Литий ион против батареяҳои литий полимерӣ - кадомаш беҳтар аст?

Муқаддима

Литий ион против батареяҳои литий полимерӣ - кадомаш беҳтар аст? Дар ҷаҳони босуръат инкишофёбандаи технология ва ҳалли энергияи сайёр, батареяҳои литий-ион (Li-ion) ва литий полимерӣ (LiPo) ҳамчун ду рақиби пешбаранд. Ҳарду технология бартариҳои мушаххас пешниҳод мекунанд ва барномаҳои беназири худро доранд, ки онҳоро аз ҷиҳати зичии энергия, мӯҳлати гардиш, суръати пуркунӣ ва бехатарӣ аз ҳам ҷудо мекунанд. Ҳангоме ки истеъмолкунандагон ва корхонаҳо эҳтиёҷоти энергетикии худро паймоиш мекунанд, фаҳмидани фарқиятҳо ва бартариҳои ин намуди батареяҳо муҳим мегардад. Ин мақола нозукиҳои ҳарду технологияҳои батареяро омӯхта, фаҳмишҳоро пешниҳод мекунад, то ба шахсони алоҳида ва тиҷорат дар қабули қарорҳои огоҳона, ки ба талаботи мушаххаси онҳо мутобиқ карда шудаанд, кӯмак расонанд.

Байни батареяҳои литий полимерӣ ва литий ион чӣ фарқият вуҷуд дорад?

Афзалиятҳо ва нуқсонҳои батареяҳои литий ион ва литий полимерӣ

Батареяҳои литий-ион (Li-ion) ва батареяҳои литийи полимерӣ (LiPo) ду технологияи асосии батарея мебошанд, ки ҳар кадоми онҳо хусусиятҳои хос доранд, ки бевосита ба таҷрибаи корбар ва арзиш дар барномаҳои амалӣ таъсир мерасонанд.

Аввалан, батареяҳои полимерии литий аз ҳисоби электролитҳои ҳолати сахти худ дар зичии энергия бартарӣ доранд, одатан ба 300-400 Вт / кг мерасад ва аз батареяҳои литий-ионӣ 150-250 Вт / кг хеле зиёд аст. Ин маънои онро дорад, ки шумо метавонед дастгоҳҳои сабуктар ва бориктарро истифода баред ё дар дастгоҳҳои як андоза нерӯи бештар захира кунед. Барои корбароне, ки аксар вақт дар роҳ ҳастанд ё истифодаи дарозмуддатро талаб мекунанд, ин ба мӯҳлати тӯлонии батарея ва дастгоҳҳои сайёр бештар табдил меёбад.

Сониян, батареяҳои полимерии литий умри дарозтар доранд, одатан аз 1500-2000 давраҳои заряднокӣ дар муқоиса бо 500-1000 давра барои батареяҳои литий-ионӣ. Ин на танҳо мӯҳлати хизмати дастгоҳҳоро дароз мекунад, балки басомади ивазкунии батареяро кам мекунад ва ба ин васила хароҷоти нигоҳдорӣ ва ивазкуниро кам мекунад.

Имкониятҳои пуркунии зуд ва холӣ бартарии дигари назаррас мебошанд. Батареяҳои полимерии литий суръати пуркунии то 2-3С -ро дастгирӣ мекунанд, ки ба шумо имкон медиҳанд, ки дар муддати кӯтоҳ энергияи кофӣ ба даст оред, вақти интизориро ба таври назаррас коҳиш диҳед ва дастрасии дастгоҳ ва роҳати корбаронро беҳтар созед.

Илова бар ин, батареяҳои полимерии литий дорои суръати нисбатан пасти худидоракунии барқ ​​мебошанд, одатан камтар аз 1% дар як моҳ. Ин маънои онро дорад, ки шумо метавонед батареяҳо ё дастгоҳҳои эҳтиётиро барои муддати тӯлонӣ бидуни пуркунии зуд-зуд нигоҳ дошта, истифодаи ҳолати фавқулодда ё эҳтиётиро осон кунед.

Дар робита ба бехатарӣ, истифодаи электролитҳои ҳолати сахт дар батареяҳои полимерии литий низ ба бехатарии баланд ва хатарҳои камтар мусоидат мекунад.

Бо вуҷуди ин, арзиш ва чандирии батареяҳои полимерии литий метавонад барои баъзе корбарон омилҳо бошад. Аз сабаби бартариҳои технологии худ, батареяҳои полимерии литий умуман қиматтаранд ва нисбат ба батареяҳои литий-ион озодии тарҳи камтарро пешниҳод мекунанд.

Хулоса, батареяҳои полимерии литий ба корбарон бо сабаби зичии баланди энергетикӣ, мӯҳлати дароз, қобилияти пуркунии зуд ва холӣ ва суръати пасти худпардохт ба корбарон ҳалли бештари энергия, устувор, самаранок ва аз ҷиҳати экологӣ тоза пешниҳод мекунанд. Онҳо махсусан барои барномаҳое мувофиқанд, ки мӯҳлати тӯлонии батарея, иҷрои баланд ва бехатариро талаб мекунанд.

Ҷадвали муқоисаи зуди литий ион ва батареяҳои литий полимерӣ

(Маслиҳат: Параметрҳои воқеии иҷроиш метавонад вобаста ба истеҳсолкунандагон, маҳсулот ва шароити истифода фарқ кунад. Аз ин рӯ, ҳангоми қабули қарорҳо тавсия дода мешавад, ки ба мушаххасоти техникӣ ва гузоришҳои мустақили санҷишии истеҳсолкунандагон муроҷиат кунед.)

Чӣ тавр зуд муайян кардан мумкин аст, ки кадом батарея барои шумо дуруст аст

Мизоҷони инфиродӣ: Чӣ тавр ба зудӣ баҳо додан мумкин аст, ки кадом батареяро харед

Ҳодиса: Харидани батареяи дучархаи барқӣ

Тасаввур кунед, ки шумо дар фикри харидани велосипеди электрикӣ ҳастед ва шумо ду варианти батарея доред: батареяи литий-ион ва батареяи литий полимер. Инҳоянд мулоҳизаҳои шумо:

1. Зичии энергия: Шумо мехоҳед, ки велосипеди электрикии шумо масофаи дарозтар дошта бошад.
2. Ҳаёти даврӣ: Шумо намехоҳед батареяро зуд-зуд иваз кунед; шумо мехоҳед батареяи дарозмуддат дошта бошед.
3. Суръати барқ ​​ва холӣ: Шумо мехоҳед батареяро зуд пур кунед ва вақти интизориро кам кунед.
4. Меъёри худидоракунии: Шумо нақша доред, ки дучархаи барқиро баъзан истифода баред ва мехоҳед, ки батарея бо мурури замон барқро нигоҳ дорад.
5. Бехатарӣ: Шумо дар бораи бехатарӣ ғамхорӣ мекунед ва мехоҳед, ки батарея аз ҳад зиёд гарм нашавад ё таркад.
6. Арзиш: Шумо буҷа доред ва мехоҳед, ки батареяе дошта бошед, ки арзиши хубе барои пул пешниҳод кунад.
7. Муваффақияти тарҳрезӣ: Шумо мехоҳед, ки батарея зич бошад ва ҷои аз ҳад зиёдро ишғол накунад.

Акнун биёед ин мулоҳизаҳоро бо вазнҳои ҷадвали арзёбӣ якҷоя кунем:

Аз ҷадвали боло мо мебинем, ки батареяи литий полимерӣ 61 хол дорад, дар ҳоле ки батареяи литий-ион холҳои умумии 54 хол дорад.

Дар асоси ниёзҳои шумо:

• Агар шумо ба зичии энергия, суръати барқ ​​ва холӣ ва бехатарӣ афзалият дода бошед ва арзиши каме баландтарро қабул карда тавонед, пас интихоб кунедБатареяи литий полимерӣметавонад барои шумо бештар мувофиқ бошад.
• Агар шумо дар бораи арзиш ва чандирии тарроҳӣ бештар нигарон бошед ва тавонед мӯҳлати камтари давра ва каме сусттар суръати барқ ​​ва разрядро қабул кунед, пасБатареяи литий-ионшояд муносибтар бошад.

Бо ин роҳ, шумо метавонед дар асоси эҳтиёҷоти худ ва баҳодиҳии дар боло овардашуда интихоби огоҳтар кунед.

Мизоҷони тиҷоратӣ: Чӣ тавр ба зудӣ баҳо додан мумкин аст, ки кадом батареяро харидан лозим аст

Дар заминаи замимаҳои батареяи нигоҳдории энергияи хонагӣ, дистрибюторҳо ба дарозмӯҳлати батарея, устуворӣ, бехатарӣ ва камхарҷ диққати бештар медиҳанд. Дар ин ҷо ҷадвали арзёбӣ бо назардошти ин омилҳо оварда шудааст:

Ҳодиса: Интихоби таъминкунандаи батарея барои фурӯши батареяҳои захиравии энергияи хонагӣ

Ҳангоми насб кардани батареяҳои нигоҳдории энергияи хонагӣ барои шумораи зиёди корбарон, дистрибюторҳо бояд омилҳои асосии зеринро ба назар гиранд:

1. Самаранокии хароҷот: Дистрибюторҳо бояд ҳалли батареяро бо самаранокии баланд таъмин кунанд.
2. Ҳаёти даврӣ: Истифодабарандагон мехоҳанд, ки батареяҳои дорои мӯҳлати дароз ва давраҳои пуркунии барқ ​​ва разряди баланд дошта бошанд.
3. Бехатарӣ: Бехатарӣ махсусан дар муҳити хона муҳим аст ва батареяҳо бояд иҷрои аълои бехатариро дошта бошанд.
4. Устувории таъминот: Таъминкунандагон бояд қодир бошанд, ки батареяро устувор ва муттасил таъмин кунанд.
5. Дастгирии техникӣ ва хидматрасонӣ: Барои қонеъ кардани ниёзҳои корбарон дастгирии техникӣ ва хидматрасонии пас аз фурӯшро пешниҳод кунед.
6. Эътибори бренд: Обрӯи бренди таъминкунанда ва фаъолияти бозор.
7. Бароҳатии насб: Андоза, вазн ва усули насби батарея ҳам барои корбарон ва ҳам барои паҳнкунандагон муҳиманд.

Бо назардошти омилҳои дар боло зикршуда ва таъини вазнҳо:

Аз ҷадвали боло мо мебинем, ки батареяи литий полимерӣ 52 хол дорад, дар ҳоле ки батареяи литий-ион холҳои умумии 50 хол дорад.

Аз ин рӯ, аз нуқтаи назари интихоби таъминкунанда барои шумораи зиёди корбарони батареяи нигоҳдории энергияи хонагӣ,Батареяи литий полимерӣметавонад интихоби беҳтар бошад. Сарфи назар аз арзиши каме баландтари он, бо дарназардошти мӯҳлати давраи он, бехатарӣ, устувории таъминот ва дастгирии техникӣ, он метавонад ба корбарон ҳалли боэътимоди нигоҳдории энергияро пешниҳод кунад.

Батареяи литий-ион чист?

Шарҳи батареяи литий-ион

Батареяи литий-ион батареяи барқгирандаест, ки тавассути интиқоли ионҳои литий байни электродҳои мусбат ва манфӣ энергияро нигоҳ медорад ва озод мекунад. Он манбаи асосии қувваи барқ ​​барои бисёре аз дастгоҳҳои мобилӣ (ба монанди смартфонҳо, ноутбукҳо) ва мошинҳои барқӣ (ба монанди мошинҳои барқӣ, велосипедҳои барқӣ) шудааст.

Сохтори батареяи литий-ион

1. Маводи электроди мусбат:
   • Дар электроди мусбати батареяи литий-ион маъмулан намакҳои литий (аз қабили оксиди литий кобальт, оксиди кобальти мангани литий никел ва ғайра) ва маводҳои карбон (ба монанди графити табиӣ ё синтетикӣ, титанати литий ва ғайра) истифода мешавад.
   • Интихоби маводи мусбати электрод ба зичии энергия, мӯҳлати давра ва арзиши батарея таъсири назаррас мерасонад.
2. Электроди манфӣ (катод):
   • Электроди манфии батареяи литий-ион маъмулан маводи карбонро ба мисли графити табиӣ ё синтетикӣ истифода мебарад.
   • Баъзе батареяҳои литий-ионии баландсифат инчунин маводҳоро ба монанди кремний ё металли литийро ҳамчун электроди манфӣ барои зиёд кардани зичии энергияи батарея истифода мебаранд.
3. Электролит:
   • Батареяҳои литий-ионӣ электролитҳои моеъро истифода мебаранд, маъмулан намакҳои литий, ки дар ҳалкунандаҳои органикӣ гудохта шудаанд, ба монанди гексафторофосфати литий (LiPF6).
   • Электролит ҳамчун ноқил хидмат мекунад ва ҳаракати ионҳои литийро осон мекунад, кор ва бехатарии батареяро муайян мекунад.
4. Ҷудокунанда:
   • Сепаратор дар батареяи литий-ион пеш аз ҳама аз полимерҳои микропороз ё маводи сафолӣ сохта шудааст, ки барои пешгирии тамоси мустақим байни электродҳои мусбат ва манфӣ ҳангоми гузариши ионҳои литий пешбинӣ шудааст.
   • Интихоби ҷудокунанда ба бехатарии батарея, мӯҳлати давра ва кори он ба таври назаррас таъсир мерасонад.
5. Қафо ва мӯҳр:
   • Батареяи батареяи литий-ион одатан аз маводи металлӣ (ба монанди алюминий ё кобальт) ё пластикии махсус барои таъмини дастгирии сохторӣ ва муҳофизати ҷузъҳои дохилӣ сохта мешавад.
   • Тарҳи мӯҳри батарея кафолат медиҳад, ки электролит намерезад ва аз ворид шудани моддаҳои беруна пешгирӣ карда, кор ва бехатарии батареяро нигоҳ медорад.

Дар маҷмӯъ, батареяҳои литий-ион ба зичии хуби энергия, мӯҳлати давра ва иҷроиш тавассути сохтори мураккаби худ ва таркиби бодиққат интихобшудаи мавод ноил мешаванд. Ин хусусиятҳо батареяҳои литий-иониро барои таҷҳизоти муосири электронии сайёр, мошинҳои барқӣ ва системаҳои нигоҳдории энергия интихоби асосӣ мекунанд. Дар муқоиса бо батареяҳои литий-полимерӣ, батареяҳои литий-ион дар зичии энергия ва камхарҷ бартариҳои муайян доранд, аммо дар амният ва субот бо мушкилот рӯбарӯ мешаванд.

Принсипи батареяи литий-ион

• Ҳангоми пуркунии барқ ​​ионҳои литий аз электроди мусбӣ (анод) ҷудо мешаванд ва тавассути электролит ба электроди манфӣ (катод) ҳаракат мекунанд ва дар берун аз батарея ҷараёни электрикӣ ба вуҷуд меоранд, то дастгоҳро пур кунад.
• Ҳангоми разряд, ин раванд баръакс мешавад ва ионҳои литий аз электроди манфӣ (катод) ба электроди мусбат (анод) бармегарданд ва энергияи захирашударо хориҷ мекунанд.

Афзалиятҳои батареяи литий-ион

1.Зичии баланди энергия

• Интиқолпазирӣ ва сабук: Зичии энергияи батареяҳои литий-ионӣ одатан дар доираи150-250 Вт/кг, имкон медиҳад, ки дастгоҳҳои сайёр ба монанди смартфонҳо, планшетҳо ва ноутбукҳо миқдори зиёди энергияро дар ҳаҷми нисбатан сабук нигоҳ доранд.
• Истифодаи дарозмуддат: Зичии баланди энергия ба дастгоҳҳо имкон медиҳад, ки муддати тӯлонӣ дар фазои маҳдуд кор кунанд ва эҳтиёҷоти корбаронро барои истифодаи дарозмуддати берунӣ ё дарозмуддат қонеъ кунанд ва мӯҳлати тӯлонии батареяро таъмин кунанд.

2.Умри дароз ва устуворӣ

• Манфиатҳои иқтисодӣ: Давомнокии маъмулии батареяҳои литий-ионӣ аз500-1000 давраи заряд-разряд, маънои камтар иваз кардани батарея ва ба ин васила кам кардани арзиши умумии моликият.
• Фаъолияти устувор: Устувории батарея маънои иҷрои доимӣ ва эътимоднокӣ дар тӯли тамоми умри худро дорад, ки хатари таназзули кор ё нокомӣ аз фарсудаи батареяро коҳиш медиҳад.

3.Қобилияти пуркунии зуд ва холӣ

• Қулайлик ва самарадорлик: Батареяҳои литий-ионӣ пуркунии зуд ва холӣкуниро дастгирӣ мекунанд, ки суръати муқаррарии пуркунии барқ ​​ба он мерасад1-2С, қонеъ кардани талаботи корбарони муосир барои пуркунии зуд, кам кардани вақти интизорӣ ва беҳтар кардани ҳаёти ҳаррӯза ва самаранокии кор.
• Мутобиқшавӣ ба ҳаёти муосир: Хусусияти пуркунии зуд талаботи пуркунии зуд ва қулайро дар ҳаёти муосир, махсусан ҳангоми сафар, кор ё дигар ҳолатҳое, ки пуркунии зуди батареяро талаб мекунанд, қонеъ мекунад.

4.Таъсири хотира нест

• Одатҳои қулай пуркунии барқ: Бе "таъсири хотира"-и намоён, корбарон метавонанд дар вақти дилхоҳ бидуни зарурати разряди даврии пурра барои нигоҳ доштани кори беҳтарин ва кам кардани мураккабии идоракунии батарея пур кунанд.
• Нигоҳ доштани самаранокии баланд: Таъсири хотира маънои онро надорад, ки батареяҳои литий-ионӣ метавонанд пайваста кори самаранок ва муттасилро бидуни идоракунии мураккаби барқ-разряд таъмин кунанд ва сарбории нигоҳдорӣ ва идоракунии корбаронро кам кунанд.

5.Сатҳи пасти худидоракунии барқ

• Нигоҳдории дарозмуддат: Меъёри худидоракунии батареяҳои литий-ион маъмулан аст2-3% дар як моҳ, маънои талафоти ҳадди ақали заряди батареяро дар тӯли муддати тӯлонӣ истифода набурдан, нигоҳ доштани сатҳи баланди барқ ​​барои ҳолати интизорӣ ё истифодаи фавқулодда.
• Сарфаи энергия: Сатҳи пасти худидоракунии барқ ​​талафоти энергияро дар батареяҳои истифоданашуда коҳиш медиҳад, энергияро сарфа мекунад ва таъсири муҳити зистро коҳиш медиҳад.

Камбудиҳои батареяи литий-ион

1. Масъалаҳои бехатарӣ

Батареяҳои литий-ионӣ хатарҳои бехатариро ба монанди аз ҳад зиёд гармӣ, сӯзиш ё таркиш ба вуҷуд меоранд. Ин масъалаҳои бехатарӣ метавонанд хатарҳоро барои истифодабарандагон ҳангоми истифодаи батарея афзоиш диҳанд, ки эҳтимолан ба саломатӣ ва молу мулк зарар расонанд ва аз ин рӯ, идоракунии мукаммали бехатарӣ ва мониторингро талаб мекунанд.

2. Арзиш

Арзиши истеҳсоли батареяҳои литий-ион одатан аз$100-200 барои як киловатт-соат (кВт/соат). Дар муқоиса бо дигар намуди батареяҳо, ин нархи нисбатан баланд аст, ки асосан аз маводи тозагии баланд ва равандҳои мураккаби истеҳсолӣ иборат аст.

3. Давомнокии умри маҳдуд

Давомнокии миёнаи батареяҳои литий-ион одатан аз300-500 давраи заряд-разряд. Дар шароити истифодаи зуд-зуд ва пуршиддат, иқтидор ва кори батарея метавонад зудтар паст шавад.

4. Ҳассосияти ҳарорат

Ҳарорати оптималии корӣ барои батареяҳои литий-ион одатан дар дохили он аст0—45 дарача гарм. Дар ҳарорати аз ҳад зиёд баланд ё паст, кор ва бехатарии батарея метавонад таъсир расонад.

5. Вақти пуркунии барқ

Дар ҳоле ки батареяҳои литий-ион қобилияти пуркунии зуд доранд, дар баъзе замимаҳо, аз қабили мошинҳои барқӣ, технологияи пуркунии зуд ба рушди минбаъда ниёз дорад. Дар айни замон, баъзе технологияҳои пуркунии зуд метавонанд батареяро пур кунанд80% дар давоми 30 дақиқа, аммо расидан ба 100% барқ ​​одатан вақти бештарро талаб мекунад.

Саноат ва сенарияҳое, ки барои батареяи литий-ион мувофиқанд

Батареяҳои литий-ионӣ аз сабаби хусусиятҳои баландтарини иҷроиш, махсусан зичии баланди энергия, сабук ва ҳеҷ гуна “таъсири хотира”, батареяҳои литий-ионӣ барои соҳаҳои мухталиф ва сенарияҳои татбиқ мувофиқанд. Инҳоянд соҳаҳо, сенарияҳо ва маҳсулоте, ки батареяҳои литий-ион мувофиқтаранд:

Сенарияҳои истифодаи батареяи литий-ион

1. Маҳсулотҳои электронии сайёр бо батареяҳои литий-ион:
   • Смартфонҳо ва планшетҳо: Батареяҳои литий-ионӣ бо сабаби зичии баланди энергия ва сабук будани худ манбаи асосии нерӯи смартфонҳо ва планшетҳои муосир гардиданд.
   • Дастгоҳҳои сайёри аудио ва видео: Ба монанди гӯшмонакҳои Bluetooth, баландгӯякҳои сайёр ва камераҳо.
2. Мошинҳои нақлиёти барқӣ бо батареяҳои литий-ионӣ:
   • Мошинҳои электрикӣ (EVs) ва мошинҳои гибридии электрикӣ (HEVs): Аз сабаби зичии баланди энергия ва мӯҳлати тӯлонии онҳо, батареяҳои литий-ион афзалиятнок гардиданд.технологияи батарея барои мошинҳои барқӣ ва гибридӣ.

• Велосипедҳои барқӣ ва скутерҳои барқӣ: Дар сафарҳои кӯтоҳмуддат ва нақлиёти шаҳрӣ торафт маъмуланд.

3. Манбаъҳои барқии сайёр ва системаҳои нигоҳдории энергия бо батареяҳои литий-ионӣ:
   • Пуркунандаи сайёр ва таъминоти барқи мобилӣ: Таъмини қувваи иловагӣ барои дастгоҳҳои интеллектуалӣ.
   • Системаҳои нигоҳдории энергияи манзилӣ ва тиҷоратӣ: Ба монанди системаҳои нигоҳдории энергияи офтобии хонагӣ ва лоиҳаҳои нигоҳдории шабака.
4. Таҷҳизоти тиббӣ бо батареяҳои литий-ион:
   • Таҷҳизоти тиббии сайёр: Ба монанди вентиляторҳои сайёр, мониторҳои фишори хун ва термометрҳо.
   • Дастгоҳҳои мобилии тиббӣ ва системаҳои мониторинг: Ба монанди дастгоҳҳои бесими электрокардиограмма (ЭКГ) ва системаҳои назорати дурдасти саломатӣ.
5. Батареяҳои литий-ионӣ ва кайҳонӣ:
   • Мошинҳои бесарнишин (UAVs) ва ҳавопаймоҳо: Аз сабаби сабук ва зичии баланди энергияи батареяҳои литий-ион, онҳо манбаи беҳтарини нерӯи дронҳо ва дигар ҳавопаймоҳои сабук мебошанд.
   • Моҳвораҳо ва зондҳои кайҳонӣ: Батареяҳои литий-ион тадриҷан дар барномаҳои аэрокосмосӣ қабул карда мешаванд.

Маҳсулоти маъруф бо истифода аз батареяҳои литий-ион

• Батареяҳои автомобилии электрикии Tesla: Бастаҳои батареяи литий-ионии Tesla аз технологияи батареяи литий-ионии зичии баланд истифода мебаранд, то барои мошинҳои электрикии худ масофаи дарозро таъмин кунанд.
• Батареяҳои Apple iPhone ва iPad: Apple батареяҳои баландсифати литий-ионро ҳамчун манбаи асосии нерӯи силсилаи iPhone ва iPad истифода мебарад.
• Батареяҳои чангкашаки бесими Dyson: Чангкашакҳои бесими Dyson батареяҳои самараноки литий-иониро истифода мебаранд, ки ба корбарон вақти тӯлонии истифода ва суръати тезтар пур кардани барқро таъмин мекунанд.

Батареяи литий полимерӣ чист?

Шарҳи батареяи литий полимерӣ

Батареяи литий полимерӣ (LiPo), ки бо номи батареяи литийи сахти ҳолати сахт маълум аст, технологияи пешрафтаи батареяи литий-ион аст, ки ба ҷои электролитҳои моеъи анъанавӣ полимери ҳолати сахтро ҳамчун электролит истифода мебарад. Бартариҳои асосии ин технологияи батарея дар бехатарии мукаммал, зичии энергия ва устувории он аст.

Принсипи батареяи литий полимерӣ

• Раванди пуркунии барқ: Вақте ки пуркунии барқ ​​оғоз мешавад, манбаи берунаи барқ ​​ба батарея пайваст мешавад. Электроди мусбӣ (анод) электронҳоро қабул мекунад ва дар айни замон ионҳои литий аз электроди мусбӣ ҷудо шуда, тавассути электролит ба электроди манфӣ (катод) мегузаранд ва дохил мешаванд. Дар ҳамин ҳол, электроди манфӣ низ электронҳоро қабул карда, заряди умумии батареяро зиёд мекунад ва энергияи бештари барқро нигоҳ медорад.
• Раванди холӣ: Ҳангоми истифодаи батарея, электронҳо аз электроди манфӣ (катод) ба воситаи дастгоҳ ҷорӣ шуда, ба электроди мусбат (анод) бармегарданд. Дар ин вақт ионҳои литий дар электроди манфӣ ҷудо шуда, ба электроди мусбат бармегарданд. Вақте ки ионҳои литий муҳоҷират мекунанд, заряди батарея кам мешавад ва нерӯи барқи захирашуда барои истифодаи дастгоҳ ҷудо мешавад.

Сохтори батареяи литий полимерӣ

Сохтори асосии батареяи литий полимерӣ ба батареяи литий-ион монанд аст, аммо он электролитҳои гуногун ва баъзе маводҳоро истифода мебарад. Инҳоянд ҷузъҳои асосии батареяи литий полимерӣ:

1. Электроди мусбӣ (анод):
   • Маводи фаъол: Маводи мусбати электроди одатан маводи дарунсохташудаи литий-ион, аз қабили оксиди кобальти литий, фосфати оҳани литий ва ғайра мебошад.
   • Коллектори ҷорӣ: Барои гузаронидани қувваи барқ, анод маъмулан бо коллектори ҷараёни ноқилӣ, ба монанди фолгаи мис пӯшонида мешавад.
2. Электроди манфӣ (катод):
   • Маводи фаъол: Маводи фаъоли электроди манфӣ инчунин дарунсохта шудааст, ки одатан маводи графит ё кремнийро истифода мебаранд.
   • Коллектори ҷорӣ: Ба монанди анод, катод инчунин коллектори хуби ҷараёнро талаб мекунад, ба монанди фолгаи мис ё фолгаи алюминий.
3. Электролит:
   • Батареяҳои литий полимерӣ ҳамчун электролитҳо полимерҳои ҳолати сахт ё ба гел монандро истифода мебаранд, ки яке аз фарқиятҳои асосӣ аз батареяҳои анъанавии литий-ион аст. Ин шакли электролитӣ бехатарӣ ва устувории баландтарро таъмин мекунад.
4. Ҷудокунанда:
   • Нақши сепаратор аз пешгирии иртиботи мустақим байни электродҳои мусбат ва манфӣ ҳангоми гузариши ионҳои литий иборат аст. Ин ба пешгирии расиши кӯтоҳи батарея кӯмак мекунад ва устувории батареяро нигоҳ медорад.
5. Қафо ва мӯҳр:
   • Қисми берунии батарея одатан аз корпуси металлӣ ё пластикӣ сохта шудааст, ки муҳофизат ва дастгирии сохториро таъмин мекунад.
   • Маводи мӯҳр кафолат медиҳад, ки электролит намерезад ва устувории муҳити дохилии батареяро нигоҳ медорад.

Батареяҳои литий полимерӣ аз ҳисоби истифодаи электролитҳои полимерии ҳолати сахт ё ба гел монанд доранд.зичии баланди энергия, бехатарӣ ва устуворӣ, онҳоро барои барномаҳои муайян дар муқоиса бо батареяҳои анъанавии электролитии литий-ион интихоби ҷолибтар месозад.

Афзалиятҳои батареяи литий полимерӣ

Дар муқоиса бо батареяҳои анъанавии моеъи электролитии литий-ион, батареяҳои литий полимерӣ бартариҳои зерини беназир доранд:

1.Электролити ҳолати сахт

• Бехатарии мукаммал: Батареяҳои литий полимерӣ аз ҳисоби истифодаи электролитҳои сахти ҳолати сахт хатари гармшавӣ, сӯзиш ё таркишро ба таври назаррас коҳиш медиҳанд. Ин на танҳо бехатарии батареяро беҳтар мекунад, балки хатарҳои эҳтимолиро, ки дар натиҷаи ихроҷ ё ноқилҳои кӯтоҳи дохилӣ ба вуҷуд меоянд, коҳиш медиҳад.

2.Зичии баланди энергия

• Тарҳрезии дастгоҳи оптимизатсияшуда: Зичии энергияи батареяҳои литий полимерӣ одатан ба он мерасад300-400 Вт/кг, хеле баландтар аз150-250 Вт/кгбатареяҳои анъанавии электролитии моеъи литий-ион. Ин маънои онро дорад, ки барои як ҳаҷм ё вазн, батареяҳои литий полимерӣ метавонанд энергияи бештари барқро захира кунанд, ки ба дастгоҳҳо имкон медиҳад, ки бориктар ва сабуктар тарҳрезӣ шаванд.

3.Субот ва устуворӣ

• Давомнокии дароз ва нигоҳдории паст: Аз сабаби истифодаи электролитҳои ҳолати сахт, батареяҳои литий полимерӣ одатан мӯҳлати умри худро доранд1500-2000 давраи заряд-разряд, хеле зиёд аст500-1000 давраи заряд-разрядбатареяҳои анъанавии электролитии моеъи литий-ион. Ин маънои онро дорад, ки корбарон метавонанд дастгоҳҳоро барои муддати тӯлонӣ истифода баранд, басомади иваз кардани батарея ва хароҷоти марбут ба нигоҳдории онро кам кунанд.

4.Қобилияти пуркунии зуд ва холӣ

• Бароҳатии беҳтаршудаи корбар: Батареяҳои литий полимерӣ пуркунии баландсуръатро дастгирӣ мекунанд ва суръати пуркунии барқ ​​то 2-3С мерасад. Ин ба корбарон имкон медиҳад, ки қувваи барқро зуд ба даст оранд, вақти интизориро кам кунанд ва самаранокии истифодаи дастгоҳро баланд бардоранд.

5.Фаъолияти ҳарорати баланд

• Сенарияҳои васеътари татбиқ: Устувории ҳарорати баланди электролитҳои ҳолати сахт ба батареяҳои литий полимерӣ имкон медиҳад, ки дар доираи васеи ҳарорати корӣ хуб кор кунанд. Ин чандирии бештар ва эътимоднокии барномаҳоеро таъмин мекунад, ки кор дар муҳитҳои ҳарорати баланд, ба монанди мошинҳои барқӣ ё таҷҳизоти беруниро талаб мекунанд.

Дар маҷмӯъ, батареяҳои литий полимерӣ ба корбарон бехатарии баланд, зичии бештари энергия, умри дарозтар ва доираи васеи барномаҳоро фароҳам меоранд, ки минбаъд эҳтиёҷоти дастгоҳҳои электронии муосир ва системаҳои нигоҳдории энергияро қонеъ мегардонанд.

Камбудиҳои батареяи литий полимерӣ

1. Арзиши баланди истеҳсолот:
   • Арзиши истеҳсоли батареяҳои литий полимерӣ одатан дар доираи$200-300 барои як киловатт-соат (кВт/соат), ки ин нисбат ба дигар навъҳои батареяҳои литий-ионӣ арзиши нисбатан баланд аст.
2. Мушкилоти идоракунии гармидиҳӣ:
   • Дар шароити аз ҳад зиёд гармӣ, суръати гармии батареяҳои литий полимерӣ метавонад то ҳадде баланд бошад10°С/дақ, талаб идоракунии гармидиҳии муассир барои назорати ҳарорати батарея.
3. Масъалаҳои бехатарӣ:
   • Тибқи омор, сатҳи садамаҳои бехатарии батареяҳои литий полимерӣ тақрибан аст0,001%, ки гарчанде аз баъзе намудҳои дигари батарея пасттар бошад ҳам, чораҳои қатъии бехатарӣ ва идоракуниро талаб мекунад.
4. Маҳдудиятҳои ҳаёти сикли:
   • Мӯҳлати миёнаи давраи батареяҳои литий полимерӣ одатан дар доираи800-1200 давраҳои барқ-разряд, ки ба он шароити истифода, усулҳои пуркунӣ ва ҳарорат таъсир мерасонад.
5. Устувории механикӣ:
   • Ғафсии қабати электролит одатан дар доираи20-50 микрон, батареяро ба осеби механикӣ ва таъсир ҳассостар мекунад.
6. Маҳдудиятҳои суръати пуркунии барқ:
   • Меъёри пуркунии маъмулии батареяҳои литий полимерӣ одатан дар доираи он аст0,5—1С, маънои онро дорад, ки вақти пуркунии барқ ​​метавонад маҳдуд бошад, махсусан дар шароити пуркунандаи ҷорӣ ё зуд.

Саноат ва сенарияҳое, ки барои батареяи литий полимерӣ мувофиқанд

Сенарияҳои истифодаи батареяи литий полимерӣ

1. Таҷҳизоти тиббии сайёр: Аз сабаби зичии баланди энергия, устуворӣ ва умри дароз, батареяҳои литий полимерӣ нисбат ба батареяҳои литий-ионӣ дар дастгоҳҳои тиббии сайёр, аз қабили вентиляторҳои сайёр, мониторҳои фишори хун ва термометрҳо васеътар истифода мешаванд. Ин дастгоҳҳо маъмулан барои муддати тӯлонӣ таъминоти устувори барқро талаб мекунанд ва батареяҳои литий полимерӣ метавонанд ин ниёзҳои мушаххасро қонеъ кунанд.
2. Таҷҳизоти баландсифати барқии сайёр ва системаҳои нигоҳдории энергия: Батареяҳои литий-полимерӣ аз сабаби зичии баланди энергия, қобилияти пуркунии зуд ва холӣ ва устувории худ дар таъминоти барқии баландсифат ва системаҳои бузурги нигоҳдории энергия бартариҳои бештар доранд. ҳамчун системаҳои нигоҳдории энергияи офтобии манзилӣ ва тиҷоратӣ.
3. Барномаҳои аэрокосмосӣ ва кайҳонӣ: Аз сабаби сабук, зичии баланди энергия ва устувории ҳарорати баланд, батареяҳои литийи полимерӣ сенарияҳои васеътари татбиқи батареяҳои литий-ион дар барномаҳои аэрокосмосӣ ва кайҳонӣ доранд, ба монанди ҳавопаймоҳои бесарнишин (UAV), ҳавопаймоҳои сабук, спутникхо ва датчикхои кайхонй.

4. Барномаҳо дар муҳитҳо ва шароитҳои махсус: Ба туфайли электролитҳои полимерии батареяҳои литий-полимер, ки нисбат ба батареяҳои электролитии литий-ионии моеъ бехатарӣ ва устувории беҳтарро таъмин мекунанд, онҳо барои барномаҳо дар муҳитҳо ва шароитҳои махсус, ба монанди баланд ҳарорат, фишори баланд ё талаботи баланди бехатарӣ.

Хулоса, батареяҳои литий полимерӣ бартариҳои беназир ва арзиши татбиқро дар соҳаҳои мушаххаси барномавӣ доранд, махсусан дар барномаҳое, ки зичии баланди энергия, мӯҳлати дароз, пуркунии зуд ва холӣ ва иҷрои баланди бехатариро талаб мекунанд.

Маҳсулоти маъруф бо истифода аз батареяҳои литий полимерӣ

1. Смартфонҳои OnePlus Nord Series
   • Смартфонҳои силсилаи OnePlus Nord батареяҳои литий полимериро истифода мебаранд, ки ба онҳо имкон медиҳад, ки мӯҳлати тӯлонии батареяро ҳангоми нигоҳ доштани тарҳи борик таъмин кунанд.
2. Skydio 2 Дронҳо
   • Дрон Skydio 2 аз батареяҳои зичии баланди литий полимерӣ истифода мекунад, ки ба он зиёда аз 20 дақиқа вақти парвозро дар баробари нигоҳ доштани тарҳи сабук таъмин мекунад.
3. Назоратчии саломатии Oura Ring
   • Назоратчии саломатии Oura Ring як ҳалқаи интеллектуалӣ мебошад, ки батареяҳои литий полимериро истифода мебарад ва тӯли чанд рӯзи батареяро таъмин карда, тарҳи борик ва бароҳати дастгоҳро таъмин мекунад.
4. PowerVision PowerEgg X
   • PowerEgg X як бесарнишини бисёрфунксионалии PowerVision мебошад, ки батареяҳои литий полимериро истифода мебарад, ки қодир аст то 30 дақиқа вақти парвозро дар ҳоле, ки қобилияти ҳам дар замин ва ҳам об дошта бошад.

Ин маҳсулоти маъруф татбиқи васеъ ва бартариҳои беназири батареяҳои литий полимериро дар маҳсулоти сайёри электронӣ, дронҳо ва дастгоҳҳои пайгирии саломатӣ комилан нишон медиҳанд.

Хулоса

Дар муқоиса байни литий ион ва батареяҳои литий полимерӣ, батареяҳои полимерии литий зичии олии энергия, мӯҳлати тӯлонии давра ва бехатарии мукаммалро пешниҳод мекунанд, ки онҳоро барои барномаҳое, ки иҷрои баланд ва дарозумрӣ талаб мекунанд, беҳтарин мекунанд. Барои истеъмолкунандагони инфиродӣ, ки ба пуркунии зуд, бехатарӣ авлавият доранд ва мехоҳанд, ки арзиши каме баландтар дошта бошанд, батареяҳои полимерии литийӣ интихоби афзалиятнок мебошанд. Дар хариди тиҷоратӣ барои нигоҳдории энергияи хона, батареяҳои полимерии литий аз сабаби мӯҳлати мукаммали давра, бехатарӣ ва дастгирии техникӣ ҳамчун як варианти ояндадор пайдо мешаванд. Дар ниҳоят, интихоби ин намуди батареяҳо аз эҳтиёҷоти мушаххас, афзалиятҳо ва барномаҳои пешбинишуда вобаста аст.