Lithium-polymerové nabíječky si vysloužily pozornost jako produktivní, prostorné a nejbezpečnější typy baterií. Při pečlivém používání nedochází k samovznícení, nejsou výbušné a jsou odolné.
Správné nabíjení Li-pol akumulátorů snižuje riziko poškození pohonu a prodlužuje jeho životnost.
Nabíjení Li-pol baterií – stručný popis
Lithium-polymerová baterie je pokročilejším modelem lithium-iontových baterií. Hlavním rozdílem od jeho předchůdců je přítomnost polymeru, který se používá jako elektrolyt.
Hlavní výhody Li-pol pohonů:
- hustota energie na jednotku hmotnosti;
- nízké samovybíjení;
- absence „paměťového efektu“;
- tloušťka od 1 mm;
- použití plastového materiálu, který umožňuje získat různé tvary;
- široký rozsah provozních teplot (od -20°С do +40°С);
- relativně bezpečné.
Navzdory svým výhodám oproti jiným zařízením jsou lithium-polymerové napájecí zdroje drahé a při použití vyžadují pečlivé zacházení a dodržování přísných pravidel.
Použití tohoto typu baterie řeší 2 problémy:
- zvýšení provozní doby zařízení;
- snížení hmotnosti produktu.
Li-pol pohony jsou široce používány v provozu rádiových modelů, elektronických zařízení a automobilů.
Baterie se používají v malých vrtulnících a bezpilotních vzdušných prostředcích. Taková zařízení jsou schopna létat 30 minut nebo déle.
Lithium-polymerové baterie jsou vhodné pro elektronická zařízení, která spotřebovávají relativně málo proudu: notebooky, tablety, smartphony.
Rychle se vybíjející baterie se používají v zařízeních, kde je vyžadován vysoký odběr proudu. Podobné produkty se používají v moderních hybridních automobilech, přenosném elektrickém nářadí a rádiem řízených zařízeních.
Provozní podmínky
Přes řadu výhod jsou lithium-polymerové baterie náročné na podmínky použití.
Jak správně nabíjet lithium-polymerovou baterii a doporučení pro bezpečné používání:
- nenapájejte náboj, jehož napětí přesahuje 4.20 V (pokud se pohon skládá z několika plechovek, pak se napětí vypočítá pro každou z nich);
- vyhnout se zkratu;
- nepovolte zátěž, která zahřeje baterii na 60 °C nebo vyšší nebo přetížení proudy;
- nedovolte výboj pod napětím 3.00 voltů;
- vyhněte se zahřívání nad 60 °C během provozu nebo skladování;
- neskladujte ve vybitém stavu;
- neporušujte integritu pláště baterie, nedovolte odtlakování.
Překročení přípustné teploty, přetížení baterie nebo zkrat může způsobit vznícení nebo explozi baterie. Nesprávné skladovací podmínky, provoz při příliš nízkých teplotách a zanedbání doporučení pro nabíjení zařízení mohou vést ke snížení skladovací kapacity a rychlejšímu selhání.
Je to důležité. Nedoporučuje se používat zařízení vybavená lithium-polymerovými bateriemi při teplotách pod nulou. V případě potřeby je ale potřeba udržovat optimální teplotu baterie.
V chladném počasí se doporučuje nosit telefon na nejteplejším místě. To udrží vybití baterie co nejdéle. Pokud je nutné spustit rádiem řízený model při teplotách pod nulou, je nutné pohon před provozem zahřát na pokojovou teplotu (15-20°C), po ponechání v autě nebo v teplé místnosti čas.
Jak správně nabíjet novou Li-pol baterii
Z pultu prodejny obdrží kupující zařízení s úrovní baterie 30-40%. Toto nabíjení je nastaveno z výroby. Při výrobě je do zdroje energie zaveden speciální roztok, který zastavuje chemické reakce. Tento proces se nazývá konzervace. Je potřeba zajistit, aby baterie neztrácela svou kapacitu.
Li-pol baterie, jak správně nabíjet:
Před použitím nového zařízení je nutné vybalit nebo načerpat baterii. První schéma nabíjení je následující:
- zařízení je v provozu až do úplného vybití baterie;
- poté se dobije na 100 %;
- Cyklus nabíjení-vybíjení se opakuje 2-3krát.
Následně je zařízení provozováno ve standardním režimu. Baterie se nabíjí pomocí malých nabíjení.
Je to důležité. Li-pol baterie špatně snášejí extrémní podmínky. Dovést zařízení do úplného vypnutí je nemožné, stejně jako není vhodné jej nabíjet na 100 %. To má vliv na kapacitu baterie.
Optimální nabíjecí kapacita zařízení je 30-80%. Nejlepší je nabíjet baterii maximálně na 80 %, udržovat úroveň nabití pravidelným dobíjením a nenechat klesnout pod 30 %. Nebojte se zařízení často připojovat a dobíjet.
Jak prodloužit životnost baterie
Lithium-polymerové baterie jsou velmi náročné na provozní a skladovací podmínky. Nesnášejí použití při příliš nízkých a vysokých teplotách. Nezahřívejte zařízení na 60 °C nebo více, protože by mohlo dojít k vznícení baterie.
K tomu je důležité vyhýbat se přímému slunečnímu záření nebo být na horkých površích, zejména pokud je zařízení připojeno ke zdroji napájení. Samotný proces nabíjení zahřívá baterii.
Minimální teploty, při kterých lze zařízení provozovat, uvádí výrobce. Nedoporučuje se však používat jakoukoli lithium-polymerovou baterii při teplotách pod -20°C. Je-li potřeba provozovat zařízení v mrazu, musíte nejprve baterie udržet v teple (v místnosti nebo v autě), zahřát je na pokojovou teplotu a poté je provozovat.
Baterie by měly být skladovány na suchém a tmavém místě při pokojové teplotě. Plně nabitá nebo vybitá baterie by neměla být skladována. Optimální procento poplatku za skladování je 60 %.
Pravidla pro dobíjení baterie po dlouhodobém skladování
Pokud se disky používají zřídka, je nutné udržovat optimální skladovací podmínky. Za tímto účelem kontrolujte nabití jednou měsíčně, pokud klesne pod 40 %, dobijte baterii. Optimální procento nabití baterie pro skladování je 40–60 %.
Baterii je nutné skladovat na suchém a tmavém místě, nejlépe při pokojové teplotě (nebo o něco chladněji). Pokud existuje několik baterií, poskytněte samostatné balení pro každou z nich.
Help. Během období dlouhé nečinnosti se baterie tak či onak opotřebovávají a ztrácejí svou kapacitu, takže nemá smysl kupovat Li-pol baterie „do rezervy“. Je vhodné je užívat pravidelně a naplno.
Jak nabít lithium-polymerovou baterii po dlouhodobém skladování? Před použitím je třeba zdroj zahřát (nebo zchladit) na pokojovou teplotu a nabít na maximum.
Lithium-polymerová skladovací zařízení jsou bezpečná a odolná. Používají se v různých typech mobilních zařízení, jelikož použitý materiál je lehký a pružný. Li-pol baterie vyžadují během provozu a nabíjení pečlivou péči a bezpečnostní opatření. Tyto disky nesnášejí příliš vysoké teploty a mrazy, případně stavy plného nabití a vybití.
Nejlepší moderní malé galvanické zdroje jsou prvky, které jako aktivní složku používají sloučeniny lithia. Tento materiál má nejmenší hmotnost ze všech kovů dostupných pro praktické použití, díky čemuž má největší elektrochemický potenciál. To umožňuje získat nejvyšší proudovou hustotu na jednotku hmotnosti vyrobených baterií.
Technologické funkce
Baterie vyrobené technologií využívající lithiové elektrody a začlenění tohoto kovu do elektrolytu mají vynikající technické parametry, vysokou kapacitu, vysoký provozní proud, odolnost a kompaktnost.
Jedním z nejběžnějších typů takových baterií jsou lithium-iontové (Li Ion) a lithium-polymerové (Li Polymer) produkty. Mají mnoho podobných konstrukčních prvků, ale také některé rozdíly, které ovlivňují jejich výkonnostní charakteristiky.
Podívejme se blíže na to, jaké vlastnosti a rozdíly mají baterie vyrobené pomocí těchto technologií.
Co mají Li-Ion a Li Pol baterie společného?
Oba uvažované typy napájecích zdrojů mají následující shodné vlastnosti:
- identické provedení elektrod obsahujících uhlíkový materiál (obvykle grafit) v anodě a oxid kobalt, vanad nebo mangan v katodě;
- podobná chemická reakce, která vede k elektromotorické síle v lithiových článcích v důsledku interakce elektrod oddělených elektrolytem obsahujícím soli lithia;
- stejné jmenovité napětí 3,7 voltu;
- stejná skladovatelnost 2-3 roky;
- podobnost konstrukce umožňuje použít stejné nabíječky pro oba typy baterií;
- nemají paměťový efekt, ale jsou citlivé na silný výboj a jsou nebezpečné při přebití (více než 4,2 voltu), které může způsobit požár nebo výbuch;
- Oba typy baterií se nesmí používat, pokud jsou poškozené nebo po silném vybití (pod 2,7 V).
Rozdíly mezi Li Ion a Li Pol bateriemi
Li-pol baterie se od lithium-iontových baterií liší především fyzikálním stavem elektrolytu.
V prvním případě je použit pevný polymerní elektrolyt nebo destičky s inkluzemi gelovitého elektrolytu a ve druhém případě jsou elektrody odděleny kapalnou aktivní látkou.
Použití zcela suchého elektrolytu snižuje jeho aktivitu, proto se do něj pro zlepšení výkonnostních charakteristik baterií přidávají inkluze gelového polotekutého elektrolytu.
Použití vrstvy polymerního elektrolytu místo porézního separátoru naplněného elektrolytem komplikuje technologický proces a prodražuje jej, ale umožňuje získat pohodlnější a bezpečnější zdroje energie.
| Charakterizace | Lithium-Ion | Lithium-polymer |
|---|---|---|
| Hustota energie | Vysoký | Nízká |
| Efekt stárnutí | Postupem času ztrácí kapacitu | Také ztrácí, ale ne tak intenzivně jako li-ion |
| Možnost výbuchu | Při přetížení může explodovat | V bezpečí před výbuchem |
| Stát | Levné | Milý |
| Čas nabíjení | Nabíjení trvá dlouho | Nabíjí se výrazně rychleji |
| Hmotnost | Těžší | Jednodušší |
Použití suchého polymeru zároveň snižuje aktivitu elektrolytu a poskytuje přijatelné elektrické parametry pouze při vysokých teplotách. V tomto ohledu se při výrobě většiny moderních lithium-polymerových zdrojů využívá hybridní technologie, kdy se do suchého polymerního materiálu přidávají inkluze gelovitého elektrolytu. To zvyšuje jeho iontovou vodivost při zachování vysokých výkonnostních charakteristik.
Proč je lithium-iontová baterie lepší než lithium-polymerová baterie?
Lithium-iontové napájecí zdroje mají následující výhody oproti lithium-polymerovým:
- použití aktivnějšího kapalného elektrolytu umožňuje získat vyšší hustotu energie a zlepšené charakteristiky přenosu proudu při normálních a nízkých teplotách;
- výroba takových baterií je levnější než lithium-polymerové články;
- vydrží větší počet provozních cyklů vybití-nabití a mají zvýšenou životnost.
Současně použití aktivní elektrolytové kapaliny uvnitř pouzdra takových baterií způsobuje řadu nevýhod:
- je nutné použít utěsněnější a odolnější pouzdra, aby se zabránilo úniku elektrolytu;
- zvyšuje se celková hmotnost baterií;
- snižuje se univerzálnost použití;
- Li-ion baterie jsou výbušnější, náchylnější k přebíjení a vyžadují použití speciálních vestavěných ochranných zařízení;
- potřebují delší nabíjení s povinnou kontrolou maximálního napětí a teploty;
- mají menší kapacitu při stejných rozměrech;
- vysoká aktivita kapalného elektrolytu způsobuje rychlejší stárnutí modelů lithium-iontových baterií, které ztrácejí cca 0,1 % celkové kapacity za měsíc.
Proč je lithium-polymerová baterie lepší než lithium-iontová baterie?
Lipo napájecí zdroje mají následující výhody:
- použití suchého nebo polosuchého elektrolytu umožňuje vyrábět kompaktní baterie libovolného tvaru a velikosti a také je učinit flexibilními;
- mají menší hmotnost a velikost ve srovnání s lithium-iontovými bateriemi se stejnými výkonnostními charakteristikami;
- vyšší (téměř dvojnásobná) kapacita při stejném celkovém objemu baterie;
- lepší bezpečnost a menší riziko přebíjení, žádné riziko úniku elektrolytu;
- méně času potřebného k nabíjení;
- menší opotřebení.
Lithium-polymerové napájecí zdroje mají také nevýhody:
- snížená hustota energie, takže mají nižší přípustný vybíjecí proud a nižší maximální výstupní výkon;
- jsou dražší na výrobu;
- vydrží méně cyklů nabíjení a vybíjení.
Co je lepší zvolit: li ion nebo li polymer
Mezi oběma typy baterií není tak velký rozdíl, který by nám umožnil jednoznačnou volbu ve prospěch té či oné baterie. Volba požadovaného typu baterie musí být provedena v závislosti na každém konkrétním případě.
Pokud potřebujete použít kompaktní a nenáročné baterie, je lepší zvolit lithium-polymerovou variantu.
Pokud je potřeba zajistit delší životnost a získat výkonnější vybíjecí proud, je lepší použít lithium-iontový napájecí zdroj. Tato možnost je přijatelnější, pokud chcete ušetřit peníze za nákup baterie.
Oba typy baterií mají vynikající elektrické vlastnosti, mnohonásobně lepší než solné, alkalické a metal hydridové baterie. Za správných provozních podmínek, zabraňujících silnému vybíjení a přebíjení, mohou oba typy baterií vydržet několik let a dodávat vysoký proud a napětí.
