Aproape toate gadgeturile electronice moderne sunt echipate cu baterii litiu-polimer. Ele sunt utilizate pe scară largă pe modele zburătoare controlate radio, quadrocoptere, elicoptere și avioane. Bateriile cu polimer litiu au multe avantaje, printre care densitatea mare de energie, auto-descărcare scăzută și absența așa-numitului „efect de memorie”.

Ca urmare, pentru modelele cu unități de alimentare Li Pol, practic nu există o alternativă demnă la baterie. Este de așteptat ca acestea să fie utilizate din ce în ce mai pe scară largă, în special în domenii precum vehiculele aeriene fără pilot, vehiculele electrice și altele asemenea.

În ciuda tuturor avantajelor, bateriile LiPol au reputația de a fi surse de energie capricioase, periculoase și de scurtă durată. De fapt, aceste neajunsuri sunt oarecum exagerate. Dacă este utilizat corect, problemele vor fi minimizate.

Reguli de încărcare

Pentru ca sursa de alimentare să funcționeze fără probleme, este necesar să încărcați corect bateriile LiPo. În caz contrar, există un risc mare de deteriorare și chiar de ardere spontană. Luați în considerare cum să încărcați corect o baterie cu polimer de litiu pentru a evita posibile probleme:

• Încărcarea unei baterii LiPo cu orice încărcător nu va funcționa, aceasta necesită încărcătoare speciale. Acest lucru se datorează caracteristicilor procesului de încărcare în două faze.

• Bateriile Li Pol sunt încărcate în două faze (metoda CC-CV). În prima etapă, tensiunea pe toate băncile de baterii crește. Până la sfârșitul fazei, ajunge la 4,2 volți. De fapt, în acest moment, bateriile Li Pol se încarcă până la 95%. Apoi începe a doua fază. Pentru a preveni supraîncărcarea, care dăunează unei baterii cu polimer de litiu, curentul este redus. Dacă tensiunea depășește 4,25 volți, riscul arderii spontane crește.
• Nu este recomandat să permiteți descărcarea completă a sursei de alimentare, aproximativ 10-20% ar trebui să rămână în ea înainte de reîncărcare, altfel se va eșua rapid.
• Este important să vă asigurați că tensiunea nu scade sub 3 volți pe fiecare bancă. Cu o astfel de scădere a indicatorilor de tensiune, există un risc mare ca bateria să se umfle. În acest caz, o baterie LiPo umflată își va pierde mai mult de 50% din capacitatea sa. Dacă o baterie LiPo este umflată, tot ce rămâne este să o aruncați - pierderea capacității este ireversibilă.

Faptul că sursele de alimentare cu litiu-polimer se umflă este una dintre problemele grave ale funcționării lor. Toate băncile ar trebui să fie încărcate și descărcate în mod egal. În același timp, încărcătorul pentru bateriile cu polimer litiu monitorizează doar tensiunea totală, dar cu o variație mare a indicatorilor, probabilitatea ca bateria LiPo să fie umflată crește semnificativ. De asemenea, duce la supraîncărcarea cutiilor individuale, crescând riscul arderii spontane.

Pentru a rezolva această problemă, încărcarea bateriilor Li Pol trebuie efectuată folosind un echilibrator care este capabil să monitorizeze tensiunea de pe fiecare bancă, sau un încărcător cu echilibrator încorporat. Nu încărcați încărcătorul temporizatorului. Dacă curentul este insuficient, încărcătorul se va opri fără a-l încărca complet. Curentul de încărcare nu trebuie să depășească 1 C și să fie mai mic de 0,5 C. De asemenea, trebuie să rețineți că cu cât capacitatea bateriei LiPo este mai mare, cu atât va dura mai mult pentru încărcare.

Exploatare

Pentru a prelungi durata de viață a dispozitivelor Li Pol, sau cel puțin pentru a nu o scurta, este importantă și funcționarea corectă a bateriei. Când încărcăm sursa de alimentare, nu trebuie să-i lăsăm să se încălzească peste 60 de grade. Dacă are loc încălzire, bateria trebuie lăsată să se răcească înainte de a fi utilizată. De asemenea, nu puteți pune la încărcare o unitate supraîncălzită.

Nu depozitați o baterie complet descărcată. Asigurați-vă că îl încărcați. Cei mai optimi indicatori sunt 60%. În general, dacă sunt respectate aceste reguli simple, nu există probleme cu utilizarea bateriilor cu polimer litiu.

Progresul avansează, iar înlocuind NiCd (nichel cadmiu) și NiMh (hidrură metalică de nichel), folosite în mod tradițional, avem ocazia să folosim baterii cu litiu. Cu o greutate comparabilă a unei celule, au o capacitate mai mare în comparație cu NiCd și NiMH, în plus, tensiunea celulei lor este de trei ori mai mare - 3,6V/celulă în loc de 1,2V. Deci pentru majoritatea modelelor este suficientă o baterie de două sau trei celule.

Printre bateriile cu litiu, există două tipuri principale - litiu-ion (Li-Ion) și litiu-polimer (LiPo, Li-Po sau Li-Pol). Diferența dintre ele este tipul de electrolit utilizat. În cazul LiIon, acesta este un electrolit de gel; în cazul LiPo, este un polimer special saturat cu o soluție care conține litiu. Dar pentru utilizarea în centralele electrice ale modelelor, bateriile cu litiu-polimer sunt cele mai utilizate pe scară largă, așa că în viitor vom vorbi despre ele. Totuși, împărțirea rigidă aici este foarte condiționată, deoarece ambele tipuri diferă în principal în electrolitul utilizat, iar tot ceea ce se va spune despre bateriile litiu-polimer se aplică aproape în totalitate bateriilor litiu-ion (încărcare, descărcare, caracteristici de funcționare, măsuri de siguranță) . ). Din punct de vedere practic, ne preocupă doar faptul că bateriile cu litiu-polimer asigură în prezent curenți de descărcare mai mari. Prin urmare, pe piața modelelor, acestea sunt oferite în principal ca sursă de energie pentru centralele electrice.

Principalele caracteristici

Bateriile litiu-polimer cu aceeași greutate sunt de 4-5 ori mai eficiente energetic decât NiCd, NiMH de 3-4 ori. Numărul de cicluri de funcționare este de 500-600, la curenți de descărcare de 2C până la o pierdere de capacitate de 20% (pentru comparație, NiCd are 1000 de cicluri, NiMH are 500). În general, există încă foarte puține date despre numărul de cicluri de funcționare, iar caracteristicile acestora date în acest caz trebuie tratate critic. În plus, tehnologia de fabricație a acestora se îmbunătățește și este posibil ca în acest moment numerele pentru acest tip de baterie să fie deja diferite. La fel ca toate bateriile, bateriile cu litiu sunt supuse îmbătrânirii. După 2 ani, bateria își pierde aproximativ 20% din capacitate.

Din întreaga varietate de baterii de litiu-polimer de putere disponibile în comerț, se pot distinge două grupuri principale - cu descărcare rapidă (descărcare Hi) și cele convenționale. Ele diferă între ele prin curentul maxim de descărcare - este indicat fie în amperi, fie în unități de capacitate a bateriei, notate cu fagul „C”. De exemplu, dacă curentul de descărcare este de 3C, iar capacitatea bateriei este de 1 Ah, atunci curentul va fi de 3 A.

Curentul maxim de descărcare al bateriilor convenționale, de regulă, nu depășește 3C, unii producători indică 5C. Bateriile cu descărcare rapidă permit un curent de descărcare de până la 8-10C. Astfel de baterii sunt oarecum mai grele decât omologii lor cu curent scăzut (cu aproximativ 20%), iar în nume au literele HD sau HC după numerele de capacitate, de exemplu, KKM1500 este o baterie obișnuită de 1500 mAh, iar KKM1500HD este o baterie cu descărcare rapidă. Aș dori să fac imediat o mică remarcă pentru fanii experimentelor. Bateriile cu descărcare rapidă nu sunt folosite în aparatele de uz casnic. Prin urmare, dacă ești vizitat de ideea de a obține o baterie ieftină de la un telefon mobil sau o cameră video, atunci este dificil să te bazezi pe un rezultat bun. Cel mai probabil, o astfel de baterie va muri foarte repede din cauza încălcării modurilor de operare furnizate.

Aplicații și costuri

Utilizarea bateriilor litiu-polimer ne permite să rezolvăm două probleme importante - creșterea timpului de funcționare a motorului și reducerea greutății bateriei.

La înlocuirea bateriei de 8,4 V NiMH 650 mAh cu două baterii de litiu convenționale, care nu se descarcă rapid, de 2 Ah, obținem o baterie de 3 ori mai mare ca capacitate, cu 11 g mai ușoară și cu o tensiune puțin mai mică (7,2 volți)! Și dacă folosiți baterii cu descărcare rapidă, atunci avioanele mari pot zbura, nu mai prejos în ceea ce privește puterea motorului cu ardere internă. Pentru a confirma acest lucru, locul 7 la campionatul mondial la modelele acrobatice F3A a fost luat de un american pe un avion electric. Mai mult decât atât, nu era un mic sonerie, ci o aeronavă normală de doi metri, ca restul participanților care aveau modele cu motoare cu ardere internă!

Bateriile litiu-polimer s-au dovedit foarte bine în elicopterele mici precum Piccolo sau Hummingbird - de exemplu, chiar și cu un motor standard periat, timpul de zbor pe două cutii de 1Ah este mai mare de 25 de minute! Și când înlocuiți motorul cu unul fără perii - mai mult de 45 de minute!

Și, desigur, bateriile cu litiu sunt pur și simplu indispensabile atunci când vine vorba de aeronave de interior care cântăresc 4-20 g. În acest domeniu, NiCd nu se poate compara cu ele - pur și simplu nu există astfel de baterii (de exemplu, greutatea unei cutii de 45 mAh este 1 g, 150 mAh - 3,2 d), care, cu o greutate atât de mică, ar da puterea necesară - chiar și pentru 1 minut!

Singura zonă în care până acum bateriile cu litiu-polimer sunt inferioare Ni-Cd este zona curenților de descărcare foarte mari (40-50C). Dar progresul avansează și poate că peste câțiva ani vom auzi despre noi succese în acest domeniu - până la urmă, în urmă cu 2 ani, nimeni nu a auzit nici despre bateriile cu litiu cu descărcare rapidă...

Iată, de exemplu, principalele caracteristici ale bateriilor Kokam LiPo:

Nume	Capacitate, mAh	Dimensiuni, mm	Greutate, g	Curent maxim
Kokam 145	145	27,5x20,4x4,3	3.5	0,7A, 5C
Kokam 340SHC	340	52x33x2,8	9	7A, 20C
Kocam 1020	1020	61x33x5,5	20.5	3A, 3C
Kokam 1500HC	1500	76x40x6,5	35	12A, 8C
1575	1575	74x41x5,5	32	7A, 5C

Din punct de vedere al prețului, din punct de vedere al capacității, bateriile cu litiu-polimer costă aproximativ la fel ca NiMH.

Producătorii

În prezent, există mai mulți producători de baterii litiu-polimer. Lider în numărul de baterii produse și unul dintre primii în calitate este Kokam. Thunder Power, I-Rate, E-Tec și Tanic sunt de asemenea cunoscute (se presupune că acesta este al doilea nume al Thunder Power sau este unul dintre vânzătorii Thunder Power sub propriul nume). Puteți vizualiza tipurile de Kokam la www.fmadirect.com, bateriile de la diferiți producători sunt disponibile la www.b-p-p.com și www.lightflightrc.com.

Există, de asemenea, Platinum Polymer disponibil pe www.batteriesamerica.com, probabil un alt nume pentru I-Rate.

Gama de capacități a bateriei este foarte largă - de la 50 la 3000 mAh. Pentru a obține capacități mari, se folosește conexiunea paralelă a bateriilor.

Toate bateriile au o formă plată. De regulă, grosimea lor este de peste 3 ori mai mică decât cea mai scurtă latură, iar concluziile se fac din partea scurtă sub formă de plăci plate.

I-Rate, din câte știu eu, nu produce încă baterii cu descărcare rapidă, iar bateriile lor au o caracteristică: unul dintre electrozii lor este aluminiu și este problematic să-l lipiți. Acest lucru le face incomod atunci când asamblați singur bateria.

Bateriile E-Tec sunt ceva la mijloc, nu se pretinde că se descarcă rapid, dar curentul lor de descărcare este mai mare decât cel al bateriilor convenționale - 5-7C.

Liderii în popularitate sunt Kokam și Thunder Power, Kokam fiind folosit în principal la modelele ușoare și medii, iar Thunder Power la mediu, mare și gigant (peste 10 kg!). Evident, acest lucru se datorează prețului și prezenței în gama de ansambluri puternice - până la 30 de volți și 8Ah cu o capacitate. Urmează Tanic și E-tec, dar există puține mențiuni despre I-rate. Din anumite motive, polimerul de platină este popular doar în America și este folosit aproape exclusiv pentru zburătoare lente.

Încărcarea bateriilor cu litiu polimer

Bateriile sunt încărcate conform unui algoritm destul de simplu - o încărcare de la o sursă de tensiune constantă de 4,20 volți / celulă cu o limită de curent de 1C. Încărcarea este considerată completă atunci când curentul scade la 0,1-0,2C. După trecerea la modul de stabilizare a tensiunii la un curent de 1C, bateria câștigă aproximativ 70-80% din capacitatea sa. Este nevoie de aproximativ 2 ore pentru a se încărca complet. Încărcătorul este supus unor cerințe destul de stricte pentru precizia menținerii tensiunii la sfârșitul încărcării - nu mai rău de 0,01 V / bancă.

Dintre încărcătoarele de pe piață, putem distinge principalele tipuri - încărcătoare simple, nu „computer”, în intervalul de preț de 10-40 USD, destinate doar bateriilor cu litiu și universale - în intervalul de preț 120-400 USD , conceput pentru diferite tipuri de baterii, inclusiv pentru LiPo și Li-Ion.

Primele, de regulă, au doar o indicație de încărcare cu LED, numărul de cutii și curentul din ele sunt setate de jumperi. Avantajul unor astfel de încărcătoare este prețul lor scăzut. Principalul dezavantaj este că unii dintre ei nu știu să arate corect sfârșitul încărcării. Ele arată doar momentul trecerii de la modul de stabilizare curent la modul de stabilizare a tensiunii, care reprezintă aproximativ 70-80% din capacitate. Pentru a finaliza încărcarea, mai trebuie să așteptați 30-40 de minute.

Al doilea grup de încărcătoare are posibilități mult mai largi, de regulă, toate arată tensiunea, curentul și capacitatea (mAh) pe care bateria le-a „acceptat” în timpul procesului de încărcare, ceea ce vă permite să determinați cu mai multă precizie cât de încărcată este bateria.

Când utilizați încărcătorul, cel mai important lucru este să setați corect numărul necesar de cutii în baterie și curentul de încărcare pe încărcător. Curentul de încărcare este de obicei 1C.

Funcționare și precauții

Este sigur să spunem că bateriile cu litiu-polimer sunt cele mai „blande” baterii existente, adică necesită respectarea obligatorie a câteva reguli simple, dar obligatorii, din cauza nerespectării căreia fie se produce un incendiu, fie bateria „ moare”.

Le enumerăm în ordinea descrescătoare a pericolului:

1. Încărcați până la o tensiune mai mare de 4,20 volți/celulă.
2. Scurtcircuit al bateriei.
3. Descărcarea cu curenți care depășesc capacitatea de încărcare sau încălzirea bateriei peste 60 ° C.
4. Descărcare sub 3,00 volți/celulă.
5. Încălzirea bateriei peste 60°C.
6. Depresurizarea bateriei.
7. Depozitare în stare descărcată.

Nerespectarea primelor trei puncte duce la un incendiu, restul - la o pierdere totală sau parțială a capacității.

Din tot ce s-a spus, se pot trage următoarele concluzii:

Pentru a evita un incendiu, trebuie să aveți un încărcător normal și să setați corect numărul de cutii încărcate pe acesta. De asemenea, este necesar să se utilizeze conectori care exclud posibilitatea unui scurtcircuit al bateriei (din această cauză, prietenul meu a ars masa pe care s-au încărcat bateriile și perdeaua) și să controleze curentul consumat de motor la „plin”. regulator". În plus, nu este recomandat să acoperiți bateriile pe toate părțile de fluxul de aer, iar dacă acest lucru nu este posibil, atunci trebuie prevăzute canale speciale pentru răcire.

În cazurile în care curentul consumat de motor este mai mare de 2C, iar bateria de pe model este închisă pe toate părțile, după 5-6 minute de funcționare a motorului, opriți-l, apoi trageți și atingeți bateria - este nu prea fierbinte. Faptul este că, după încălzirea peste o anumită temperatură (aproximativ 70 de grade), în baterie începe o „reacție în lanț”, transformând energia stocată de aceasta în căldură, bateria se răspândește literalmente, dând foc la tot ceea ce poate arde.

Dacă închideți o baterie aproape descărcată, atunci nu va fi incendiu, va muri liniștit și pașnic din cauza supradescărcării ... De aceea urmează a doua regulă importantă: urmăriți tensiunea la sfârșitul descărcării bateriei și asigurați-vă că deconectați baterie dupa munca!

Unele regulatoare de viteză (Jeti este în mod special vinovată de acest lucru) nu opresc consumul de curent după oprirea comutatorului standard. Ce i-a făcut pe cehi să ia o decizie atât de ciudată - nu știu. Dar rămâne faptul că aproape toate modelele de controlere pentru motoarele fără perii Jetti (inclusiv noua serie „Advanced”) care au un BEC, adică un stabilizator de alimentare pentru receptor și mașinile de la sursa de alimentare, nu oferă un deconectarea circuitului cu un comutator standard. Doar receptorul și servomotoarele sunt oprite, iar controlerul continuă să consume un curent de aproximativ 20 mA. Acest lucru este deosebit de periculos, deoarece nu se vede că alimentarea este pornită, mașinile stau în picioare, motorul este silențios ... Și dacă uiți de bateria conectată pentru o zi sau două, se dovedește că poți să-ți iei rămas bun. la ea - nu-i place litiu de descărcare profundă.

Desigur, trebuie amintit că controlerul motorului trebuie să poată funcționa cu baterii cu litiu, adică trebuie să aibă o tensiune de oprire a motorului reglabilă. Și nu trebuie să uităm să programăm controlerul pentru numărul necesar de conserve. Cu toate acestea, acum a apărut o nouă generație de controlere care determină automat numărul de cutii conectate.

Depresurizarea este un alt motiv pentru defecțiunea bateriilor cu litiu, deoarece aerul nu trebuie să intre în celulă. Acest lucru se poate întâmpla dacă punga de protecție exterioară este deteriorată (bateria este sigilată într-o pungă ca un tub termocontractabil), ca urmare a loviturii sau deteriorate de un obiect ascuțit sau dacă borna bateriei este supraîncălzită în timpul lipirii. Concluzie - nu scăpați de la o înălțime mare și lipiți cu grijă.

Depozitarea bateriilor, judecând după recomandările producătorilor, trebuie efectuată într-o stare de încărcare de 50-70%, de preferință într-un loc răcoros, la temperaturi nu mai mari de 20 ° C. Depozitarea în stare descărcată afectează negativ durata de viață - la fel ca toate bateriile, cele cu litiu-polimer au o mică auto-descărcare.

Ansamblu baterie

Pentru a obține baterii cu curent de ieșire mare sau capacitate mare, bateriile sunt conectate în paralel. Dacă cumpărați o baterie gata făcută, atunci prin marcare puteți afla câte cutii sunt în ea și cum sunt conectate. Litera P (paralel) după număr indică numărul de cutii conectate în paralel, iar S (serial) - în serie. De exemplu, „Kokam 1500 3S2P” înseamnă o baterie conectată în serie de 3 perechi de baterii, iar fiecare pereche este formată din 2 baterii conectate în paralel cu o capacitate de 1500mAh, adică capacitatea bateriei va fi de 3000mAh (când este conectată în paralel , capacitatea crește), iar tensiunea - 3,7 * 3 \u003d 11,1V ..

Dacă cumpărați baterii separat, atunci înainte de a le conecta la baterie, trebuie să le egalizați potențialul. Acest lucru este valabil mai ales pentru opțiunea de conectare în paralel, deoarece în acest caz o bancă va începe să încarce alta, iar curentul de încărcare poate depăși 1C. Este recomandabil să descărcați toate băncile achiziționate înainte de a vă conecta la 3 volți cu un curent de 0,1C - 0,2C. Tensiunea trebuie controlată cu un voltmetru digital cu o precizie de cel puțin 0,5%. Acest lucru va asigura o performanță fiabilă a bateriei în viitor.

De asemenea, este de dorit să se efectueze egalizarea potențialului (echilibrare) chiar și pe bateriile de marcă deja asamblate înainte de prima încărcare, deoarece multe companii care asamblează elemente într-o baterie nu le echilibrează înainte de asamblare.

Din cauza scăderii capacității ca urmare a funcționării, în niciun caz nu trebuie adăugate secvențial bănci noi la cele vechi - bateria va fi dezechilibrată în acest caz.

Desigur, este imposibil să combinați baterii cu capacități diferite, chiar similare într-o baterie - de exemplu, 1800 și 2000 mAh și, de asemenea, să folosiți baterii de la diferiți producători într-o singură baterie, deoarece rezistența internă diferită va dezechilibra bateria. Când lipiți, aveți grijă să nu supraîncălziți cablurile - acest lucru poate rupe sigiliul și poate ucide definitiv bateria care nu a avut încă timp să zboare. Unele tipuri de baterii Kokam vin cu bucăți de PCB deja lipite la terminale pentru cablare ușoară. În același timp, se adaugă greutate suplimentară - aproximativ 1 g per element, dar poate dura mult mai mult pentru a încălzi locurile pentru firele de lipit - fibra de sticlă nu conduce bine căldura. Firele cu conectori trebuie fixate pe carcasa bateriei, cel puțin cu bandă adezivă, pentru a nu rupe accidental terminalul de la rădăcină.

Nuanțe de aplicare

Așadar, să subliniem încă o dată cele mai importante puncte legate de utilizarea bateriilor litiu-polimer.

• Utilizați un încărcător normal.
• Utilizați conectori care exclud posibilitatea scurtcircuitarii bateriei.
• Nu depășiți curenții de descărcare admisibili.
• Monitorizați temperatura bateriei în absența răcirii.
• Nu descărcați bateria sub 3V/celulă (nu uitați să deconectați bateria după zbor!).
• Nu supuneți bateria la șocuri.

Iată câteva exemple mai utile care decurg din cele spuse mai devreme, dar nu sunt evidente la prima vedere.

Atunci când se utilizează motoare colectoare, este necesar să se evite situațiile în care motorul este blocat (de exemplu, modelul este la sol), iar transmițătorul este la maxim. Curentul este prea mare și riscăm să aruncăm în aer bateria (dacă motorul sau regulatorul nu se ard mai întâi). Această problemă a fost discutată de multe ori pe forumurile RC Groups. Majoritatea regulatoarelor pentru motoare cu perie opresc motorul atunci când semnalul de la transmițător este pierdut și, dacă regulatorul dvs. poate face acest lucru, v-aș sfătui să opriți emițătorul dacă modelul a căzut, de exemplu, în iarba departe de dvs. - există mai puțin risc de a atinge clapeta de accelerație care atârnă la căutarea modelului pe cureaua emițătorului și de a nu-l observa.

În timpul funcționării îndelungate a bateriei, elementele sale devin dezechilibrate din cauza împrăștierii mici inițiale a capacităților - unele bănci „îmbătrânesc” mai devreme decât altele și își pierd capacitatea mai repede. Cu mai multe cutii în baterie, procesul decurge mai rapid.

Aceasta implică următoarea regulă - uneori este necesar să se controleze separat capacitatea fiecărei celule a bateriei. Pentru a face acest lucru, puteți măsura tensiunea acestuia la sfârșitul încărcării. Cât de des? Este încă dificil de stabilit acest lucru cu precizie - s-a acumulat prea puțină experiență de operare. De regulă, se recomandă ca la aproximativ 40-50 de cicluri după începerea funcționării, o dată la 10-20 de cicluri, să verifice tensiunea celulelor bateriei în timpul încărcării pentru a identifica „cutiile proaste”.

Nu este recomandat să „reduceți la zero” bateria prin antrenarea motorului până când nu se mai rotește deloc. Un astfel de tratament nu va dăuna unei baterii noi, dar pentru una ușor dezechilibrată, acesta este un risc suplimentar de a descărca „cea mai proastă bancă” sub 3 volți, ceea ce o va face să își piardă și mai mult capacitatea.

Când capacitățile diferă cu mai mult de 20%, o astfel de baterie nu poate fi încărcată complet fără măsuri speciale!

Pentru echilibrarea automată a celulelor bateriei în timpul încărcării, se folosesc așa-numitele balansoare (balancer). Aceasta este o placă mică conectată la fiecare bancă care conține rezistențe de terminare, un circuit de control și un LED care indică faptul că tensiunea de pe această bancă a atins un nivel de 4,17 - 4,19 volți. Când tensiunea de pe un element separat depășește pragul de 4,17 volți, echilibratorul închide o parte din curent „pe sine”, împiedicând tensiunea să depășească pragul critic. Prin aprinderea simultană a LED-urilor, puteți vedea care bănci au o capacitate mai mică - pe echilibrul lor, LED-ul se va aprinde primul. O cerință suplimentară importantă este impusă balansoarelor - curentul pe care îl consumă de la baterie în modul „standby” trebuie să fie mic, de obicei este de 5-10 μA.

Trebuie adăugat că balansierul nu scutește de la supradescărcarea unor cutii dintr-o baterie dezechilibrată, servește doar pentru a proteja împotriva deteriorării celulelor în timpul încărcării și ca mijloc de a indica celulele „rele” din baterie. Cele de mai sus se aplică bateriilor compuse din 3 sau mai multe celule, pentru bateriile cu 2 celule, de regulă, nu se folosesc balansoare.

Există opinia că bateriile cu litiu-polimer nu pot fi folosite la temperaturi scăzute. Într-adevăr, specificațiile tehnice pentru baterii indică un interval de funcționare de 0-50 ° C (la 0 ° C se păstrează 80% din capacitate). Dar, cu toate acestea, este posibil să le zburați la temperaturi în jur de -10 ... -15 ° С. Cert este că nu este necesar să înghețați bateria înainte de zbor - puneți-o în buzunar, unde este cald. Și în zbor, generarea internă de căldură în baterie se dovedește a fi o proprietate utilă în acest moment, împiedicând înghețarea bateriei. Desigur, puterea bateriei va fi ceva mai mică decât la temperatura normală.

Concluzie

Având în vedere ritmul în care progresul tehnologic în domeniul electrochimiei se mișcă, se poate presupune că viitorul aparține bateriilor cu litiu-polimer – dacă pilele de combustie nu le ajung din urmă. Pe măsură ce cererea de baterii crește și producția crește, prețul va scădea inevitabil, iar apoi litiul va deveni în sfârșit la fel de comun ca NiMH. În Occident, această dată a venit deja de jumătate de an, cel puțin în America. Popularitatea vehiculelor electrice cu baterii litiu-polimer este în creștere. Sperăm că și motoarele și controlerele fără perii vor deveni mai ieftine, dar în acest domeniu, progresul reducerii prețurilor se mișcă mai puțin rapid. La urma urmei, în urmă cu doar doi ani, întrebarea a fost pusă pe forum - „Zboară cineva cu adevărat fără perii?”. Și apoi nu s-a menționat deloc despre bateriile cu litiu...

În general, așteptați și vedeți.

Încărcătoarele portabile au devenit o parte integrantă a vieții moderne de zi cu zi. Calitatea bateriilor este condiția principală pentru performanța, eficiența și siguranța acestora. Producătorii de încărcătoare folosesc două tipuri de baterii în construcția lor - litiu-ion și litiu-polimer. Pentru un consumator obișnuit care nu este familiarizat cu caracteristicile diferitelor tipuri, devine adesea o problemă să aleagă unul sau altul tip de baterie.

Care este diferența dintre aceste soiuri, care va fi mai corect să o alegeți - toate aceste întrebări necesită cunoștințe detaliate despre fiecare tip. În acest articol, vom dezvălui caracteristicile bateriilor litiu-ion și litiu-polimer, le vom prezenta proprietățile tehnice, metodele de încărcare și durata de viață.

Diferențele dintre bateriile litiu-ion și litiu-polimer

Modelele de baterii produse prin tehnologii diferite îndeplinesc aceeași funcție de alimentare cu energie. Caracteristicile de proiectare ale fiecărui tip afectează puterea raportată, durabilitatea funcționării și gradul de protecție împotriva exploziei. Nu se poate afirma fără echivoc că mai modern

tipul de baterie este mai bun decat cel invechit. Ambele tehnologii au avantaje și dezavantaje practice. Modelele Li-pol și Li-ion au scheme de lucru similare, dar diferă în configurație și parametri tehnici.

Pentru a înțelege care este mai bine - Li-polimer sau Li-ion, să aruncăm o privire mai atentă asupra fiecărui tip separat. Comparați tipurile de baterii și faceți o alegere în direcția unuia sau altul ar trebui să se bazeze pe următorii indicatori:

• Preț;
• raportul greutate-capacitate;
• Securitate;
• utilizarea prevăzută într-un dispozitiv pentru un scop specific;
• Temperatura de Operare.

Atunci când alegeți unul dintre cele două tipuri, luați în considerare domeniul de aplicare și posibilitățile financiare.

Baterii litiu-ion: caracteristici și specificații

Inițial, modelele pe bază de litiu au fost produse folosind mangan și cobalt ca element principal (electrolit activ). Bateriile moderne litiu-ion au suferit modificări de design. Productivitatea lor nu depinde de substanța folosită, ci de ordinea în care sunt așezate elementele în bloc. Componentele unei baterii moderne Li-Ion sunt electrozii și un separator. Materiale - aluminiu și cupru (anozi de cupru și folie de aluminiu ca bază catodică).

Borne speciale ale colectorului de curent asigură o conexiune internă între anod și catod, iar impregnarea cu electrolit a masei separatorului creează un mediu favorabil pentru menținerea încărcăturii. Sarcinile pozitive ale ionilor de litiu conduc reacții chimice, formează legături și oferă energie. Principiul de funcționare al unei surse de alimentare pe bază de litiu-ion seamănă cu funcționarea unei baterii cu gel de dimensiune completă.

Baterii cu litiu polimer

Deoarece modelele cu litiu-ion nu fac față multor sarcini moderne, acestea au început treptat să fie înlocuite cu elemente polimerice. Bateriile Li-ion nu aveau un nivel ridicat de siguranță și erau destul de scumpe. Pentru a elimina aceste neajunsuri și probleme de funcționare, pentru a eficientiza bateriile, dezvoltatorii au decis să schimbe electrolitul. În loc de impregnarea unui separator poros, în proiectarea bateriei au fost folosiți electroliți polimerici.

Celula cu litiu-polimer are o grosime de 1 mm, ceea ce vă permite să faceți dimensiunea bateriei compactă. Înlocuirea electroliților lichizi cu folii polimerice a eliminat riscul ridicat de aprindere a bateriei și a făcut-o sigură. Tabelul de comparație de mai jos vă va ajuta să determinați vizual modul în care Li-ion diferă de Li-Pol.

Specificații	Li-ion	Li-Pol
Intensitatea energetică		scăzut, numărul de cicluri de încărcare și descărcare este mai mic
mărimea	selecție mică	alegere ridicată, independență față de formatul de celule standard
	ceva mai greu
		aproape de două ori mai mare pentru aceeași dimensiune
Durata de viață	cam la fel	cam la fel
Risc de explozie și incendiu	superior	protecție încorporată împotriva scurgerilor de electroliți și supraîncărcărilor
Timp de incarcare
	până la 0,1% lunar	mai putin activ

Designul dispozitivelor cu baterii cu polimer de litiu elimină complet prezența unui electrolit sub formă de lichid sau gel. Vă puteți imagina clar diferența de tehnologii atunci când luați în considerare principiul de funcționare al surselor de alimentare moderne pentru automobile. Interesele de siguranță au dus la excluderea electroliților lichizi din practica de zi cu zi. Dar până de curând, structurile poroase impregnate erau folosite în bateriile de automobile.

Introducerea elementelor polimer-litiu presupunea deja o bază solidă. O diferență caracteristică față de bateriile litiu-ion este procesul de acțiune de contact a plăcii de substanță activă cu litiu și prevenirea formării dendritelor în timpul ciclării. Această caracteristică este cea care protejează celulele bateriei de incendiu sau explozie.

Durata de viață

Atât bateriile litiu-ion, cât și bateriile litiu-polimer sunt supuse unei îmbătrâniri intense. Acestea oferă aproximativ nouă sute de cicluri de încărcare completă, după care devin inutilizabile. Nu contează cât de activă a fost funcționarea dispozitivului. Dacă bateria nu a fost folosită deloc o perioadă lungă de timp, va avea loc o reducere a duratei de viață.

Deja după un an, capacitățile se reduc semnificativ în resurse, iar după doi sau trei ani se poate afirma că bateria s-a defectat complet. Acesta este un dezavantaj comun al bateriilor cu litiu și merită să alegeți un model mai durabil doar în funcție de reputația producătorului și de recenziile anumitor modele.

Protecție suplimentară

Dacă luăm în considerare întrebarea care este diferența dintre bateriile Li-ion și Li-Pol, ar trebui să acordați atenție sistemelor de protecție încorporate. Modelele pe bază de polimer-litiu necesită utilizarea unor caracteristici suplimentare de protecție internă. Se caracterizează prin cazuri de burnout din cauza supraîncălzirii elementelor. Astfel de consecințe sunt cauzate de stresul intern al diferitelor zone de lucru.

Pentru a proteja dispozitivul de supraîncărcarea neautorizată, de supraîncălzirea pieselor și de ardere, în proiectare sunt utilizate un sistem special de stabilizare și un mecanism de limitare a curentului. Acest lucru crește siguranța modelelor de litiu-polimer, dar crește semnificativ costul bateriei prin utilizarea elementelor de protecție.

O parte din proiectare implică componente electrolitice într-o formare de gel. Bateriile combinate sunt folosite în multe dispozitive portabile. Sunt extrem de sensibili la schimbările de temperatură și necesită respectarea strictă a regulilor de funcționare. Bateria pe bază de polimeri poate fi utilizată în dispozitive cu încălzire în intervalul 60-100 de grade.

Producătorii închid interiorul într-o carcasă cu proprietăți termoizolante - este convenabil să folosiți astfel de baterii în climat cald. În condițiile în care regimul de temperatură nu îndeplinește cerințele de funcționare, sunt folosite ca rezervă elemente cu o componentă polimerică.

Caracteristici de încărcare a bateriei

Este nevoie de cel puțin trei ore de încărcare pentru a reîncărca bateria cu litiu polimer. În acest caz, blocul nu se încălzește. Există două etape de umplere. Primul continuă până când este setat modul de vârf, care este menținut până când încărcarea ajunge la 70%. În modul de tensiune normală, se obține o sarcină reziduală de 30%. Reîncărcarea trebuie efectuată conform unui program strict, așteptând descărcarea completă și efectuând procedura la fiecare 500 de ore de utilizare a dispozitivului. Acest mod menține un volum de umplere constant.

Este necesar să conectați bateria numai la o sursă de alimentare stabilă, fără căderi de tensiune și interferențe. Utilizați numai încărcătoare adecvate care corespund caracteristicilor menționate în descriere. Un punct important: în timpul procesului de încărcare, toți conectorii trebuie conectați corect, deschiderea nu trebuie permisă. Elementele Li-Pol sunt extrem de sensibile la toate tipurile de suprasarcini, rate de curent depășite, șocuri mecanice și hipotermie. Etanșeitatea elementelor solide trebuie monitorizată.

Celulele Li-ion sunt încărcate aproape în același mod ca și cele polimerice, dar sunt mai sensibile și mai puțin fiabile din punct de vedere al siguranței. Timpul de încărcare pentru ambele tipuri este aproximativ același, dar elementul polimer este „capricios” față de calitatea punctului de alimentare.

Baterie litiu-ion mai bună

Bateriile litiu-ion sunt mai familiare consumatorului, au o serie de avantaje operaționale:

• prețul este mai mic decât bateria litiu-polimer;
• dimensiunile standardizate vă permit să nu faceți greșeli atunci când alegeți un model;
• domeniu larg răspândit.

Bateriile puternice cu litiu sunt utilizate eficient pentru dispozitivele care necesită un consum mare de curent pe termen scurt. Regimul de temperatură, ca și în cazul dispozitivelor pe bază de polimeri, este de o importanță cheie în timpul funcționării.

Un utilizator obișnuit nu simte o diferență tangibilă, dar, din punctul de vedere al raționalității domeniului de aplicare, acest tip de baterie este convenabil în încărcătoare pentru următoarele echipamente:

• unelte cu baterii (șurubelnițe, ferăstraie, polizoare);
• laptopuri;
• telefoane mobile;
• Vehicule electrice;
• roboți domestici;
• scaune cu rotile.

Înainte de a alege tipul optim de încărcare, trebuie să știi exact pentru ce dispozitiv va fi folosit. Acest lucru este important mai ales dacă intenționați să utilizați și să deserviți universal mai multe dispozitive portabile simultan.

Bateriile cu litiu-polimer sunt utilizate în mod rațional acolo unde greutatea și temperatura sunt factori importanți. Le este „frică” de îngheț și nu sunt foarte convenabile pentru unelte și gadgeturi portabile. Prin urmare, zona principală de utilizare:

• quadrocoptere;
• pistoale airsoft;
• jucării;
• Camere CCTV.

Atunci când alegeți tipul potrivit de încărcător, acordați atenție domeniului, costului și nivelului de siguranță. Citiți recenziile utilizatorilor despre produse de la diferiți producători și faceți o alegere.

Caracteristicile bateriilor litiu-polimer și regulile de funcționare a acestora

Bateria cu litiu polimer este o versiune modificată a bateriei cu litiu-ion. Principala diferență constă în utilizarea unui material polimeric care acționează ca un electrolit. La acest polimer se adaugă incluziuni conductoare cu compuși de litiu. Astfel de baterii au fost dezvoltate activ în ultimii ani și sunt folosite în telefoane mobile, tablete, laptopuri, modele radiocontrolate și alte echipamente. Deși bateriile cu litiu nu sunt capabile să furnizeze curenți mari de descărcare, unele tipuri speciale de baterii cu polimer pot furniza mult mai mult decât capacitatea lor. Deoarece bateriile cu litiu-polimer se răspândesc rapid pe piață, trebuie să înțelegeți designul, regulile de funcționare și măsurile de siguranță ale acestora atunci când le manipulați. Acest lucru va fi discutat în materialul nostru de astăzi.

Avantajul înlocuirii unui electrolit organic lichid cu unul polimeric este de a crește siguranța funcționării bateriei. Acest lucru este foarte important pentru bateriile de tip litiu. A fost utilizarea comercială sigură care i-a ținut înapoi de la început. In plus, electrolitul polimer ofera mult mai multa libertate in alegerea formei bateriei.

Dispozitivul bateriei Li─Pol s-a bazat pe procesul de tranziție a unui număr de polimeri la o stare semiconductoare atunci când ionii electroliți sunt introduși în ei. În acest caz, conductivitatea crește de mai multe ori. Cercetătorii s-au implicat în principal în selecția unui electrolit polimeric pentru bateriile cu litiu metalic și modele Li─Ion. Teoretic, este permisă creșterea densității energetice a bateriilor polimer de câteva ori în comparație cu cele cu ioni de litiu. Până în prezent, există mai multe grupuri de baterii Li─Pol care diferă în ceea ce privește compoziția electrolitului:

• Cu un electrolit omogen asemănător unui gel. Se obține ca urmare a introducerii sărurilor de litiu în structura polimerului;
• Cu electrolit polimer uscat. Acest tip este realizat pe bază de oxid de polietilenă cu diferite săruri de litiu;
• Electrolit sub formă de matrice polimerică microporoasă în care sunt adsorbite soluții neapoase de săruri de litiu.

Dacă comparăm polimerul și electrolitul lichid, atunci este de remarcat conductivitatea ionică mai mică a celui dintâi. Se reduce semnificativ la temperaturi scăzute. Deci o problemă a fost găsirea unei compoziții pentru un electrolit cu conductivitate ridicată. Și a doua sarcină importantă a fost extinderea intervalului de temperatură de funcționare a bateriilor polimerice. Modelele de baterii litiu-polimer utilizate în tehnologia modernă nu sunt inferioare Li-Ion în caracteristicile lor.

Deoarece nu există electrolit lichid în bateria polimerică, siguranța lor de funcționare este mult mai mare. În plus, pot fi executate în aproape orice formă și configurație.

Containerele unor modele, în care se află cutia în sine, sunt fabricate din polimer metalizat. Datorită cristalizării electrolitului polimeric, parametrii acestor baterii se reduc semnificativ la temperaturi scăzute.

Există dezvoltări ale bateriilor polimerice cu anod metalic. Oamenii de știință au reușit să atingă o densitate mare de curent și o extindere semnificativă a intervalului de temperatură de funcționare. Aceste tipuri de baterii pot fi utilizate și în diverse electronice portabile și electrocasnice. Multe companii de top produc deja astfel de baterii.

Mai mult, diferiți producători pot diferi în ceea ce privește materialele electrozilor, compoziția electrolitului și tehnologia de asamblare în sine. Din acest motiv, parametrii acestor baterii sunt foarte diferiți. Cu toate acestea, toți producătorii sunt de acord că stabilitatea Li─Pol este puternic influențată de omogenitatea electrolitului polimer. Și depinde de temperatura de polimerizare și de raportul componentelor.

Acum există deja multe experimente care dovedesc un nivel mai ridicat de siguranță al bateriilor polimerice în comparație cu cele ionice. Acest lucru se aplică la supraîncărcare, descărcare accelerată, vibrații, compresie, scurtcircuit, perforare a bateriilor litiu-polimer. Deci, acest tip de baterii are cele mai bune perspective de dezvoltare. Mai jos sunt rezultatele testelor pentru funcționarea în siguranță a bateriilor Li─Pol.

Tipul de teste
Tipul de teste	Baterie cu electrolit gel-polimer	Baterie umedă
Puncție cu ac	Nu au fost schimbări	Explozie, fum, scurgeri de electroliți, creșterea temperaturii până la 250°С
Incalzire pana la 200°C	Nu au fost schimbări	Explozie, scurgeri de electroliți
Scurt circuit	Nu au fost schimbări	Scurgeri de electroliți, creșterea temperaturii cu 100°C
Reîncărcare (600%)	Balonare	Explozie, scurgeri de electroliți, creșterea temperaturii cu 100°C

Există exemple de baterii litiu-polimer care au o grosime de 1 milimetru. Astfel de modele permit designerilor de dispozitive mobile să creeze echipamente foarte compacte. Acest lucru deschide noi posibilități de reducere a dimensiunii dispozitivelor electronice. Pentru a reduce rezistența internă a bateriilor Li-Pol, se adaugă un electrolit cu gel. Bateriile folosite la telefoanele mobile folosesc acest tip de electrolit. Acestea combină caracteristicile bateriilor polimerice și ionice.

Care este diferența dintre bateriile Li─Ion și Li─Pol. Ele aparțin și sunt apropiate în ceea ce privește caracteristicile lor electrice. Dar modelele polimerice folosesc un electrolit solid. Componenta gel este introdusă în electrolit pentru a reduce rezistența internă a bateriei și a stimula procesele de schimb ionic.

În ceea ce privește intensitatea lor energetică, bateriile litiu-polimer au o intensitate energetică specifică de 4-5 ori mai mare și de 3-4 ori mai mare. Ambele tipuri aparțin . Comparația se face cu ele, deoarece practic bateriile cu litiu au înlocuit bateriile alcaline în electronicele mobile.

Bateriile Li─Pol au o resursă de 500─600 de cicluri de încărcare-descărcare (la un curent de descărcare de 2C). Conform acestui indicator, ele pierd față de cele de cadmiu (1 mie de cicluri) și corespund aproximativ celor cu hidrură metalică. Tehnologia de producție și designul sunt îmbunătățite constant, iar în viitor, probabil, caracteristicile se vor îmbunătăți. De asemenea, este de remarcat faptul că în 1-2 ani, o baterie polimerică își pierde aproximativ 20% din capacitatea sa. Conform acestui parametru, acestea corespund bateriilor ionice.

Trebuie remarcat faptul că există 2 mari categorii de baterii polimerice pentru uz comercial. Acestea sunt normale și cu descărcare rapidă. Acestea din urmă sunt adesea numite Hi descărcare. Diferența dintre aceste grupuri constă în curentul de descărcare maxim admisibil. Poate fi specificat în valoare absolută sau un multiplu al capacității nominale.

De exemplu, 3S. Pentru bateriile convenționale, curentul maxim de descărcare nu este mai mare de 3÷5C. Modelele cu descărcare rapidă au un curent de descărcare maxim de 8─10C. Masa bateriilor cu descărcare rapidă este cu aproximativ 20% mai mare decât modelele standard. Marcajul acestor baterii conține simbolurile HC sau HD.

KKM2500 reprezintă modelul obișnuit de 2500 mAh, în timp ce KKM2000HD reprezintă baterie de 2000 mAh cu descărcare rapidă. Modelele cu descărcare rapidă nu sunt utilizate în aparatele electrocasnice și electronice de larg consum. Bateriile de la telefoane mobile și tablete nu pot rezista curenților mari de descărcare și, prin urmare, sunt echipate cu protecție împotriva unor astfel de moduri de funcționare.

Domeniile de aplicare ale bateriilor litiu-polimer provin din sarcinile care au fost stabilite în timpul dezvoltării lor. Aceasta este o creștere a timpului de funcționare al dispozitivului și o scădere a greutății acestuia. Modelele standard Li─Pol funcționează în diferite electronice cu un consum redus de curent. Acestea sunt laptopuri, smartphone-uri, e-readere, tablete.

Modelele care asigură o descărcare rapidă sunt numite și „putere”. Sunt utilizate în acele dispozitive în care este necesar un consum mare de curent. Cel mai cunoscut domeniu al bateriilor „putere” este modelele controlate radio. Această piață este cea mai atractivă pentru producătorii de baterii polimerice. În domeniul de funcționare a dispozitivelor cu curenți de descărcare foarte mari (până la 50 C), bateriile cu litiu-polimer pierd în fața celor alcaline. Poate că în viitor, modelele cu litiu vor depăși această limitare. Pentru preț, ele corespund aproximativ cu hidrură de nichel-metal.

Funcționarea bateriilor cu litiu polimer

Securitate

Bateriile de tip litiu, în general, și bateriile cu polimer în special, necesită o manipulare destul de delicată în timpul funcționării. Ce trebuie să rețineți când utilizați baterii Li─Pol:

• Încărcarea excesivă a bateriei este dăunătoare (peste 4,2 volți per celulă a bateriei);
• Scurtcircuit nu trebuie permis;
• Este inacceptabilă descărcarea prin curenți care duc la încălzirea bateriei cu mai mult de 60 de grade Celsius;
• Este imposibil să depresurizați bateria;
• Nu descărcați bateria sub 3 volți;
• Încălzirea peste 60 de grade este inacceptabilă;
• Depozitarea descărcată nu este permisă.

Dacă aceste reguli nu sunt respectate, poate duce la un incendiu în cel mai rău caz și, în cel mai bun caz, o pierdere semnificativă a capacității.

În acest sens, se pot face câteva recomandări pentru utilizarea în siguranță a bateriilor cu litiu polimer. Mai întâi trebuie să achiziționați un încărcător de înaltă calitate și să setați setările corecte pe acesta. În plus, se recomandă utilizarea unor conectori care nu permit scurtcircuite. Asigurați-vă că controlați curentul absorbit de dispozitiv.

De asemenea, este de remarcat faptul că este necesar să se respecte regimul de temperatură și să se prevină supraîncălzirea bateriei polimer. Acesta este punctul slab al tuturor bateriilor de tip litiu. Dacă bateria se încălzește până la 70 de grade, atunci începe o reacție spontană în ea, care transformă energia în căldură. Ca rezultat, aprindere și uneori o explozie. Dacă este posibil să controlați tensiunea bateriei, atunci aceasta ar trebui monitorizată îndeaproape la sfârșitul descărcării.

Un alt motiv pentru defectarea bateriilor cu litiu este depresurizarea. Sub nicio formă nu trebuie să pătrundă aer în interiorul bateriei polimer. Inițial, carcasa este sigilată și nu trebuie supusă șocurilor, căderii. Dacă lipiți cabluri, atunci trebuie să faceți acest lucru cu mare atenție.

Înainte de a depozita o baterie polimerică, se recomandă să o încărcați la jumătate. Depozitați bateria într-un loc răcoros, ferit de lumina directă a soarelui. La fel ca toate bateriile reîncărcabile, bateriile cu litiu-polimer au o autodescărcare, dar este mai mică decât cea a plumbului sau alcaline.

Bateria polimer este o versiune îmbunătățită a bateriei cu litiu. Un gel special este folosit ca umplutură pentru o baterie cu polimer de litiu, care are anumite caracteristici.

Pentru a decide dacă să utilizați baterii avansate lipol, trebuie să studiați anumite informații, să luați în considerare avantajele și dezavantajele.

Performanța echipamentului, dispozitivului portabil sau instalației depinde în mare măsură de cât de bine este selectată sursa de alimentare. Deci, o baterie litiu-ion sau polimer litiu-ion este folosită pentru a completa încărcătoarele portabile. Pentru a face alegerea corectă, trebuie să știi care este diferența. Este obligatoriu să țineți cont de avantajele și dezavantajele surselor de alimentare.

Un videoclip interesant despre bateriile cu polimer litiu.

baterii Li-ion

Demonstrația primelor baterii ionice a avut loc în secolul trecut. Apoi dezvoltatorii au prezentat modele în care electrozii au fost pregătiți din litiu metalic. S-au distins printr-un nivel scăzut de siguranță, funcționare scurtă. Prin urmare, litiul metalic a fost înlocuit cu ioni de li.

Bateria litiu-ion îmbunătățită are următoarele avantaje:

• Capacitate crescută, densitate electrolitică.
• Posibilitate de functionare la tensiune mai mare.
• Întreținere ușoară datorită lipsei efectului de memorie.
• Autodescărcare minimă.

Durata de funcționare a unei baterii ionice depinde și de dacă dezavantajele sunt luate în considerare:

• Este necesară monitorizarea constantă a nivelurilor de tensiune, curent și temperatură. Acest lucru necesită un controler special. Acesta este ceea ce diferențiază bateriile ionice de cele polimerice.
• scăderea treptată a capacității.
• În compoziție trebuie introdus un circuit de protecție dovedit, un controler cu componentele necesare. O astfel de muncă necesită anumite materiale, unelte. Procedura de fabricare a unui circuit de protecție durează ceva timp. Toate acestea duc la o creștere a costului bateriilor li-ion po de 1,5-2 ori.

Baterii cu litiu polimer

Dezvoltarea unei baterii cu polimer de litiu de înaltă calitate a fost începută datorită faptului că nivelul de siguranță al surselor de energie ionică nu era ridicat. Drept urmare, producătorii au primit acb, care au avantaje deosebite, spre deosebire de li.

În locul compoziției electrolitice standard, se folosește un electrolit polimer uscat, prezentat sub formă de peliculă. Nu conduce curentul, nu interferează cu schimbul de particule încărcate. Spre deosebire de o sursă de energie ionică, un separator poros nu este introdus în dispozitivul bateriei polimer.

Datorită faptului că se utilizează acest design, nivelul de siguranță al bateriilor de uz casnic lipol este mai ridicat. La urma urmei, probabilitatea de aprindere este redusă la zero.

Electrolitul polimeric se pretează bine procesării. Prin urmare, producătorii creează cu ușurință o baterie li-ion polimer cu forma necesară, configurație optimă. Prin urmare, astfel de surse de alimentare sunt utilizate în telefoane, laptopuri, echipamente portabile și camere video.

Din păcate, bateriile cu polimer litiu-ion se remarcă prin conductivitate electrică scăzută. Nivelul său crește doar atunci când este încălzit. Dar un astfel de efect nu este întotdeauna acceptabil. De exemplu, încălzirea bateriei nu este permisă dacă nu există sistem de răcire.

Nivelul de rezistență al bateriilor li-ion polimer este ridicat, deci este destul de dificil să se obțină valoarea curentă necesară. Din acest motiv, dispozitivele moderne nu pot fi echipate cu astfel de surse de alimentare.

Dar problemele de mai sus sunt inerente numai acelor surse de energie poli-liion în care electrolitul este prezentat sub formă uscată.

Baterii modernizate cu polimer litiu

Problema asociată cu lipsa conductibilității electrice a fost rezolvată prin introducerea anumitor componente în electrolit. Acum produc baterii polimerice, electrolitul în care este prezentat sub formă de gel. Asemenea surse de alimentare se numesc baterii litiu-ion polimer. Ei echipează cele mai bune telefoane mobile, încărcătoare și dispozitive portabile.

Bateriile polimerice reîncărcabile se găsesc peste tot, indiferent de tehnica prezentată.

Diferențele fundamentale

Ce să alegi: baterie li-ion sau li-polimer? Ambele modele au caracteristici și parametri similari. Diferența constă în prezența unui electrolit solid în bateriile li-ion pol.

Bateria cu polimer ionic modernizată nu vine cu un separator poros. Se distinge printr-o capacitate crescută, o perioadă lungă de funcționare și o conductivitate electrică crescută.

Atunci când decid ce baterie este cea mai bună pentru un telefon, producătorii iau în considerare caracteristicile de design, precum și diferența dintre tipurile pol și li. În același timp, cel mai adesea folosesc baterii ion-li polimer, care au toate avantajele.

Caracteristici de utilizare a bateriilor cu litiu

Utilizarea li ion și li ion pol urmează un principiu similar. Pentru a preveni problemele aveți nevoie de:

• Mențineți o tensiune de 4,2–2,7 V pe toată perioada de funcționare.Acești indicatori corespund încărcării maxime și minime.
• Luarea în considerare a limitelor de tensiune introduse de producători. Pentru un control atent, este permisă utilizarea schemelor dovedite.
• Durata de viață a bateriilor încărcate până la 45–46% pol sau li este cea mai lungă.
• Introducerea controlerelor în compoziția bateriilor cu polimer ionic ajută la menținerea unui nivel de tensiune acceptabil.

Reguli de încărcare pentru bateriile cu polimer litiu

Pentru a crește durata de funcționare a bateriei fără reîncărcare suplimentară, trebuie să țineți cont de regulile de utilizare a încărcătorului.

1. Nu este permisă descărcarea completă. Bateriile polimer nu au efect de memorie. Prin urmare, utilizarea încărcătorului este permisă chiar și cu o descărcare mică. Pentru a prelungi durata de viață a li-ion po, bateria trebuie încărcată mai des. În acest caz, trebuie să utilizați încărcătorul „nativ”.
2. Este dăunător să folosiți o baterie care este complet încărcată tot timpul. Prin urmare, cu o anumită frecvență, sursa de alimentare trebuie să fie descărcată la zero. Datorită instabilității încărcării, utilizarea diferitelor circuite și dispozitive. Cu descărcarea periodică, probabilitatea formării pragurilor inferioare, superioare este exclusă.
3. Sursele de alimentare cu li ion po neoperate sunt depozitate la o temperatură de 15-20 de grade. Nivelul de încărcare ar trebui să fie de 40%. O sursă de alimentare complet încărcată nu trebuie depozitată. La urma urmei, acest lucru este plin de pierderea capacității, deteriorarea performanței.
4. Bateriile litiu-ion polimer sunt încărcate folosind încărcătoare originale. Unele telefoane mobile sunt echipate cu încărcătoare încorporate. Un adaptor extern este furnizat separat pentru a ajuta la stabilizarea tensiunii. O parte a echipamentului nu este echipată cu astfel de dispozitive. Prin urmare, bateria este scoasă pentru încărcare.
5. Bateriile polimer nu trebuie să fie supraîncălzite. Chiar și un exces de 1-2 grade afectează negativ starea sursei de alimentare. Temperaturile scăzute au, de asemenea, un efect negativ. Prin urmare, trebuie să utilizați bateria numai în modul permis.
6. Este interzisă exploatarea surselor de energie în imediata apropiere a radiatoarelor. Bateria nu trebuie expusă la lumina directă a soarelui. La urma urmei, toate acestea ajută la reducerea perioadei de utilizare.
7. Nu este sigur să utilizați încărcătoare care nu au fost certificate. Deci cum incarci bateria? Cea mai bună cale de ieșire este să folosiți încărcătoare dovedite și certificate, care sunt recomandate de producători.
8. Toți conectorii utilizați trebuie să se potrivească ca dimensiune. Acesta este singurul mod de a elimina posibilitatea scurtcircuitarii bateriei.
9. Temperatura sursei de alimentare trebuie monitorizată continuu. Acest lucru este deosebit de important dacă nu este disponibil niciun sistem de răcire.
10. Încărcările mecanice sunt interzise. Acest lucru poate provoca formarea de microfisuri și alte daune.

Video despre restaurarea bateriilor litiu-polimer.

Înainte de a utiliza încărcătorul universal, trebuie să:

• Comparați parametrii tehnici.
• Verificați citirile de capacitate. Când utilizați încărcătoare limitate, va fi dificil să încărcați sursa de alimentare.
• Asigurați-vă că încărcătorul funcționează. La urma urmei, produsele chinezești pot avea defecte.

Dacă este necesar, puteți verifica cum va fi încărcată vechea baterie.

Depozitarea și eliminarea bateriilor polimerice

Perioada de funcționare dacă bateriile cu polimer ionic depinde de respectarea regulilor de depozitare.

1. Sursele primare de alimentare nu necesită condiții speciale de depozitare. Doar urmați recomandările producătorului.
2. Bateria scoasă din dispozitiv este așezată pe o suprafață uscată. În același timp, este necesar să se minimizeze probabilitatea ca lumina soarelui să lovească suprafața sursei de alimentare.
3. Probabilitatea de îngheț crește dacă bateria este într-o formă descărcată. Prin urmare, spațiile cu condițiile necesare sunt selectate pentru depozitare.
4. Este necesar să depozitați bateriile polimerice cu o încărcare mică (40-50%).
5. Bateriile cu polimer de litiu, a căror tensiune scade constant, nu trebuie folosite și depozitate. Astfel de dispozitive trebuie reciclate.
6. După depozitare pe termen lung, sursa de energie trebuie inspectată. Bateriile deteriorate sau umflate trebuie înlocuite.

Sistemul electrochimic al bateriilor polimer este inofensiv. La urma urmei, pregătirea a ținut cont de standardele și cerințele de mediu. Dar eliminarea dispozitivelor eșuate este obligatorie. Astfel de acțiuni contribuie la conservarea mediului. Sursele eșuate sunt transferate către organizațiile corespunzătoare în modul prescris.

Bateriile modernizate cu polimer de litiu înlocuiesc treptat sursele tradiționale de energie. Și acest lucru se datorează capacităților considerabile, caracteristicilor tehnice și unui nivel crescut de securitate.

Videoclip despre bateriile cu polimer litiu