ტექნოლოგიური პროგრესი არის მანქანა, რომელიც მოძრაობს შეჩერების გარეშე! ჩვენი თანამედროვე სამყაროს უფრო და უფრო მეტი პრობლემა ამ აპარატს წარმოადგენს საწვავს. დაიმახსოვრე, რომ არც ისე დიდი ხნის წინ გამოყენებული იქნა ნიკელ-კადმიუმის (NiCd) ბატარეები, მათ შეიცვალა ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდი (NiMH). მაგრამ დღეს ლითიუმ-იონის (Li-ion) ადგილი ცდილობს ლითიუმ-პოლიმერული (Li-pol) ბატარეების აღებას. რა განსხვავებაა Li-pol- სა და Li-ion- ს შორის? რა უპირატესობა აქვს ლითიუმის პოლიმერს ლითიუმ-იონურ ბატარეებთან? შევეცადოთ გაერკვნენ.

როდესაც ვყიდულობთ ტელეფონს ან ტაბლეტს, რამდენიმე ადამიანი საკუთარ თავს სვამს კითხვას - რა არის ბატარეა შიგნით? მხოლოდ მოგვიანებით, აპარატის სწრაფი გამტარიანობის პრობლემის წინაშე, ჩვენ დავიწყებთ უფრო დეტალურად შეისწავლოს ჩვენი მოწყობილობის "შინაგანი".

ცნობილი გახდა ლითიუმის ბატარეების შესახებ 1912 წელს, შემდეგ დაიწყო პირველი ექსპერიმენტები, მაგრამ მათ ვერ ნახეს ფართო გამოყენება. და მხოლოდ 70-იან წლებში, ექვსი ათწლეულის შემდეგ, ამ დატენვის ელემენტებმა ადგილი დაიკავეს თითქმის ყველა საყოფაცხოვრებო მოწყობილობაში. ხაზგასმით აღვნიშნოთ, რომ საუბარი ეხება მხოლოდ ბატარეებს, არა აკუმულატორებს.

ლითიუმი არის ყველაზე მსუბუქი მეტალი, უზრუნველყოფს ენერგიის მაღალ სიმკვრივეს და აქვს მნიშვნელოვანი ელექტროქიმიური პოტენციალი. ბატარეებს, რომლებიც დაფუძნებულია ლითიუმის ლითონის ელექტროდებზე, აქვთ დიდი ტევადობა და მაღალი ძაბვა. 80-იან წლებში, მრავალი გამოკვლევის შედეგად, აღმოჩნდა, რომ ლითიუმის ბატარეების ციკლური მოქმედება (დატენვის / გამონადენის პროცესი) დამტენების ანთებას იწვევს, მათ შემდეგ კი თავად გაჯეტები. ასე რომ, 1991 წელს იაპონიაში რამდენიმე ათასი ტელეფონი გაიხსენეს ხანძრის საფრთხის გამო. ლითიუმის ამ საშიში თვისებების გამო, მეცნიერებმა მთელი ძალისხმევა გადააქციეს ლითონის იონებზე დაფუძნებული არა მეტალის ლითიუმის ბატარეებზე. და გარკვეული პერიოდის შემდეგ შეიქმნა დამტენის უფრო უსაფრთხო ვერსია, რომელსაც დაარქვეს ლითიუმი-იონი (Li-ion).

დღეს, ლითიუმის-იონური ბატარეა გვხვდება თითქმის ყველა მობილური მოწყობილობაში, მას აქვს დიდი რაოდენობით ჯიშები, აქვს ბევრი დადებითი თვისება, ასევე უარყოფითი მხარეები, რომელთა შესახებაც უფრო დეტალურად ვისაუბრებთ.

ლითიუმ-იონური ბატარეების უპირატესობები:

ენერგიის მაღალი სიმკვრივე და, შესაბამისად, მაღალი ტევადობა

დაბალი თვითრეგულაცია

ერთუჯრედიანი მაღალი ძაბვა. ეს ამარტივებს მშენებლობას - ხშირად ბატარეა მხოლოდ ერთი უჯრედისგან შედგება. დღეს ბევრი მწარმოებლები იყენებენ ასეთ ერთუჯრედოვან ბატარეას მობილური ტელეფონებისთვის (გახსოვდეთ Nokia)

დაბალი შენარჩუნება (ოპერაციული ხარჯები)

არა მეხსიერების ეფექტი, რომელიც მოითხოვს პერიოდულად განტვირთვის ციკლებს მოცულობის აღდგენის მიზნით.

ნაკლოვანებები:

ბატარეა საჭიროებს ინტეგრირებულ დაცვის ციკლს (რაც იწვევს მისი ღირებულების დამატებით გაზრდას), რაც ზღუდავს თითოეული ბატარეის უჯრედზე მაქსიმალურ ძაბვას დატენვის დროს და იცავს უჯრედის ძაბვას გამონადენის დროს ძალიან დაბალი.

ბატარეა მგრძნობიარეა დაბერებისკენ, მაშინაც კი, როდესაც არ იყენებთ და მხოლოდ თაროზე დევს. დაბერების პროცესი ხშირია Li-ion ბატარეების უმეტესობაში. აშკარა მიზეზების გამო, მწარმოებლები დუმს ამ პრობლემის შესახებ. ტევადობის უმნიშვნელო ვარდნა ხდება შესამჩნევი წლის შემდეგ, იმისდა მიუხედავად, გამოიყენებოდა ბატარეა თუ არა. ორი ან სამი წლის შემდეგ, ეს ხშირად ხდება გამოუსადეგარი

უფრო მაღალი ღირებულება NiCd ბატარეებთან შედარებით.

Lithium Ion ბატარეები მუდმივად უმჯობესდება, ტექნოლოგია იხვეწება. და ყველას კარგი იქნება ამ ბატარეასთან, თუ არ იქნება მისი გამოყენების დროს უსაფრთხოების პრობლემები და მაღალი ფასი. ყველა ეს მიზეზი ქმნილების საფუძველი გახდა ლითიუმის პოლიმერული ბატარეები (Li-pol ან Li-პოლიმერი)... ყველაზე აშკარა და ძირითადი სხვაობა Li-pol და Li-ion შორის გამოიყენება ელექტროლიტის ტიპი. მყარი პოლიმერული ელექტროლიტის გამოყენება მნიშვნელოვნად ამცირებს ბატარეის შექმნის ღირებულებას და გახდის მას უფრო უსაფრთხო, ასევე საშუალებას გაძლევთ შექმნათ უფრო თხელი დამტენები. რატომ არ არის საჭირო ლითიუმის პოლიმერის ბატარეა სრულად გადაყენებული მისი წინამორბედი? ერთ-ერთი შესაძლო ვერსია, რომელსაც ექსპერტები გამოთქვამენ - ინვესტორები, რომლებმაც დიდი თანხები ჩადეს Li-ion ბატარეების შემუშავებასა და მასობრივ დანერგვაში, ცდილობენ დააბრუნონ თავიანთი ინვესტიციები.

შევაჯამოთ. საერთოდ, ლითიუმის პოლიმერული ბატარეა არის ლითიუმ-იონური ბატარეის უფრო მოწინავე ვერსია. განსაჯეთ საკუთარი თავისთვის:

Li-pol და Li-ion ბატარეების უპირატესობები

მოკლედ, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ თანამედროვე ტექნოლოგიის წყალობით, ჩვენ გვაქვს ორი ტიპის საიმედო გარე ბატარეა. მობილური ტექნოლოგიების განვითარებით, სმარტფონების, ტაბლეტების და მრავალი სხვა ციფრული გაჯეტის ჩამოსვლასთან ერთად, ენერგეტიკული ინტენსიური პროგრამების შექმნით, მომხმარებლები „მკვდარი ბატარეის“ პრობლემის წინაშე დგანან. რასაკვირველია, Li-ion და Li-Pol ბატარეებმა დაუყოვნებლივ იპოვნეს გზა გარე დამტენებში.

ეს არის სრულყოფილი გამოსავალი თანამედროვე ცხოვრებისთვის. რაც მთავარია powerbank არჩევისას, არ უნდა შეხვიდეთ სკამერებში (დამატებითი დეტალების შესახებ, თუ როგორ უნდა გამოვყოთ ყალბი ორიგინალიდან, ჩვენ დავწერეთ , მაგრამ იმის შესახებ, თუ როგორ უნდა გესმოდეთ მაღაზიის ვებსაიტზე 100% დარწმუნებით, რომ ისინი ყიდიან მასში ყალბი -

27.10.2018

ენერგიის შენახვის წარმოებაში, მოძველებული ტექნოლოგიები სწრაფად იცვლება ახალი გადაწყვეტილებებით. დასაწყისში, NiCd ბატარეები გადალახეს NiMH უჯრედებმა. ამის ნაცვლად, მათ შექმნეს კვების ელემენტების უფრო მოწინავე თაობები - Li-ion, LiFePO4, Li-Pol. ამ სტატიაში განვიხილავთ განსხვავებებს Li-ion და ლითიუმ-პოლიმერულ ბატარეებს შორის, მათ უპირატესობებსა და არჩევანისთვის უპირატესობებს, ბატარეის მომავალი გამოყენების თავისებურებების გათვალისწინებით.

Li-ion ტექნოლოგიის მახასიათებლები

ლითიუმის ბატარეები დაიწყო მასობრივი წარმოება 90-იანი წლების დასაწყისში. საწყის ეტაპზე აქტიური ელექტროლიტის ფუნქციებს ასრულებდნენ კობალტი და მანგანუმი. ახლა ლი-იონის შესანახი მოწყობილობები იყენებენ ლითიუმის კობალატს, ლითიუმის მანგანუმის სპინელს, ლითიუმის ფეროფოსფატს და სხვა ნაერთებს, როგორც კათოდური მასალა. მაგრამ მთავარი როლი ასრულებს არა ნივთიერების ტიპს, არამედ ბლოკში მისი ადგილმდებარეობის თავისებურებებს.

მათში, ელექტროდები (კათოდური ბაზა ალუმინის კილიტაზე და სპილენძის ანოდზე) გამოყოფილია ფოროვანი გამყოფი, რომელიც გაჟღენთილია ელექტროლიტით. ბლოკში არსებული კათოდური და ანოდი უკავშირდება მიმდინარე შეგროვების ტერმინალებს. ბრალი ემსახურება დადებითად დატვირთულ ლი იონებს. ისინი ადვილად გადადიან სხვადასხვა ნივთიერებების კრისტალურ ლატებში, ქმნიან ბორკილებს, იწყებენ რეაქციებს და იწვევს ენერგიის განთავისუფლებას. პრინციპში, Li-ion ენერგიის შესანახი მოწყობილობები მსგავსია სრული ფორმატის გელი ბატარეების.

Li-ion ბატარეების ძირითადი დადებითი და უარყოფითი მხარეები მოცემულია ცხრილში:

უპირატესობები	უარყოფითი მხარეები
მცირე თვითრეგულაცია - 1 თვეში 6% -მდე, შემდეგში - სუსტია. დამცავი წრე თვეში ხარჯავს ენერგიის დაახლოებით 3% -ს.	ინტეგრირებული დაცვის დაფის გამოყენების აუცილებლობა. ის ზღუდავს მაქსიმალურ ძაბვას დატენვის დროს და არ იძლევა მის კრიტიკულ ვარდნას გამონადენის დროს, ზღუდავს შემზღუდავ დენებს და აკონტროლებს ტემპერატურას.
მაღალი ენერგია და გამონადენი მიმდინარე სიმკვრივე.	მგრძნობელობის დაძველება ექსპლუატაციის გარეშეც კი.
მაღალი უჯრედის ძაბვა შედარებით NiCd და NiMH უჯრედებთან შედარებით - 3.6 ვ.	ყინვებში სიმძლავრის მნიშვნელოვანი ვარდნა.
მეხსიერების ეფექტი და მარტივი შენარჩუნება არ არის.	შედარებით მაღალი ღირებულება (შედარებით NiCd ბატარეებთან).
ხანგრძლივი სამსახურის სიცოცხლე.
მცირე ზომა, მსუბუქი წონა.
არ არსებობს ტექნიკური მოთხოვნები (დატენვის გარდა).

Li-ion ბატარეების შექმნის ტექნოლოგია ყოველწლიურად უმჯობესდება, რაც იწვევს მათი მუშაობის უსაფრთხოების გაზრდას და ხარჯების შემცირებას.

რა განსხვავებაა Li-ion Li-Pol ტექნოლოგიისგან?

Li-ion ბატარეების გაუმჯობესება მიზნად ისახავდა მათი გამოყენების უსაფრთხოების გაუმჯობესებას და ტექნოლოგიის უფრო იაფი მიღებას. ამ პრობლემის მოგვარება შესაძლებელი გახდა ელექტროლიტის შეცვლით - ელექტროლიტისგან გაჟღენთილი ფოროვანი გამყოფის ნაცვლად, მათ დაიწყეს პოლიმერული ელექტროლიტის გამოყენება. ადრე, ეს იყო გამოყენებული, როგორც პლასტიკური ფილმი მიმდინარეობის მიმდინარეობისთვის. Li-pol ენერგიის შესანახ მოწყობილობებში ელემენტის სისქე იწყება 1 მმ-დან, რაც შესაძლებელს გახდის ყველა სახის ფორმისა და ზომის პროდუქციის მიღებას.

მაგრამ ფუნდამენტური პასუხი კითხვაზე, რა განსხვავებაა Li-Pol ბატარეებსა და Li-ion მოდელებს შორის, არის ელექტროლიტის არასასურველი გამოყენება თხევად მდგომარეობაში და მინიმუმამდე აყვანილი აალების რისკი. ლითიუმის პოლიმერის ბატარეებს არ აქვთ თხევადი ან გელის ელექტროლიტები. აქტიური ნივთიერება არის მყარი ფირფიტა და ლითიუმთან კონტაქტის დროს არ იძლევა დენდრიტების წარმოქმნას ციკლის დროს. ეს გამორიცხავს ლითიუმ-პოლიმერის ბატარეებში აფეთქებების და ხანძრების რისკს.

თავდაპირველად, Li-Pol- ს მიმდინარე წყაროებს ჰქონდათ სუსტი კონდუქტომეტრული და არ იყო შესაფერისი პორტატული მოწყობილობებისთვის. მაგრამ ეს ნაკლი აღმოიფხვრა გელის მსგავსი ელექტროლიტის გამოყენებით. ლი-პოლიმერის ენერგიის შესანახად მოწინავე მოწყობილობებს აქვთ ელექტროლიტური მემბრანა. მისი წარმოებისთვის, გამოიყენება პროპილენის ან ფოროვანი პოლიეთილენისგან დამზადებული გამყოფი, რომელიც შეიცავს პოლიმერს. ელექტროლიტის სითხესთან ურთიერთქმედება, იგი ხდება ჟელატინიანი.

Li-Pol მიმდინარე წყაროების უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები

ლითიუმის პოლიმერული ბატარეების მნიშვნელოვანი უპირატესობაა მათი შესანიშნავი ტევადობა წონის თანაფარდობით. ამ ხარისხის გამო, Li-Pol მიმდინარე წყაროები ფართოდ გამოიყენება quadrocopters და სხვა რადიო კონტროლირებადი მოდელების, მობილური ტელეფონებისა და ციფრული ტექნოლოგიის აღჭურვაში. Li- პოლიმერული ბატარეების ძირითადი დადებითი და უარყოფითი მხარეები მოცემულია ცხრილში:

უპირატესობები	უარყოფითი მხარეები
მსუბუქი წონა კომბინირებულია მაღალი სიმძლავრით.	შედარებით მაღალი ღირებულება.
თვითნებური ზომებისა და ფორმის ბატარეის შექმნის შესაძლებლობა, მათ შორის ძალიან თხელი.	სპეციალური დატენვის რეჟიმის საჭიროება.
სწრაფი დატენვა.	უჯრედების დაბალანსების აუცილებლობა.
მეხსიერების ეფექტის ნაკლებობა.	მგრძნობიარეა ღრმა გამონადენისკენ, გადატვირთვისთვის, დაბალ ტემპერატურაზე.
დაბალი აცვიათ.
საიმედოობისა და უსაფრთხო მუშაობის მაღალი ხარისხი.
მცირე თვითშეზღუდვა - თვეში 5% -მდე.
მოუხერხებელი შენარჩუნება.
ნაკლებად აცვიათ და ცრემლსადენი და თვითგადარჩენა.

რომელია უკეთესი, ლი-პოლიმერული ან ლითიუმ-იონური ბატარეა?

ამ კითხვაზე პასუხი დამოკიდებულია იმაზე, თუ სად და რა პირობებში გამოიყენებენ შერჩეულ მიმდინარე წყაროს. Li-ion და Li-Pol ბატარეების ძირითადი მახასიათებლები მსგავსია. სხვადასხვა გეომეტრიული პარამეტრი და ტექნიკური მახასიათებლები გროვდება Li-ion უჯრედებიდან. დასაშვებია მათი გამოყენება დიაპაზონში -20-დან +60 ° С-მდე, მაგრამ სასაზღვრო ტემპერატურაზე ტემპერატურა უფრო სწრაფად ხდება.

Li-Pol ბატარეები იწარმოება ყველა შესაძლო გეომეტრიაში, ხასიათდება ენერგიის მნიშვნელოვანი სიმკვრივით და ძალიან უსაფრთხოა. ისინი ყველაზე მეტ მოთხოვნაზე არიან საჭირო, როდესაც საჭიროა კომპაქტური და საიმედო ენერგიის წყარო. ამჟამად წარმოებული Li-Pol ბატარეების სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონი იდენტურია Li-ion ტემპერატურის დიაპაზონში.

Li-ion და Li-Pol ბატარეების შედარების ცხრილი

იმის გასარკვევად, რომ ინდივიდუალური პრიორიტეტების გათვალისწინებით, რომელია უკეთესი, Li-პოლიმერი ან ლითიუმ-იონური ბატარეა, თქვენ უნდა შეადაროთ მათი მახასიათებლები. ადვილია შედარების ცხრილის გაკეთება:

დამახასიათებელია	ლი-იონური ბატარეები	Li-Pol ბატარეები
ციკლების რაოდენობა
სტანდარტული ზომის შერჩევა	ვიწრო, არსებობს მოდელები ცილინდრისა და პრიზმის სახით, ყველაზე პოპულარული ცილინდრული ზომაა 18650.	ფართო, ბატარეის სტანდარტული ფორმატის ჩარჩოების გარეშე, შესაძლებელია უჯრედების შექმნა 1 მმ სისქით.
	ცოტა მეტი	მსუბუქი წონა - გელი ელექტროლიტის გამოყენებით და ლითონის ელემენტების შემცირებით.
შესაძლებლობები იდენტური ზომებით		უფრო მაღალი, თითქმის გაორმაგდა.
ენერგიის სიმკვრივე ერთეულის მასაზე	100-დან 190 სთ / კგ-მდე, კათოდური მასალის მიხედვით.	130-დან 200 სთ / კგ.
სამსახურის ცხოვრება	დაახლოებით იგივე: ლითიუმის-იონისთვის - 500 – დან 2000 – მდე დამუხტვა – გამონადენის ციკლები, კათოდური მასალის მიხედვით, ლითიუმ – პოლიმერისთვის - 800 - 1000 ციკლი.
აფეთქების ან ხანძრის რისკი	დღემდე, მაგრამ დაცვის დაფის გამოყენება ამ რისკს აღმოფხვრის.	მინიმუმამდე შემცირება - ელექტროლიტების გაჟონვის არარსებობის და ინტეგრირებული გადატვირთვისგან დაცვის გამოყენების გამო.
დასაშვები ტემპერატურა	-20-დან +60 ° С-მდე, ოპტიმალურად - 0-დან +30 ° С- მდე.
დატენვის ხანგრძლივობა
ძაბვა (ნომინალური)
განმუხტვის ლიმიტის ძაბვა
ოპტიმალური და პიკური დატვირთვის დენი	<1С и ˃2С, где С – значение емкости.
მახასიათებლების დატვირთვა	დენის 0,1 ... 1C დონემდე 4.1 ... 4.2 V- მდე მიღწევამდე, შემდეგ კი მუდმივი ძაბვის დროს.
ტანსაცმლის მაჩვენებელი (ბუნებრივი დაბერება)	თვეში დაახლოებით 0,1%.	ქვემოთ, 2% -ში 20%.
გამტარიანობის დროს ძაბვის ზომები

ამ ცხრილის თანახმად, ადვილია შედარება უკეთესად და რა პარამეტრებში ისინი inferior to ლითიუმ-პოლიმერული ანალოგები.

აჯამებს

ლითიუმ-იონური ელექტრომომარაგება ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში. ისინი გამოიყენება ციფრული ელექტრონიკის, პირადი ელექტრული სატრანსპორტო საშუალებების, რობოტების, უკაბელო ხელსაწყოების, ეტლების და სხვა მოწყობილობების გადასაზიდად. მათ აქვთ სტანდარტიზებული ზომები, ადვილად შეესაბამება შესაბამის პარამეტრებს და კარგად არის ცნობილი მომხმარებლებისთვის. ძლიერი ბატარეები წარმატებით გამოიყენება მოწყობილობებისთვის, რომლებიც მოითხოვს მოკლევადიან მიმდინარე მოხმარებას.

ლითიუმ-პოლიმერული ენერგიის შესანახი მოწყობილობები საშუალებას გაძლევთ მოიპოვოთ საჭირო სიმძლავრე ელექტროენერგიის წყაროს უფრო მცირე ზომით და მასით, შესაბამისად, მათ მოთხოვნა აქვთ პორტატულ მოწყობილობებში, კვადოპტერებში, სათამაშოებში, საჰაერო ხომალდებში. ლი- პოლიმერის ბატარეებს შორის ძირითადი განსხვავებებია მათი უფრო მაღალი ფასი, ფორმების დიდი ცვალებადობა და ნაკლები შინაგანი დატვირთვა.

პრაქტიკაში, ორივე ტიპის ბატარეას მსგავსი მახასიათებლები აქვს, ამიტომ შერჩევის პრეფერენციები ძირითადად დამოკიდებულია გამოყენების არეალზე. ბატარეის ტიპისა და კათოდური ნივთიერების გარდა, გამოყენებული ნედლეულის ხარისხი და წარმოების ტექნოლოგია გავლენას ახდენს მიმდინარე წყაროს მახასიათებლებზე.

თქვენს ყურადღებას ვაწვდით ინფორმაციულ მასალას.

ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეების მახასიათებლები და მათი მოქმედების წესები

ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეა არის ლითიუმ-იონური ბატარეის შეცვლილი ვერსია. მთავარი განსხვავება მდგომარეობს პოლიმერული მასალის გამოყენებაში, რომელიც მოქმედებს როგორც ელექტროლიტი. ამ პოლიმერში დამატებულია ლითიუმის ნაერთებთან გამტარ ჩანართები. ასეთი ბატარეები ბოლო წლების განმავლობაში აქტიურად ვითარდება და გამოიყენება მობილური ტელეფონების, ტაბლეტების, ლეპტოპების, რადიო კონტროლირებადი მოდელების და სხვა მოწყობილობებში. მიუხედავად იმისა, რომ ლითიუმის ბატარეებს ვერ ახერხებენ მაღალი გამტარიანობის უზრუნველყოფა, პოლიმერული ბატარეების ზოგიერთ სპეციფიკურ ტიპს შეუძლია დენის მიწოდება, რომელიც მნიშვნელოვნად აღემატება მათ შესაძლებლობებს. მას შემდეგ, რაც ლითიუმის პოლიმერული ბატარეები სწრაფად ვრცელდება ბაზარზე, თქვენ უნდა გქონდეთ გაგება მათი დიზაინის, გამოყენების წესებისა და უსაფრთხოების შესახებ, მათი გამოყენებისას. ეს იქნება განხილული ჩვენს დღევანდელ მასალაში.

თხევადი ორგანული ელექტროლიტის შეცვლა პოლიმერთან უპირატესობა არის ბატარეის მუშაობის გაზრდილი უსაფრთხოება. ეს ძალიან მნიშვნელოვანია ლითიუმის ტიპის ბატარეებისთვის. ეს იყო უსაფრთხო კომერციული გამოყენება, რამაც თავიდანვე უკან დაიხია. გარდა ამისა, პოლიმერული ელექტროლიტი ბევრად მეტ თავისუფლებას გაძლევთ ბატარეის ფორმის არჩევისას.

Li-Pol შენახვის ბატარეის მოწყობილობა ემყარება მთელი რიგი პოლიმერების ნახევარგამტარული მდგომარეობაში გადასვლის პროცესს, როდესაც მათში ელექტროლიტური იონები შედის. ამ შემთხვევაში, გამტარობა რამდენჯერმე იზრდება. მკვლევარები ძირითადად დაკავებული იყვნენ პოლიმერული ელექტროლიტის შერჩევისთვის ბატარეებისთვის ლითონის ლითიუმის და Li─Ion მოდელებით. თეორიულად, პოლიმერით ბატარეების ენერგიის სიმკვრივის მატება რამდენჯერმეა ნებადართული, ლითიუმის იონის ბატარეებთან შედარებით. დღეს, Li-Pol ბატარეების რამდენიმე ჯგუფი არსებობს, რომლებიც განსხვავდებიან ელექტროლიტური შემადგენლობით:

• გელის მსგავსი ჰომოგენური ელექტროლიტით. იგი მიიღება პოლიმერის სტრუქტურაში ლითიუმის მარილების შეტანის შედეგად;
• მშრალი პოლიმერული ელექტროლიტით. ეს ტიპი მზადდება პოლიეთილენის ოქსიდის საფუძველზე, სხვადასხვა ლითიუმის მარილებით;
• ელექტროლიტი მიკროფორმული პოლიმერული მატრიქსის სახით, რომელშიც იხსნება ლითიუმის მარილების არააქტიური წყალხსნარები.

თუ შევადარებთ პოლიმერულ და თხევად ელექტროლიტს, მაშინ აღსანიშნავია ძველის ქვედა იონური გამტარობა. ეს მნიშვნელოვნად მცირდება ნეგატიურ ტემპერატურაზე. ასე რომ, ერთი პრობლემა იყო ელექტროლიტისთვის კომპოზიციის პოვნა მაღალი გამტარობით. და მეორე მნიშვნელოვანი ამოცანა იყო პოლიმერული ბატარეების ოპერაციული ტემპერატურის დიაპაზონის გაფართოება. თანამედროვე ტექნოლოგიაში გამოყენებული ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეების მოდელები არ ჩამოუვარდება მათ მახასიათებლებს Li-Ion- ის მიმართ.

მას შემდეგ, რაც პოლიმერული ბატარეაში თხევადი ელექტროლიტი არ არის, მათი ოპერაციული უსაფრთხოება გაცილებით მაღალია. გარდა ამისა, ისინი შეიძლება გაკეთდეს თითქმის ნებისმიერი ფორმისა და კონფიგურაციით.

ზოგიერთი მოდელის კონტეინერები, რომლითაც შესაძლებელია კარადა განთავსდეს, დამზადებულია მეტალიზებული პოლიმერისგან. პოლიმერული ელექტროლიტის კრისტალიზაციის გამო, ამ ბატარეების პარამეტრები მნიშვნელოვნად მცირდება ნეგატიურ ტემპერატურაზე.

არსებობს პოლიმერული ბატარეების განვითარება ლითონის ანოდთან. მეცნიერებმა მოახერხეს მაღალი დენის სიმკვრივის და ოპერაციული ტემპერატურის დიაპაზონის მნიშვნელოვანი გაფართოების მიღწევა. ამ ტიპის ბატარეების გამოყენება შესაძლებელია აგრეთვე სხვადასხვა პორტატულ ელექტრონიკასა და საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში. ბევრი წამყვანი კომპანია უკვე არის ჩართული ასეთი ბატარეების წარმოებაში.

უფრო მეტიც, სხვადასხვა მწარმოებლები შეიძლება განსხვავდებოდეს ელექტროდის მასალებში, ელექტროლიტების შემადგენლობაში და თვითმიზნების ტექნოლოგიაში. ამ მიზეზით, ამ ბატარეების პარამეტრები ასევე ძალიან განსხვავდება. ამასთან, ყველა მწარმოებელი თანხმდება, რომ Li─Pol- ის სტაბილურობაზე ძლიერ გავლენას ახდენს პოლიმერული ელექტროლიტის ერთგვაროვნებაზე. და ეს დამოკიდებულია პოლიმერიზაციის ტემპერატურაზე და კომპონენტების თანაფარდობაზე.

ახლა უკვე არსებობს მრავალი ექსპერიმენტი, რომლებიც ამტკიცებენ პოლიმერული ბატარეების უსაფრთხოების მაღალ დონეს იონურთან შედარებით. ეს მოიცავს ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეების გადატვირთვას, გადატვირთვას, ვიბრაციას, შემცირებას, მოკლე ჩართვას და პირსინგი. ასე რომ, ამ ტიპის ბატარეას აქვს განვითარების საუკეთესო პერსპექტივა. ქვემოთ მოცემულია ტესტების შედეგები Li─Pol ბატარეების უსაფრთხო მუშაობისთვის.

ტესტის ტიპი
ტესტის ტიპი	გელი პოლიმერის ელექტროლიტური ბატარეა	ბატარეა თხევადი ელექტროლიტით
ნემსის პუნქცია	არანაირი ცვლილებები არ მომხდარა	აფეთქება, მოწევა, ელექტროლიტების გაჟონვა, ტემპერატურა აწევა 250 ° С- მდე
გათბობა 200 ° С- მდე	არანაირი ცვლილებები არ მომხდარა	აფეთქება, ელექტროლიტების გაჟონვა
მოკლე ჩართვის დენის	არანაირი ცვლილებები არ მომხდარა	ელექტროლიტების გაჟონვა, ტემპერატურის აწევა 100 ° С- ით
გადატვირთვა (600%)	სისხლდენა	აფეთქება, ელექტროლიტების გაჟონვა, ტემპერატურის აწევა 100 ° С- ით

არსებობს ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეების მაგალითები, რომელთა სისქე 1 მილიმეტრია. ასეთი მოდელები მობილური დიზაინერების შესაძლებლობას აძლევს შექმნან ძალიან კომპაქტური აპარატურა. ეს ხსნის ახალ შესაძლებლობებს ელექტრონული მოწყობილობების ზომის შემცირებისთვის. Li-Pol ბატარეების შიდა წინააღმდეგობის შესამცირებლად, ემატება გელი ელექტროლიტი. მობილური ტელეფონებში გამოყენებული ბატარეები იყენებენ ამ ტიპის ელექტროლიტს. ისინი აერთიანებს პოლიმერული და იონური ბატარეების მახასიათებლებს.

რა განსხვავებაა Li─Ion- სა და Li─Pol- ს დატენვის ბატარეებს შორის. ისინი მიეკუთვნებიან და ახლოს არიან თავიანთი ელექტრული მახასიათებლებით. მაგრამ პოლიმერული მოდელები იყენებენ მყარ ელექტროლიტს. გელის კომპონენტი ემატება ელექტროლიტს ბატარეის შიდა წინააღმდეგობის შესამცირებლად და იონის გაცვლის პროცესების სტიმულირებისთვის.

ენერგეტიკული შესაძლებლობების თვალსაზრისით, ლითიუმ-პოლიმერული საცავის ბატარეებს აქვთ სპეციფიკური ენერგიის მოცულობა 4-5 ჯერ უფრო მაღალი და 3-4 ჯერ უფრო მაღალი. ორივე ამ ტიპს მიეკუთვნება. შედარება ხდება მათთან, რადგან ლითიუმის ბატარეებმა ძირითადად შეცვალეს ტუტე ბატარეები მობილური ელექტრონიკაში.

Li-Pol ბატარეებს აქვთ სამსახურის ხანგრძლივობა 500-600 დატენვის განტვირთვის ციკლისაგან (2C- ს გამტარიანობის დროს). ამ მაჩვენებლის მიხედვით, ისინი კარგავენ კადმიუმს (1 ათასი ციკლი) და დაახლოებით შეესაბამება ლითონის ჰიდრიდებს. წარმოების ტექნოლოგია და დიზაინი მუდმივად იხვეწება და მომავალში, ალბათ, გაუმჯობესდება მახასიათებლები. აღსანიშნავია ისიც, რომ 1-2 წელიწადში პოლიმერული ბატარეა კარგავს თავის ტევადობის დაახლოებით 20% -ს. ამ პარამეტრის მიხედვით, ისინი შეესაბამება იონური ბატარეებს.

უნდა აღინიშნოს, რომ კომერციული გამოყენებისთვის პოლიმერულ ბატარეებს შორის არსებობს 2 ძირითადი კატეგორია. ეს არის რეგულარული და სწრაფი გამონადენი. ამ უკანასკნელს ხშირად ჰქვია გამონადენი. ამ ჯგუფებს შორის განსხვავება არის მაქსიმალური დასაშვები გამონადენის დენი. ეს შეიძლება დაზუსტდეს აბსოლუტურ მნიშვნელობაში ან ნომინალური სიმძლავრის მრავლობითში.

მაგალითად, 3C. ჩვეულებრივი შენახვის ბატარეებისთვის, მაქსიმალური გამონადენი დენი არ არის 3 - 5C- ზე მეტი. სწრაფი გამონადენის მოდელებს აქვთ მაქსიმალური გამონადენი 8-10C. სწრაფი გამტარი ბატარეები დაახლოებით 20 პროცენტით უფრო მძიმეა ვიდრე სტანდარტული მოდელები. ეს ბატარეები ეტიკეტირდება HC ან HD.

KKM2500 ემსახურება რეგულარულ მოდელს 2500 mAh სიმძლავრით, ხოლო KKM2000HD ეტიკეტზე გამოსახულია 2000 mAh სწრაფი გამორთვის ბატარეა. სწრაფი განტვირთვის მოდელები არ გამოიყენება საყოფაცხოვრებო ტექნიკასა და სამომხმარებლო ელექტრონიკაში. მობილური ტელეფონებისა და ტაბლეტების ელემენტები ვერ გაუძლებენ მაღალი გამტარიანობის დენებს და, შესაბამისად, აღჭურვილია ამგვარი ოპერაციული რეჟიმების დაცვით.

ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეების გამოყენების სფეროები გამომდინარეობს იმ ამოცანებისაგან, რომლებიც დაინიშნა მათ განვითარების დროს. ეს არის აპარატის მუშაობის დროის გაზრდა და მისი წონის შემცირება. სტანდარტული Li─Pol მოდელები მოქმედებენ სხვადასხვა ელექტრონიკაში, დაბალი მოხმარების დენით. ეს არის ლეპტოპები, სმარტფონები, ელექტრონული წიგნები, ტაბლეტები.

მოდელებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ სწრაფ გამონადენს, ასევე უწოდებენ "ძალა" მოდელებს. ისინი გამოიყენება პროგრამებში, სადაც მაღალი დონის მოხმარებაა საჭირო. "დენის" ბატარეებისთვის განაცხადის ყველაზე ცნობილი სფეროა რადიო კონტროლირებადი მოდელები. ეს ბაზარი ყველაზე მიმზიდველია პოლიმერული ბატარეების მწარმოებლებისთვის. მოწყობილობების სფეროში, რომელთაც აქვთ ძალიან მაღალი გამტარიანობა (50 გრადუსამდე), ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეები დაბალია ტუტე. ალბათ მომავალში, ლითიუმის მოდელები გადალახავს ამ შეზღუდვას. ფასის თვალსაზრისით, ისინი უხეშად შეესაბამება ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდს.

ლითიუმის ─ პოლიმერული ბატარეების მართვა

Უსაფრთხოება

ზოგადად ლითიუმის ტიპის ბატარეები და განსაკუთრებით პოლიმერული ბატარეები ოპერაციის დროს საკმაოდ დელიკატურ გატარებას საჭიროებენ. რა უნდა გახსოვდეთ Li─Pol ბატარეების გამოყენებისას:

• ბატარეის ზედმეტი დატენვა საზიანოა (ზემოთ 4 ვოლტზე მეტი ბატარეის უჯრედში);
• მოკლე ჩართვა არ უნდა დაიშვას;
• დატვირთვა დენებით, რაც იწვევს ბატარეის 60 გრადუსზე მეტს ტემპერატურამდე გათბობას, დაუშვებელია;
• შეუძლებელია ბატარეის დათრგუნვა;
• არ დააგდოთ ბატარეა 3 ვოლტიდან ქვემოთ;
• 60 გრადუსზე ზემოთ გათბობა დაუშვებელია;
• დაუშვებელია შენახვა.

ამ წესების შეუსრულებლობამ შეიძლება გამოიწვიოს უარეს შემთხვევაში ხანძარი და შესაძლებლობების მნიშვნელოვანი დანაკარგი.

ამასთან დაკავშირებით, შეგიძლიათ მისცეს რამდენიმე რეკომენდაცია ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეების უსაფრთხო გამოყენებისთვის. პირველი თქვენ უნდა შეიძინოთ მაღალი ხარისხის დამტენი და დააყენოთ სწორი პარამეტრები მასზე. გარდა ამისა, მიზანშეწონილია გამოიყენოთ კონექტორები, რომლებიც არ იძლევიან მოკლე სქემებს. დარწმუნდით, რომ აკონტროლებთ მიმდინარეობას, რომელიც მოხმარებულია მოწყობილობას.

აღსანიშნავია ისიც, რომ აუცილებელია ტემპერატურის რეჟიმის დაცვა და პოლიმერული ბატარეის გადახურების თავიდან ასაცილებლად. ეს არის ლითიუმის ტიპის ყველა ბატარეის სუსტი წერტილი. თუ ბატარეა 70 გრადუსამდე თბება, მაშინ მასში იწყება სპონტანური რეაქცია, რომელიც ენერგიად გადააქცევს სითბოს. შედეგი არის ანთება და ზოგჯერ აფეთქება. თუ შესაძლებელია ბატარეის ძაბვის კონტროლი, მაშინ მისი მონიტორინგი განსაკუთრებით მჭიდროდ უნდა მოხდეს გამონადენის ბოლოს.

ლითიუმის ბატარეების უკმარისობის კიდევ ერთი მიზეზი არის დეპრესურიზაცია. არავითარ შემთხვევაში არ უნდა ატაროს ჰაერი პოლიმერული ბატარეის შიგნით. საქმე თავდაპირველად დალუქულია და არ უნდა დაექვემდებაროს შოკს ან დაეცა. თუ თქვენ იყენებთ წამყვანებს, მაშინ ეს უნდა გაკეთდეს ძალიან ფრთხილად.

პოლიმერული ბატარეის შესანახად გაგზავნამდე, რეკომენდებულია მისი დატენვა ნახევრად. შეინახეთ ბატარეა გრილ ადგილას მზის პირდაპირი სხივის გარეთ. ყველა დატენვის ბატარეის მსგავსად, ლითიუმის ─ პოლიმერს აქვს თვითრეგულირება, მაგრამ ეს ტყვიის ან ტუტეზე ნაკლებია.

ტექნოლოგიის მუდმივი წინსვლა სასარგებლოა ადამიანის ცხოვრების მრავალი ასპექტისთვის. მაღალი ხარისხის ენერგომომარაგების საჭიროებებით, უსაფრთხოების, ხარჯების და შესრულების კარგი ბალანსით, ლითიუმის პოლიმერული უჯრედების განვითარებამ განაპირობა.

შეჩერება

რა არის ლითიუმის პოლიმერული ბატარეა

Li პოლიმერული ბატარეები არის გალვანური ელექტრომომარაგება, რომლებშიც ლითიუმით გაჯერებული პოლიმერული მასალები გამოიყენება, როგორც ელექტროლიტი.

ლითიუმის პოლიმერული ტექნოლოგია გახდა ახალი ეტაპი ლითიუმ-იონური ელექტრომომარაგების შემუშავების პროცესში, რამაც შეამცირა მათი წარმოების ღირებულება და დაუშვა მინიატურული და მოქნილი ბატარეების შექმნა.

ასეთი ბატარეების შეძენისა და გამოყენების დროს, თქვენ უნდა გესმოდეთ მათზე მონიშნული ნიშნები, რომელთაც აქვთ შემდეგი მახასიათებლები:

• ბატარეის მოცულობა მითითებულია mAh საათში;
• მარკირებისას ინგლისური ასო S- ის გვერდით რიცხვი მიუთითებს ელემენტში ცალკეული უჯრედების (ქილა) რაოდენობაზე, თითოეულ მათგანს აქვს ნომინალური ძაბვა 3.7 ვოლტი და მაქსიმუმ 4.2 ვოლტი;
• c ასო შემდეგი გვერდით მიუთითებს C.– ის ერთეულებში მაქსიმალური მიმდინარე გამოსავალი საათში მაქსიმალური გამტარიანობა მილიამპრებში საათში უდრის ბატარეის სიმძლავრეს გამრავლებული ამ მნიშვნელობით;
• p ასოს გვერდით რიცხვი მიუთითებს პარალელურად დაკავშირებულ ქილაების რაოდენობაზე. როდესაც შეგიძლიათ გამოიყენოთ, ეს მნიშვნელობა ჩვეულებრივ არ არის მითითებული.

ამრიგად, აღნიშვნა 2600 mAh 3S 20C ნიშნავს Li- პოლიმერის ბატარეას 2600 mAh ტევადობით, ნომინალური ძაბვა 11.1 ვოლტი (მაქსიმალური 12.6 ვოლტი), სამი სერიით არის დაკავშირებული სამი ბანკი და დასაშვები გამონადენი დენი 52 ამპერი (2600x20 \u003d 52000 mA).

როგორ იწარმოება ლითიუმის პოლიმერული ბატარეები

შემდეგი ტექნოლოგია გამოიყენება Li- პოლიმერული ელექტრომომარაგების წარმოებაში:

1. შეჩერების კონტროლირებადი გამოყენება კათოდისა და ანოდიის აქტიური მასალებით (ორი განსხვავებული პროცესი) ხორციელდება ალუმინის ან სპილენძის კილიტაზე, რომელიც მოქმედებს როგორც მიმდინარე კოლექციონერი.
2. გამოყენებული მასალის მქონე კილიტა ხმელია, იჭრება საჭირო ზომისა და ფორმის ელემენტებად.
3. მზადდება პოლიმერული ელექტროლიტების გამყოფი, რომელიც შემდეგ მოთავსებულია კილიტისა და ანოდის აქტიურ მასალებს შორის კილიტა ფენებს შორის.
4. მრავალ ფენის ბატარეა აწყობილი, დალუქული და გამხმარი.
5. პოლიმერული გამყოფის გამოყენებისას, რომელიც გელის ელექტროლიტის ჩანართებით მოითხოვს, იგი ივსება ელექტროლიტური სითხის საჭირო რაოდენობით.
6. ხორციელდება საკონტაქტო ბალიშების დაყენება, დამცავი ჭურვიში შეფუთვა და მისი გაფართოებული ნაწილების მოჭრა.
7. გარე ბატარეის ტერმინალები დამონტაჟებულია.
8. ტარიფის / გამონადენის კონტროლის ციკლი და ტესტირება ხორციელდება.
9. ტარდება უარის თქმა, დალაგების მიხედვით და შესაბამისი აღნიშვნების გამოყენება.
10. საჭიროების შემთხვევაში, მავთულები მიერთებულია ბატარეის ტერმინალებზე.
11. ხორციელდება ხარისხის კონტროლი, ბატარეის უჯრედები შეფუთულია იმ შემთხვევაში, რომელზედაც გამოიყენება აუცილებელი მარკირება და შეფუთვა.

ლითიუმის პოლიმერული ბატარეის მოქმედების პრინციპი და მოწყობილობა

Li pol ბატარეების მოქმედების პრინციპი ემყარება პოლიმერული ნივთიერებების ნახევარგამტარული ეფექტის გამოყენებას ელექტროლიტური იონების ჩანართებით. პოლიმერების ელექტროლიტის დამატება იწვევს მათ იონური გამტარობის ზრდას, ხოლო ელექტროლიტების მიმართ პლასტიკური საიზოლაციო თვისებების შენარჩუნებას.

ლითიუმის იონების მიმართ ელექტრული ძალის მოქმედება ხდება შექცევადი ქიმიური რეაქციის შედეგად ნახშირბადის ანოდი (პლუს) ნახშირბადის (ჩვეულებრივ გრაფიტის) და კობალტის, ვანადიუმის ოქსიდის ან მანგანუმის კათოდისა (მინუს) შორის, რომელიც მოთავსებულია პოლიმერულ ელექტროლიტში ლითიუმის მარილებით.

პოლიმერული ელექტროლიტების სამი ტიპი არსებობს:

1. სრულად მშრალი პოლიმერული ელექტროლიტები, რომლებიც პლასტიკურია ლითიუმის მარილების დამატებით, უზრუნველყოფს ოთახის ტემპერატურაზე დაბალ დინებას, თანამედროვე მოწყობილობებისთვის არასაკმარისია და უფრო ძვირია ვიდრე ჩვეულებრივი ლითიუმის-იონური ბატარეები.
2. გელის პოლიმერული ელექტროლიტები, რომლებიც მშრალი პოლიმერული ელექტროლიტია, რომელიც შეფუთულია პლასტიზატორ-გამხსნელებით, აქვთ მისაღები ტევადობა, მიმდინარე და ხარჯების მნიშვნელობები და ყველაზე ხშირად იყენებენ პრაქტიკაში.
3. მიკროპოროზულ პოლიმერულ მატრიქში განაწილებული ლითიუმის მარილების არააქტიური წყალხსნარებით, შეწოვით.

მასობრივად გაყიდული Li Po ბატარეები რეალურად არის ჰიბრიდები, რომლებიც აერთიანებს არა მხოლოდ სუფთა მშრალი პოლიმერული ელექტროლიტს, არამედ მცირე რაოდენობით გელი ელექტროლიტს, რომელიც ასევე შეიცავს ლითიუმ-იონის წყაროებში.

გელის ელექტროლიტის ინკლუზივების დამატება მყარი პოლიმერული ელექტროლიტის შემადგენლობაში ზრდის მის იონური გამტარობას და ელექტრულ მახასიათებლებს, კერძოდ, ოპერაციული დენი იზრდება თანამედროვე თანამედროვე მცირე ზომის მოწყობილობებისთვის საჭირო მნიშვნელობამდე.

ლითიუმის პოლიმერული ბატარეა: დადებითი და დადებითი

ლი-პოლიმერის ელექტრომომარაგებას აქვს შემდეგი უპირატესობები:

• მაღალი ენერგიის სიმკვრივე მათ წონასთან მიმართებაში, 4-5 ჯერ უფრო მაღალია, ვიდრე ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები და 3-4 ჯერ უფრო მაღალი ვიდრე ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ელექტრომომარაგება.
• თვითრეგულაციის დაბალი და მიმდინარე მაღალი ეფექტურობა;
• მოქნილი და ძალიან თხელი პროდუქტების შექმნის შესაძლებლობა;
• მეხსიერების ეფექტის ნაკლებობა;
• სამუშაო დატვირთვის დროს ძაბვის შენარჩუნება მისაღები საზღვრებში;
• დასაშვები ტემპერატურის დიდი სპექტრი ოპერაციის დროს (-20-დან +40 გრადუსამდე).

ლითიუმის პოლიმერის ბატარეებს აქვს გარკვეული უარყოფითი მხარეები:

• ხანძრის საშიშროება გადატვირთვის / გადახურების შემთხვევაში. ეს ბატარეები მოითხოვს დამცავი ელექტრონიკის გამოყენებას, რომელიც აკონტროლებს დატენვის დინებას და ტემპერატურას და სპეციალურ დატენვის ალგორითმს;
• დაბერების ეფექტი, რასაც იწვევს ხანგრძლივ შენახვისა და ექსპლუატაციის დროს ტევადობის დაქვეითება (ითვლება, რომ ბატარეა კარგავს თავისი სიმძლავრის 20% -მდე ყოველი წლის განმავლობაში);
• ღრმა გამონადენის უკმარისობა (3 ვოლტიდან ქვემოთ);
• 60 გრადუსზე მეტად გადახურების შიში და 4.2 ვოლტის ზემოთ გადატვირთვის შიში (აფეთქება შესაძლებელია 4 ვოლტზე ზემოთ ძაბვის დროს);
• ამ ბატარეების ზოგიერთ თხელი ჭურვი (ჩვეულებრივ კილიტა) სახით ამცირებს Li Pol უჯრედების ღირებულებას, მაგრამ ამავე დროს ამცირებს მათ სიძლიერეს.

სად გამოიყენება Li Pol ბატარეები

მსუბუქი წონის და დიდი სიმძლავრის გამო, ამ ტიპის ელექტრომომარაგება ფართოდ გამოიყენება მცირე და დიდი მოწყობილობებისთვის, მათ შორის:

• მობილური ტელეფონები და სმარტფონები;
• რადიო კონტროლირებადი მოდელები, კვადოპტერები, მიკროპლანეტები;
• დენის ხელსაწყო;
• ციფრული ტექნოლოგია, ულტრაბუკები;
• ელექტრო მანქანები.

Li Pol ბატარეების მუშაობის წესები

უსაფრთხოების აუცილებელი დონის უზრუნველსაყოფად და სერვისული ბატარეების სიცოცხლის გახანგრძლივების მიზნით, უნდა დაიცვან შემდეგი წესები:

1. დაზიანების, ბატარეების შეშუპების არსებობის შემთხვევაში, მათი გამოყენება არ შეიძლება, მაგრამ განლაგება უნდა მოხდეს;
2. ბატარეებს უნდა დააკისროს ხარისხის დამტენი ზედამხედველობით, არ დაუშვას ბატარეის გადახურება. თუ დატენვის დროს არსებობს წვის, შეშუპების, ანთების სუნი, დაუყოვნებლივ უნდა გააჩეროთ ის და გამორთოთ ბატარეა დამტენიდან;
3. უმჯობესია დატენვის არასასურველი ზედაპირი, მაგალითად, კერამიკული ფილაზე ან ფაიფურის ფირფიტაზე; ელექტროენერგიის წყაროს სრულად დატენვის შემდეგ, უმჯობესია გაათბოთ იგი და მხოლოდ ამის შემდეგ დაიწყეთ მისი გამოყენება;
4. დაუშვებელია 3 ვოლტზე დაბლა, გადახურება ან ჰიპოთერმია, რომლებიც ამცირებენ სიმძლავრეს და განტვირთვის ციკლის საერთო რაოდენობას.
5. liPo უჯრედების ყველაზე გრძელი სიცოცხლის ხანგრძლივობა მიიღწევა მათი დატენვის დონის 45% შენარჩუნების დროს;
6. საუკეთესო დატენვის რეჟიმი LiPo ბატარეებისთვის უზრუნველყოფს Sony დამტენებს დაახლოებით სამი საათის განმავლობაში. ის ტარდება სამ ეტაპზე:
   • პირველი, დაახლოებით ერთი საათის განმავლობაში, იგი დააკისროს 70% მდე მუდმივი დენის 0.5-1 ბატარეის მიმდინარე გამომავალიდან ძაბვის 4.2 ვოლტამდე;
   • 1 საათით 90%-მდე დატენვა, ძაბვით არაუმეტეს 4.2 ვოლტზე, თანდათანობით შემცირების დენით (მიმდინარე გამოსავალიდან დაახლოებით 0.2-მდე);
   • მესამე ეტაპზე, იგი იტენება ერთი საათის განმავლობაში 100% -ით, მცირე მუდმივად შემცირების დენით.

იაფი დამტენები პირველ ეტაპზე ამოიწურება, როდესაც ძაბვა 4.2 ვ-ს აღწევს, ამიტომ ბატარეა ვერ აღწევს სრულ სიმძლავრეს.

• თავიდან აიცილოთ შოკები აკუმულატორზე, მოკლე სქემები ან გამორთვა ძალიან მაღალი დენებით, კომპოზიტური ბატარეის უჯრედზე 4,2 ვოლტზე ზემოთ დატვირთვით - ყველა ამ მიზეზმა შეიძლება გამოიწვიოს ხანძარი;
• თუ გამოიყენება Li Pol- ის რამდენიმე უჯრედის კომპოზიციური ბატარეა, მაშინ უმჯობესია მათი დატენვა ცალკე, ან თითოეული უჯრედის დაბალანსებისთვის გამოიყენეთ სპეციალური გამათბობელი. ასეთი მოწყობილობის მუშაობის პრინციპია ინდივიდუალური ელემენტების დატენვის შეჩერება, როდესაც ისინი მიაღწევენ ძაბვას დაახლოებით 4.17 ვოლტამდე;
• ახალი ბატარეების დაყენებამდე უმჯობესია დაასაბუთოთ ისინი ორჯერ სრულად დატენვით და განტვირთვის გზით.

Li Pol Pol- ის ზოგიერთ ბატარეაში, 2.5 ვოლტიდან ქვემოთ გამტარიანობის დროს, ლითიუმის მეტალიზაციაა შესაძლებელი, რაც იწვევს ბატარეის შიგნით გამტარ ხიდების შექმნას და მოკლე ჩართვას. ასეთი ბატარეის დატენვისას ხდება უკონტროლო გათბობა, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ასეთი ენერგიის წყაროს აფეთქება. აქედან გამომდინარე, უმჯობესია არ გამოიყენოთ ბატარეები, რომლებშიც ძაბვა ჩამოვარდა კრიტიკულ დონეზე 3 ვოლტზე, და როდესაც ძაბვა ეცემა 2.5 ვოლტამდე და ქვევით, ისინი უნდა განლაგდეს.

როგორ შეინახოთ ლითიუმის პოლიმერული ბატარეები

მიზანშეწონილი იქნება შენახული LiPo ბატარეების დამცავი შემთხვევები ოთახის ტემპერატურაზე 3.6-3.8 ვოლტზე დატენვის დროს.

LiPo უჯრედების შენახვის წინ, რეკომენდირებულია დააკისროთ ისინი 40-50% -მდე, გათიშეთ ისინი იმ მოწყობილობებისგან, რომლებიც მათ შესძენენ, და პერიოდულად, ყოველ ექვს თვეში ერთხელ მაინც, შეამოწმეთ დატენვის დონე.

ლითიუმის პოლიმერული ბატარეების განკარგვა

LiPo ელექტრომომარაგების განკარგვა განსაკუთრებით აქტუალურია ხანძრის მაღალი საშიშროების გამო. ისინი ნაკლებ ტოქსიკურია, ვიდრე ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები, მაგრამ მაინც შეიცავს ეკოლოგიურად მავნე ნივთიერებებს.

ლი-პოლიმერული ბატარეების სრულად და უსაფრთხოდ განკარგვისთვის უნდა დაიცვან შემდეგი მოთხოვნები:

• დათხოვნილი ბატარეების განთავსება ხორციელდება პლასტმასის კონტეინერებში წყლის მარილის ხსნარით (დაახლოებით 1 ლიტრ წყალზე ნახევარი ჭიქა მარილი) დაახლოებით 2 კვირის განმავლობაში (სანამ გაზის ფორმირება შეჩერდება) არასაცხოვრებელ ადგილას. შემდეგ ისინი შეიძლება გადააგდოთ თქვენი რეგულარული ნარჩენებით;
• განტვირთვის წინ, ბატარეები უნდა განიტვირთოს მინიმუმ ერთ ვოლტამდე (ეს შეიძლება გაკეთდეს ნათურა, როგორც დატვირთვა);
• თუ ბატარეის დაზიანება დაზიანებულია, მაშინ იგი არ გჭირდებათ გამორთვა, მაგრამ აუცილებელია მისი განლაგება წყალ-მარილის ხსნარში;
• თუ გამონადენი ხორციელდება დენით, რომელიც დასაშვებზე მეტია, რაც დაკავშირებულია მაქსიმალური დენის გამოსავლიან C- ს მნიშვნელობასთან, მაშინ ბატარეა უნდა იყოს ქვიშის ქვაბში ან ხანძრისგან დაცულ სხვა ადგილას;
• არ არის ნებადართული მარილიანი ხსნარში არანამკურნალევი ბატარეების მექანიკური განადგურება, რის გამოც შეიძლება მოხდეს ხანძარი. კობალტის კათოდურით დაავადებული უჯრედები ამ მხრივ განსაკუთრებით საშიშია.

მზარდი სამომხმარებლო ინტერესი მობილური მოწყობილობებისა და მაღალტექნოლოგიური პორტატული ტექნოლოგიის მიმართ, ზოგადად, მწარმოებლებს აიძულებს გააუმჯობესონ თავიანთი პროდუქტი სხვადასხვა გზით. ამავე დროს, არსებობს მთელი რიგი ზოგადი პარამეტრი, რომლის შესახებაც მუშაობა მიმდინარეობს ერთი მიმართულებით. ეს მოიცავს ენერგიის მიწოდების მეთოდს. სულ რამდენიმე წლის წინ, აქტიური ბაზრის მონაწილეებს შეეძლოთ დააკვირდნენ NiMH– ის გადაადგილების პროცესს ნიკელ – მეტალის ჰიდრიდის წარმოშობის უფრო მოწინავე ელემენტებით. დღეს ბატარეების ახალი თაობები ერთმანეთს ეჯიბრებიან. ფართო ლითიუმ-იონური ტექნოლოგია წარმატებით ცვლის ლითიუმ-პოლიმერის ბატარეას ზოგიერთ სეგმენტში. სხვა ერთეულში იონურიდან განსხვავება რიგითი მომხმარებლისთვის არც თუ ისე შესამჩნევია, მაგრამ ზოგიერთ ასპექტში ეს მნიშვნელოვანია. ამავდროულად, როგორც NiCd და NiMH ელემენტებს შორის კონკურენციის შემთხვევაში, შემცვლელი ტექნოლოგია შორს არის უნაკლო და გარკვეული თვალსაზრისით, მისი ანალოგისგან inferior.

ლი-იონური ბატარეის მოწყობილობა

სერიული ლითიუმის ბატარეების პირველი მოდელები გამოჩნდა 1990-იანი წლების დასაწყისში. თუმცა, კობალტი და მანგანუმი შემდეგ გამოიყენებოდა, როგორც აქტიური ელექტროლიტი. თანამედროვეებში, ეს არ არის იმდენად ნივთიერება, რომელიც მნიშვნელოვანია, როგორც მისი განლაგების კონფიგურაცია ბლოკში. ასეთი ბატარეები შედგება ელექტროდებისგან, რომლებიც გამოყოფილია ფორების გამყოფი. გამყოფი მასა, თავის მხრივ, გაჟღენთილია ელექტროლიტით. რაც შეეხება ელექტროდებს, ისინი წარმოდგენილია კათოდური ბაზით ალუმინის კილიტაზე და სპილენძის ანოდზე. ბლოკის შიგნით, ისინი ერთმანეთთან ურთიერთკავშირშია მიმდინარე კოლექციონერის ტერმინალებით. მომსახურეობის საფასური დადებით მუხტს ახდენს ლითიუმის იონზე. ეს მასალა ხელსაყრელია იმით, რომ მას აქვს უნარი ადვილად შეაღწიოს სხვა ნივთიერებების ბროლის ლაქები, შექმნას ქიმიური ობლიგაციები. თუმცა, ასეთი ბატარეების დადებითი თვისებები თანამედროვე დავალებების მიმართ სულ უფრო არასაკმარისია, რამაც გამოიწვია Li-pol უჯრედების გამოჩენა, რომელსაც აქვს მრავალი თვისება. ზოგადად, უნდა აღინიშნოს ლითიუმ-იონური ელექტრომომარაგების მსგავსება ავტომობილების სრული ზომის ჰელიუმის ბატარეებთან. ორივე შემთხვევაში, ბატარეები შექმნილია ფიზიკური გამოყენებადობის გათვალისწინებით. ნაწილობრივ, განვითარების ამ მიმართულებას განაგრძეს პოლიმერული ელემენტები.

ლითიუმის პოლიმერული ბატარეის მოწყობილობა

ლითიუმის ბატარეების გაუმჯობესების იმპულსი იყო არსებული Li-ion ბატარეების ორი ნაკლოვანებების წინააღმდეგ ბრძოლა. პირველ რიგში, ისინი უსაფრთხოა ოპერაციისთვის და მეორეც, ისინი საკმაოდ ძვირია ფასების თვალსაზრისით. ტექნოლოგებმა გადაწყვიტეს, რომ ეს უარყოფითი მხარეები დაეღწია ელექტროლიტის შეცვლით. შედეგად, გაჟღენთილი ფოროვანი გამყოფი შეიცვალა პოლიმერული ელექტროლიტით. უნდა აღინიშნოს, რომ პოლიმერი ადრე გამოყენებული იყო ელექტრული მიზნებისათვის, როგორც პლასტიკური ფილმი, რომელიც ახორციელებს დინებას. თანამედროვე ბატარეაში, Li-pol უჯრედის სისქე აღწევს 1 მმ-ს, რაც ასევე აშორებს შეზღუდვებს სხვადასხვა ფორმისა და ზომის გამოყენების შესახებ დეველოპერებისგან. მაგრამ მთავარი ის არის, რომ არ არსებობს თხევადი ელექტროლიტი, რაც გამორიცხავს ანთების რისკს. ახლა ღირს ყურადღებით დავაკვირდეთ ლითიუმ-იონური უჯრედების განსხვავებებს.

რა არის მთავარი განსხვავება იონური ბატარეისგან?

ფუნდამენტური განსხვავება მდგომარეობს ჰელიუმისა და თხევადი ელექტროლიტების უარყოფაზე. ამ განსხვავების უფრო სრულყოფილი გაგებისთვის, ღირს თანამედროვე ბატარეის მოდელების მითითება. თხევადი ელექტროლიტის შეცვლის აუცილებლობა, უსაფრთხოების საკითხებზე კვლავ წამოიჭრა. თუ მანქანის ბატარეების შემთხვევაში, პროგრესი შეჩერებულია იმავე ფოროვან ელექტროლიზატორებზე გაჟღენთასთან, მაშინ ლითიუმის მოდელებმა მიიღო სრულყოფილი მყარი ბაზა. რა კარგია მყარი მდგომარეობის ლითიუმის პოლიმერის ბატარეასთან? იონური ერთისაგან განსხვავებაა ის, რომ აქტიური ნივთიერება ფირფიტის სახით, ლითიუმთან კონტაქტურ ზონაში, ხელს უშლის დენდრიტების წარმოქმნას ციკლის დროს. ეს ძალიან ფაქტორი გამორიცხავს ასეთი ბატარეების აფეთქებისა და ხანძრების შესაძლებლობას. ეს ეხება მხოლოდ არსებითობას, მაგრამ ასევე არის სისუსტეები ახალ ბატარეებში.

ლითიუმის პოლიმერის ბატარეის ხანგრძლივობა

საშუალოდ, ასეთ ბატარეებს უძლებს 800-900 დატენვის ციკლს. ეს მაჩვენებელი მოკრძალებულია თანამედროვე ანალოგების ფონზე, მაგრამ ეს ფაქტორიც კი არ შეიძლება ჩაითვალოს განმსაზღვრელი ელემენტის რესურსად. ფაქტია, რომ ასეთი ბატარეები ექვემდებარება ინტენსიურ დაბერებას, მიუხედავად მათი ექსპლუატაციის ხასიათისა. ანუ, მაშინაც კი, თუ ბატარეა საერთოდ არ არის გამოყენებული, მისი რესურსი შემცირდება. არ აქვს მნიშვნელობა ეს არის ლითიუმის იონური ბატარეა თუ ლითიუმ-პოლიმერული უჯრედი. ლითიუმზე დაფუძნებული ელექტროენერგიის ყველა წყარო ამ პროცესისთვის დამახასიათებელია. მოცულობის მნიშვნელოვანი ზარალი შეიძლება შეინიშნოს შეძენის შემდეგ ერთი წლის განმავლობაში. 2-3 წლის შემდეგ, ზოგი ბატარეა საერთოდ ვერ ჩავარდა. მაგრამ მწარმოებელზე ბევრი რამ არის დამოკიდებული, რადგან სეგმენტის ფარგლებში ასევე არსებობს განსხვავებები ბატარეის ხარისხში. მსგავსი პრობლემები თანდაყოლილია NiMH უჯრედებში, რომელთა ასაკშიც ვლინდება მკვეთრი ტემპერატურის მერყეობა.

უარყოფითი მხარეები

სწრაფი დაბერების პრობლემების გარდა, ასეთ ბატარეებს დამატებითი დაცვის სისტემა სჭირდებათ. ეს იმის გამო ხდება, რომ სხვადასხვა რაიონში შინაგანი სტრესი შეიძლება გამოიწვიოს დამწვრობამ. აქედან გამომდინარე, სპეციალური სტაბილიზაციის ციკლი გამოიყენება გადახურების და გადატვირთვის თავიდან ასაცილებლად. ამ სისტემას სხვა უარყოფითი მხარეებიც აქვს. მთავარია მიმდინარე შეზღუდვა. მეორეს მხრივ, დამატებითი დამცავი სქემები ლითიუმის პოლიმერული ბატარეის უსაფრთხოებას ხდის. განსხვავება იონურიდან ფასის თვალსაზრისითაც ხდება. პოლიმერული ბატარეები უფრო იაფია, მაგრამ არც ისე ბევრი. მათი ფასების ზრდა ასევე იზრდება ელექტრონული დამცავი სქემების დანერგვის გამო.

გელის მოდიფიკაციების ოპერაციული მახასიათებლები

ელექტრული გამტარობის გაზრდის მიზნით, ტექნოლოგმა კვლავ დაამატა გელის მსგავსი ელექტროლიტი პოლიმერული ელემენტებით. ასეთ ნივთიერებებზე სრული გადასვლის შესახებ საუბარი არ არის, რადგან ეს ეწინააღმდეგება ამ ტექნოლოგიის კონცეფციას. მაგრამ პორტატულ ტექნოლოგიაში ხშირად იყენებენ ჰიბრიდულ ბატარეებს. მათი თავისებურება მდგომარეობს ტემპერატურისადმი მათ მგრძნობელობაზე. მწარმოებლები რეკომენდაციას იყენებენ ამ ბატარეის მოდელების გამოყენებას 60 ° C- დან 100 ° C ტემპერატურამდე. ამ მოთხოვნამ განსაზღვრა აგრეთვე სპეციალური განაცხადის ნიშა. გელის მოდელების გამოყენება შესაძლებელია მხოლოდ ცხელ კლიმატურ პირობებში, რომ აღარაფერი ვთქვათ თერმულად იზოლირებულ შემთხვევაში საკუთარი თავის ჩაძირვის აუცილებლობაზე. მიუხედავად ამისა, საკითხია თუ რომელი ბატარეა აირჩიოს - Li-pol ან Li-ion - საწარმოებში არც ისე მწვავეა. სადაც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ტემპერატურა, ხშირად გამოიყენება კომბინირებული გადაწყვეტილებები. ასეთ შემთხვევებში, პოლიმერული ელემენტები ჩვეულებრივ გამოიყენება სარეზერვო საშუალებად.

ოპტიმალური დატენვის მეთოდი

ტიპიური შევსების დრო ლითიუმის ბატარეებისთვის საშუალოდ 3 საათს შეადგენს, ამასთან, ელემენტი დატენვის დროს რჩება ცივი. შევსება ხდება ორ ეტაპზე. პირველ რიგში, ძაბვა აღწევს პიკს, ხოლო ამ რეჟიმში შენარჩუნებულია 70% მდე. დანარჩენი 30% იწარმოება უკვე ნორმალური სტრესის პირობებში. საინტერესოა კიდევ ერთი შეკითხვა - როგორ დავატვირთოთ ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეა, თუ აუცილებელია მისი სრული მოცულობის შენარჩუნება მუდმივ რეჟიმში? ამ შემთხვევაში, დატენვის გრაფიკი უნდა დაიცვას. რეკომენდებულია ამ პროცედურის შესრულება დაახლოებით 500 საათის განმავლობაში ოპერაციის სრული გამონადენით.

Სიფრთხილის ზომები

ექსპლუატაციის დროს გამოიყენეთ მხოლოდ დამტენი, რომელიც შეესაბამება მახასიათებლებს, დააკავშირეთ იგი ქსელში სტაბილური ძაბვით. ასევე აუცილებელია შემოწმდეს კონექტორების მდგომარეობა ისე, რომ ბატარეა არ გაიხსნას. მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ, რომ უსაფრთხოების მაღალი დონის მიუხედავად, ის მაინც არის ტიპის ბატარეა, რომელიც მგრძნობიარეა გადატვირთვის დროს. ლითიუმის პოლიმერული უჯრედი არ მოითმენს ზედმეტ კურსებს, გარე გარემოს გადაჭარბებულ გაგრილებას და მექანიკურ შოკს. თუმცა, ყველა ამ ინდიკატორის თანახმად, პოლიმერული ბლოკები კვლავ უფრო საიმედოა, ვიდრე ლითიუმ-იონური პირობა. მიუხედავად ამისა, უსაფრთხოების მთავარი ასპექტია მყარი სახელმწიფო ელექტრომომარაგების უწყინარობა - რა თქმა უნდა, იმ პირობით, რომ მათი დალუქვა ხდება.

რომელი ბატარეა უკეთესია - Li-pol ან Li-ion?

ეს საკითხი მეტწილად განისაზღვრება ოპერაციული პირობებით და ენერგიის მიწოდების მიზნით. პოლიმერული მოწყობილობების ძირითადი უპირატესობები საკმაოდ ხელშესახები იქნება თავად მწარმოებლებისთვის, რომლებსაც უფრო თავისუფლად შეუძლიათ ახალი ტექნოლოგიების გამოყენება. სხვაობა დახვეწილი იქნება მომხმარებლისთვის. მაგალითად, კითხვაზე, თუ როგორ დააკისროს ლითიუმის პოლიმერული ბატარეა, მფლობელს მოუწევს მეტი ყურადღება მიაქციოს ელექტრომომარაგების ხარისხს. დატენვის დროის თვალსაზრისით, ეს იდენტური ელემენტებია. რაც შეეხება გამძლეობას, ამ პარამეტრში სიტუაცია ასევე ორაზროვანია. დაბერების ეფექტი ძირითადად ახასიათებს პოლიმერული ელემენტებს, მაგრამ პრაქტიკა აჩვენებს სხვადასხვა მაგალითებს. მაგალითად, არსებობს მიმოხილვები ლითიუმ-იონური უჯრედების შესახებ, რომლებიც ერთი წლის გამოყენების შემდეგ გამოუსადეგარი გახდებიან. და ზოგიერთ მოწყობილობაში პოლიმერი მოქმედებს 6-7 წლის განმავლობაში.

დასკვნა

ბატარეების გარშემო, ჯერ კიდევ არსებობს მრავალი მითი და ცრუ განაჩენი, რომლებიც ოპერაციის სხვადასხვა ნიუანსებს ეხება. ამის საპირისპიროდ, ბატარეების ზოგიერთი მახასიათებელი მწარმოებლების მიერ არის გამოწვეული. რაც შეეხება მითებს, ერთ-ერთი მათგანი უარყოფს ლითიუმის პოლიმერის ბატარეას. იონური ანალოგისგან განსხვავება ისაა, რომ პოლიმერული მოდელები ნაკლებად განიცდიან შინაგან სტრესს. ამ მიზეზით, დატენვის სესიები, რომლებიც ჯერ არ ამოიწურებოდა ბატარეები, უარყოფითად არ მოქმედებს ელექტროდების მოქმედებაზე. თუ ვსაუბრობთ მწარმოებლების მიერ დამალულ ფაქტებზე, მაშინ ერთი მათგანი გამძლეობას ეხება. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ბატარეის ხანგრძლივობა ხასიათდება არა მხოლოდ დატენვის ციკლების მოკრძალებული ტემპით, არამედ ბატარეის სასარგებლო მოცულობის გარდაუვალი დანაკლისით.