обеспечить безопасную перевозку из-за мягкого незащищённого корпуса, большие партии обходятся дороже в сравнении с традиционными литий-ионными ячейками.
Раньше их применяли в основном в радиоуправляемых моделях , квадрокоптерах , в очень маленьких гаджетах (вроде фитнес-браслетов или электронных сигарет). Сегодня Li-Polymer встречаются уже по всему списку приложений Li-ion (который мы указали выше). Их иногда помещают в жёсткие корпуса, они становятся доступнее и по цене .
Есть ли отличия литий-ионных (Li-ion) и литий-полимерных (Li-Po / Li-Pol / Li-Polymer) аккумуляторов при выборе телефона или ноутбука, что лучше?
📅 Статья полностью переработана в 2022 году с учётом появления новых материалов промышленности, научных исследований, опыта компании Neovolt при производстве аккумуляторных батарей в России.
🗨 Цель состоит в том, чтобы предоставить актуальный обзор аккумуляторных технологий и их применения.
Смартфоны, планшеты и ноутбуки прочно вошли в нашу жизнь. Мы полагаемся на них, чтобы оставаться на связи и продуктивно работать. Поэтому важно знать, что когда вы покупаете одно из этих устройств, батарея внутри прослужит долго.
🔻 Какой бы тип батареи не был указан — Li-ion или Li-Pol — это мало повлияет на общее время работы или характеристики устройства.
На самом деле это две технологии:
- Литий-ионная — общая технология перезаряжаемой батареи, в которой для хранения используются ионы лития, где « Li-ion » без уточнений обычно указывается для LCO-ячеек ( кобальтовых , как в смартфонах), но есть и другие типы (NMC, LFP, как в электромобилях);
- Литий-полимерная — это технология изготовления литий-ионных аккумуляторов, где « Li-Polymer » обозначает чаще всего тот же тип LCO-ячейки , но с изменённым составом для более компактного размещения в полимерном корпусе (возможны иные катоды, аноды).
⚠️ Литий-полимерные аккумуляторы, которые доступны в продаже, истинно не являются твердотельными или «сухими».
❌ Твердотельные Li-Polymer производят в небольшом количестве из-за сложности изготовления твердотельного электролита, купить в розницу практически невозможно.
❌ Сухие Li-Polymer практически вообще не заказывают и не изготавливают — этот тип полимерного электролита разработан в 1970-х, но не достиг продажи из-за высокого внутреннего сопротивления и высокотемпературного режима работы.
На самом деле это две технологии:
- Литий-ионная — общая технология перезаряжаемой батареи, в которой для хранения используются ионы лития, где « Li-ion » без уточнений обычно указывается для LCO-ячеек ( кобальтовых , как в смартфонах), но есть и другие типы (NMC, LFP, как в электромобилях);
- Литий-полимерная — это технология изготовления литий-ионных аккумуляторов, где « Li-Polymer » обозначает чаще всего тот же тип LCO-ячейки , но с изменённым составом для более компактного размещения в полимерном корпусе (возможны иные катоды, аноды).
⚠️ Литий-полимерные аккумуляторы, которые доступны в продаже, истинно не являются твердотельными или «сухими».
❌ Твердотельные Li-Polymer производят в небольшом количестве из-за сложности изготовления твердотельного электролита, купить в розницу практически невозможно.
❌ Сухие Li-Polymer практически вообще не заказывают и не изготавливают — этот тип полимерного электролита разработан в 1970-х, но не достиг продажи из-за высокого внутреннего сопротивления и высокотемпературного режима работы.
Литий-полимерный (Li-Po / Li-Pol / Li-Polymer)
Литий-полимерные батареи новее литий-ионных и имеют мягкий пластичный корпус ( pouch-cell ). Они легче , компактнее с более высокой плотностью энергии за счёт тесного размещения комплектующих.
👍 Плюсы литий-полимерной (Li-Poly/Li-Pol) батареи
- + Вариативные формы вплоть до Г-образных или изгибаемых;
- + Любые размеры вплоть до самых маленьких (меньше миллиметра);
- + Даже сложные формы и размеры окупаются при больших партиях;
- + Уменьшенный вес за счёт отсутствия твёрдой оболочки;
- + Незначительно безопаснее (электролит загущён).
Особенности
У ячеек Li-ion жёсткий прочный (пластиковый или металлический) корпус ( призматический или цилиндрический ). Конструкция выполнена так, чтобы ячейки было безопасно извлекать и перевозить.
Внутри элемента помимо анода, катода и ( не всегда ) контроллера размещён жидкостный электролит . Обычно в виде литиевой соли в органическом растворителе. Электролит помогает проводить электричество между электродами ( подробнее о конструкции).
👍 Плюсы* литий-ионной (Li-ion) батареи
- + Лучше соотношение цены и ёмкости;
- + Стоимость ниже при небольших партиях;
- + Безопаснее извлекать и перевозить (твёрдый корпус);
- + Дольше не изнашиваются (защищены от повреждений);
- + Стандартизация (серия одних размеров и форм).
Преимущества и недостатки Li-Pol источников тока
Важным преимуществом литий-полимерных аккумуляторов является отличное соотношение емкости и массы. Благодаря этому качеству Li-Pol источники тока широко применяются при оснащении квадрокоптеров и других радиоуправляемых моделей, в мобильных телефонах и цифровой технике. Ключевые плюсы и минусы Li-polymer аккумуляторов указаны в таблице:
Легкий вес в сочетании с высокой емкостью.
Относительно высокая стоимость.
Возможность создания аккумулятора произвольных габаритов и форм, в т. ч. очень тонких.
Необходимость в особом режиме подзарядки.
Необходимость балансировки ячеек.
Отсутствие эффекта памяти.
Чувствительность к глубокому разряду, перезаряду, низким температурам.
Высокая степень надежности и безопасная эксплуатация.
Малый саморазряд – до 5% в месяц.
Неприхотливость в обслуживании.
Меньший износ и саморазряд.
Что лучше, Li-polymer или литий-ионный аккумулятор?
Ответ на этот вопрос зависит от того, где и в каких условиях будет применяться выбираемый источник тока. По основным характеристикам Li-ion и Li-Pol элементы питания схожи. Из ячеек типа Li-ion собираются аккумуляторные батареи разных геометрических параметров и технических характеристик. Использовать их допустимо в промежутке от -20 до +60 °С, но при пограничных значениях температуры происходит более быстрое старение.
Li-Pol аккумуляторы производятся всевозможной геометрии, отличаются значительной плотностью энергии и предельно безопасны. Они наиболее востребованы в условиях, когда требуется компактный и надежный источник тока. Промежуток рабочих температур у выпускаемых сейчас Li-Pol батарей идентичен температурному диапазону Li-ion.
👍 Плюсы литий-полимерной (Li-Poly/Li-Pol) батареи
- + Вариативные формы вплоть до Г-образных или изгибаемых;
- + Любые размеры вплоть до самых маленьких (меньше миллиметра);
- + Даже сложные формы и размеры окупаются при больших партиях;
- + Уменьшенный вес за счёт отсутствия твёрдой оболочки;
- + Незначительно безопаснее (электролит загущён).
Где используются
Такой тип литиевого аккумулятора (Li-Po/Li-Poly) используется, например, в смартфонах: Xiaomi Redmi 5 , Redmi Note 4x .
Для портативных устройств, таких как смартфоны и ноутбуки , иногда оптимальнее выбирать форм-фактор pouch-cell , в котором изготавливают только ячейки Li-Polymer . По этой же причине всё чаще они размещаются в таких приложениях, как электроинструмент и электромобили .
Сравнительная таблица характеристик
Наглядно сходство и разница между литий-ионными и литий-полимерными аккумуляторами представлены в таблице:
Критерий сравнения
Li-ion
Li-Pol
Тип сепаратора
Текстильный, с пропиткой из жидкого электролита
Полимерный, в некоторых моделях – с гелеобразным электролитом
Себестоимость массового производства
Удельная энергоемкость
Высокая – 110–270 Вт·ч/кг
Еще выше – 240–300 Вт·ч/кг
Безопасность эксплуатации
Высокая – благодаря использованию BMS плат контроля и защиты
Высокая. Пожароопасность – есть, но риск взрыва – ниже, т.к. вместо металлического корпуса используется мягкая оболочка. Поэтому в случае вздутия не происходит хлопка и взрыва.
Потребность в плате защиты и контроля
Цилиндрическая, призматическая, в виде пакетов
Очень гибкие, плоские
Разные, стандартизированные, самый распространенный типоразмер цилиндрических моделей – 18650.
Бывают толщиной от 1 мм. Размеры не зависят от стандартных форматов ячеек.
Масса аккумуляторов с одинаковой емкостью
Срок службы, до снижения исходной емкости на 20%
Номинальное напряжение
Стабильность напряжения по мере разряда
Допустимые токи нагрузки относительно емкости С
Оптимальные – до 1С,
постоянные – до 5С;
пиковые (импульсные) – до 50С.
У обычных бытовых моделей – небольшие, до 3С, но есть силовые Li-Pol аккумуляторы с токами разряда 10С и выше.
У аккумуляторов Li-Polymer высокой мощности – от 8С до 50С, пиковый – от 15С до 100С.
Где используются
Производители выбирают традиционные ячейки Li-ion для большинства портативных электронных устройств (« приложений »):
- смартфоны и планшеты;
- ноутбуки;
- источники бесперебойного питания;
- гаджеты (от смарт-часов и повербанков до приборов «умного дома»);
- электроинструмент (аккумуляторная дрель, шуруповёрт, пила);
- бытовые приборы (роботы-пылесосы, триммеры, зубные щётки);
- медицинское и промышленное оборудование ( подробнее ).
💬 Например, в таких легендарных устройствах, как: iPhone 4S , Apple MacBook Air 11" , Apple iPod Photo , iPod Video и во многих других гаджетах.
Где используются
Такой тип литиевого аккумулятора (Li-Po/Li-Poly) используется, например, в смартфонах: Xiaomi Redmi 5 , Redmi Note 4x .
Для портативных устройств, таких как смартфоны и ноутбуки , иногда оптимальнее выбирать форм-фактор pouch-cell , в котором изготавливают только ячейки Li-Polymer . По этой же причине всё чаще они размещаются в таких приложениях, как электроинструмент и электромобили .
Литий-ионный полимерный аккумулятор (Li-ion-Polymer) — что это такое?
В любом современном устройстве применяется не истинный Li-Polymer , а выполненный в «мягкой» оболочке с немного изменённым гелеобразным электролитом литий-ионный аккумулятор. Для правильного обозначения используются особые аббревиатуры.
👉 Чаще всего, это « Li-ion Polymer » (многие пользователи, когда обращают внимание на эту надпись, поневоле впадают в ступор).
Мы рассказывали , что так делает компания Apple при печати стикеров на ячейки для iPhone . Также « литий-ионным полимерным » обозначают аккумуляторы Xiaomi , Huawei и других производителей.
Делать выбор, какую технологию применить в смартфоне, планшете, ноутбуке должны инженеры и разработчики электроники. И уж точно никак не простые люди.
👉 Поэтому никто в корпорациях не заботится о каких-то удобных маркировках или маркетинговых пояснениях « что лучше ».
🔻 И всё же мы постарались объяснить, исходя из каких соображений в одних моделях ставят Li-ion , а в других Li-Polymer .
Литий-ионный или литий-полимерный?
Обычный человек скорее всего не заметит никакой разницы между литий-ионными и литий-полимерными батареями, когда использует их. Однако разница есть.
👎 Минусы литий-полимерной (Li-Poly/Li-Pol) батареи
- - Выше стоимость производства особенно небольших партий;
- - Незначительно хуже соотношение цены и ёмкости;
- - Быстрее изнашивается в съёмных и подвижных конструкциях;
- - Трудно стандартизировать, когда большие партии выгоднее;
- - Опаснее при перевозке в открытом виде (тонкий корпус).
Литий-ионный (Li-ion)
Литий-ионные аккумуляторы по статистике стали самыми распространёнными в мире [ Marketquest , март 2022]. Сочетание цены , ёмкости и срока службы делают их очень выгодными для корпораций и промышленности.
Особенности Li-ion технологии
Литиевые аккумуляторы начали массово производить в начале 1990-х. Функции активного электролита на начальном этапе выполняли кобальт и марганец. Теперь в Li-ion накопителях в качестве вещества катода применяются кобальтат лития, литий-марганцевая шпинель, литий-феррофосфат и другие составы. Но ключевую роль играет не разновидность вещества, а особенности его расположения в блоке.
В них электроды (катодная база на фольге из алюминия и анод из меди) разделяются пористым сепаратором, который пропитывается электролитом. Катод и анод в блоке соединены токоснимающими клеммами. Обслуживание заряда обеспечивают положительно заряженные ионы Li. Они с легкостью проходят в кристаллические решетки различных веществ, создают связи, инициируют протекание реакций и вызывают выход энергии. По принципу работы Li-ion накопители энергии схожи с гелевыми АКБ полного формата.
Основные плюсы и минусы Li-ion батарей перечислены в таблице:
Малый саморазряд – в 1-й месяц до 6%, в последующие – слабее. Защитный контур расходует порядка 3% накопленной энергии в месяц.
Необходимость применения интегрированной защитной платы. Она ограничивает максимальное напряжение при заряде и не допускает его критического снижения при разряде, ограничивает предельные токи и контролирует температуру.
Высокая плотность энергии и разрядных токов.
Подверженность старению, даже без эксплуатации.
Высокое напряжение ячеек по сравнению с NiCd и NiMH элементами – 3,6 В.
Существенное падение емкости на морозе.
Отсутствие эффекта памяти и простота обслуживания.
Относительно высокая стоимость (по сравнению с АКБ типа NiCd).
Большой эксплуатационный ресурс.
Небольшие размеры, легкий вес.
Отсутствие требований по обслуживанию (кроме подзарядки).
Технология создания Li-ion батарей с каждым годом улучшается, приводя к повышению безопасности их эксплуатации и снижению стоимости.
Где используются
Производители выбирают традиционные ячейки Li-ion для большинства портативных электронных устройств (« приложений »):
- смартфоны и планшеты;
- ноутбуки;
- источники бесперебойного питания;
- гаджеты (от смарт-часов и повербанков до приборов «умного дома»);
- электроинструмент (аккумуляторная дрель, шуруповёрт, пила);
- бытовые приборы (роботы-пылесосы, триммеры, зубные щётки);
- медицинское и промышленное оборудование ( подробнее ).
💬 Например, в таких легендарных устройствах, как: iPhone 4S , Apple MacBook Air 11" , Apple iPod Photo , iPod Video и во многих других гаджетах.
👎 Минусы литий-полимерной (Li-Poly/Li-Pol) батареи
- - Выше стоимость производства особенно небольших партий;
- - Незначительно хуже соотношение цены и ёмкости;
- - Быстрее изнашивается в съёмных и подвижных конструкциях;
- - Трудно стандартизировать, когда большие партии выгоднее;
- - Опаснее при перевозке в открытом виде (тонкий корпус).
Читайте также: