La batteria ai polimeri di litio è un'altra novità nel campo dell'alimentazione per apparecchiature portatili. Si ritiene che sia un modello più avanzato della batteria agli ioni di litio. Tuttavia, questo non è del tutto vero, e sebbene la nuova generazione stia sostituendo con successo la diffusa tecnologia agli ioni in alcuni segmenti, per alcuni aspetti Li-pol è inferiore al suo analogo.
Dispositivo batteria ai polimeri di litio
Una batteria ai polimeri di litio utilizza un materiale polimerico come elettrolita. Una batteria di questo tipo viene utilizzata nella tecnologia digitale, nei telefoni cellulari, in tutti i tipi di gadget, nei modelli radiocomandati, ecc.
L'impulso per migliorare le batterie agli ioni di litio è stato la necessità di combattere due delle loro carenze. Prima di tutto, non sono sicuri da usare e, inoltre, sono abbastanza antieconomici. Gli ingegneri hanno deciso di eliminare questi svantaggi cambiando l'elettrolita.
Di conseguenza, è apparso un elettrolita polimerico. Tuttavia, il polimero era precedentemente noto come conduttore. È stato a lungo utilizzato nell'ingegneria elettrica come film plastico conduttivo. Nello sviluppo moderno, lo spessore della cella ai polimeri di litio raggiunge solo 1 mm, il che elimina automaticamente le restrizioni all'uso da parte degli sviluppatori di varie forme e dimensioni.
Tuttavia, la cosa principale nella nuova generazione della batteria è l'assenza di un elettrolita liquido, a causa di ciò, viene eliminato il rischio di accensione della batteria. Così, il problema della sua sicurezza è stato eliminato. Ma per capire quali sono le principali differenze tra le batterie Li-pol e quelle agli ioni di litio, dovresti dare un'occhiata più da vicino al dispositivo del modello base.
Dispositivo a batteria agli ioni di litio
I primi modelli di batterie al litio di serie sono comparsi nei primi anni '90. Tuttavia, cobalto e manganese sono stati poi utilizzati come elettrolita. Nelle moderne batterie agli ioni di litio, non è tanto la sostanza in sé che è importante quanto la configurazione della sua posizione nel blocco.
Le batterie agli ioni di litio sono costituite da elettrodi separati da un separatore di pori. A sua volta, la massa del separatore è solo impregnata della sostanza elettrolitica. Per quanto riguarda gli elettrodi stessi, sono una base catodica su un foglio di alluminio con un anodo di rame.
All'interno del blocco, l'anodo e il catodo di polo opposto sono collegati tra loro da terminali raccoglitori di corrente. La ricarica fornisce una carica positiva per gli ioni di litio. In questo caso, il litio è vantaggioso in quanto ha la capacità di penetrare facilmente nei reticoli cristallini di altre sostanze, formando legami chimici.
Tuttavia, le qualità positive delle batterie agli ioni di litio non erano sempre più sufficienti per svolgere attività nei gadget moderni. Questo è ciò che ha portato alla nascita di una nuova generazione di elementi Li-pol, che hanno molte caratteristiche progettuali e funzionali.
In generale, è necessario notare la somiglianza degli alimentatori agli ioni di litio con batterie all'elio full-size per auto. In entrambi i casi, le batterie sono progettate pensando alla praticità. In parte, questa direzione di sviluppo è stata proseguita da elementi a base di polimeri.
Durata della batteria ai polimeri di litio
In media, le batterie ai polimeri di litio supportano circa 800-900 cicli di carica. Questo indicatore può essere considerato molto modesto rispetto ad altri analoghi moderni. Ma questo fattore non è affatto considerato dagli esperti come la risorsa dell'elemento determinante.
Il fatto è che le batterie più recenti sono soggette a invecchiamento attivo, indipendentemente dall'intensità del loro utilizzo. Cioè, anche se l'alimentatore non viene utilizzato affatto, la sua risorsa diminuirà nel tempo. Inoltre, questo vale sia per la batteria agli ioni di litio che per le celle ai polimeri di litio.
Tutte le batterie al litio hanno un processo di invecchiamento continuo. Una perdita significativa della capacità energetica della batteria può essere riscontrata entro un anno dall'acquisto del gadget. Dopo 2-3 anni, alcuni alimentatori sono completamente fuori servizio. Tuttavia, qui molto dipende dal produttore, poiché all'interno di questo segmento ci sono differenze nella qualità della batteria.
Oltre ai problemi di invecchiamento rapido, questo tipo di batteria necessita di un sistema di protezione aggiuntivo. Ciò è dovuto al fatto che la tensione interna in diverse parti del circuito della batteria può portare al burnout. Pertanto, qui è stato introdotto uno speciale schema di stabilizzazione, che impedisce il sovraccarico e il surriscaldamento.
Qual è la principale differenza tra una batteria ai polimeri di litio e una batteria agli ioni?
La differenza fondamentale tra Li-pol e Li-ion è il rifiuto dell'elio e degli elettroliti liquidi. Per una comprensione più accurata di questa differenza, è necessario fare riferimento ai moderni modelli di batterie per auto. La necessità di sostituire l'elettrolita liquido in questo caso era, ovviamente, dovuta a problemi di sicurezza.
Ma se nel caso delle batterie per auto, il progresso si è fermato agli stessi elettroliti porosi con impregnazione, i modelli a base di litio hanno ricevuto una base solida a tutti gli effetti. Indubbiamente, una batteria ai polimeri di litio a stato solido è un grande vantaggio. La sua differenza da quella ionica è che il principio attivo sotto forma di piastra nella zona di contatto con il litio impedisce la formazione di dendriti durante il ciclismo.
Questo fattore esclude la possibilità di esplosioni e incendi di tali fonti di energia. Tuttavia, ci sono anche punti deboli nelle nuove batterie. Questo sistema comporta una serie di svantaggi.
Il principale è la limitazione della corrente. Dall'altro, però, ulteriori sistemi di protezione rendono più sicura la batteria ai polimeri di litio. Anche la differenza rispetto a una batteria ionica in termini di costo è un fattore importante. Gli alimentatori polimerici sono più economici, anche se di poco. Il loro prezzo aumenta ancora a causa dell'installazione di circuiti di protezione elettronici.
Quale batteria è migliore: Li-pol o Li-ion?
Decidere quale batteria dei modelli presentati è migliore, in misura maggiore, dovrebbe essere basata sulle condizioni operative pianificate e sulle caratteristiche dell'impianto di alimentazione target. I principali vantaggi dei dispositivi a base di polimeri sono più tangibili per i produttori stessi, grazie ai quali possono utilizzare più liberamente le nuove tecnologie. Per l'utente, questa differenza nelle batterie sarà sottile.
Ad esempio, nella domanda su come caricare una batteria ai polimeri di litio, il proprietario del gadget dovrà prestare maggiore attenzione alla scelta di una fonte di alimentazione di alta qualità. In termini di durata del processo di ricarica stesso, sia l'una che l'altra fonte di alimentazione saranno elementi piuttosto identici.
Per quanto riguarda la questione della durabilità, anche la situazione in questo indicatore è ambigua. Naturalmente, l'effetto dell'invecchiamento è più caratteristico degli elementi a base di polimeri, ma in pratica i proprietari osservano una varietà di situazioni. Ad esempio, ci sono frequenti revisioni di batterie agli ioni di litio, che si rivelano inadatte al funzionamento già 1 anno dopo l'acquisto. E le batterie ai polimeri di litio possono funzionare in alcuni dispositivi per 6-7 anni, pur essendo costantemente in uso.
Per aumentare la conduttività elettrica, gli ingegneri aggiungono ancora un elettrolita gelificato alle celle polimeriche. Tuttavia, la domanda su quale batteria scegliere non è un problema acuto nelle fabbriche. Le soluzioni combinate sono spesso utilizzate in luoghi in cui la temperatura ha un grande impatto. In tali casi, gli elementi polimerici vengono solitamente utilizzati come alimentatori di backup, collegandoli alla rete secondo necessità.
