Чем отличается литиевый аккумулятор от литий ионного аккумулятора

34

Что нужно знать о литиевых аккумуляторах?

В этой статье вы узнаете о видах литиевых аккумуляторов, их преимущества и недостатки, а так же правила эксплуатации таких аккумуляторов.

Немного истории

Впервые опыты по разработке литиевых батарей были в 1912 году, однако первое использование в бытовых приборах произошло спустя 6 десятилетий, в начале семидесятых годов. Дальнейшие попытки создать литиевые аккумуляторы (батареи, которые можно перезаряжать) оказались безуспешным из-за образовавшихся проблем в обеспечении их безопасной эксплуатации. Такие аккумуляторы могли бы обеспечить высокое напряжение и отличную емкость. Но многочисленными исследовательскими работами в 80-х годах выяснилось, что циклование (заряд — разряд) литиевых аккумуляторов приводит к неконтролируемой бурной реакции, с воспламенением выделяющихся газов. Для получения безопасных аккумуляторов исследователи отказались от лития, из-за его характерной неустойчивости, и обернули свой взгляд на неметаллические литиевые аккумуляторы на основе ионов лития. Так и появились Li-ion аккумуляторы.

Параметры литиевых аккумуляторов

У выпускаемых, на сегодняшний день, аккумуляторов высокая удельная энергоёмкость (100-180 Втч/кг и 250-400 Втч/л) и рабочее напряжение (3,5-3,7 В). Ток разряда современных Li–Ion аккумуляторов составляет от 2С до 20С. Они работают в интервале температур окружающей среды от -20 до +60 Цельсия. Есть модели работоспособные при -40 Цельсия. Но сразу стоит сказать, что при отрицательных температурах работают специальные серии АКБ. Обыкновенные литий–ионные батареи для мобильных устройств при отрицательных температурах становятся неработоспособными. Саморазряд данного типа аккумуляторов примерно от 4% до 6% в первом месяце. Но потом он становится существенно меньше, и за 12 месяцев аккумуляторы теряют 10-20% запасенной емкости. Это значительно меньше, чем у никель–кадмиевых и никель–металлогидридных батарей. Срок службы примерно 500─1000 циклов.

Отличие Li-Pol от Li-Ion аккумулятора

Литий–ионные аккумуляторы, в основном попадаются в виде цилиндрических бочонков, как например 18650. А всё потому, что ионные аккумуляторы созданы на основе, так называемой «банки», в которую залит жидкий электролит.

Литий полимерные аккумуляторы построены из твердого электролита, что дает возможность произвести его почти любой формы.

На данный момент проведено множество экспериментов, подтверждающих высший уровень безопасности полимерных АКБ в сравнении с ионными аккумуляторами. Это относится к перезаряду, ускоренному разряду, вибрации, сжатию, короткому замыканию, прокалыванию литий–полимерных батарей. Поэтому данный вид аккумуляторов имеет лучшие перспективы развития. Ниже приведены итоги исследований на безопасную эксплуатацию Li–Pol аккумуляторов.

Преимущества литиевых аккумуляторов

• высокая энергетическая плотность (а значит, более высокая ёмкость), если сравнивать со щелочными аккумуляторами с использованием никеля;
• небольшой саморазряд;
• Достаточно большое напряжение одного аккумуляторного элемента (3,6 вольта у Li и 1,2 вольта у Ni–Cd и Ni–MH). Это делает конструкцию проще. Как правило, литиевые АКБ для телефонов и планшетов имеют в своей конструкции всего одну банку. Но для обеспечения той же мощности, требуется отдавать более высокую силу тока. Это, в свою очередь, требует небольшого внутреннего сопротивления аккумулятора;
• Простая эксплуатация, поскольку отсутствует «эффект памяти». Поэтому периодические тренировки элементов не требуются.

Недостатки литиевых аккумуляторов

• Этот тип аккумуляторов не может работать без встроенного контроллера. Это повышает стоимость АКБ. Контроллер необходим для контроля за напряжением во время зарядки и разрядки. Также в его функции входит ограничение токов заряда и разряда плюс контроль температуры;
• Деградация аккумулятора идёт даже при его хранении. Производители об этом не распространяются, но вам необходимо помнить при покупке, что «часики литиевой АКБ тикают» с момента её производства на конвейере;
• Стоят дороже никель–кадмиевых и никель–металлогидридными;
• Сохраняют свои свойства в узком температурном интервале. Жара и холод для них губительны.

Правила эксплуатации

Что требуется запомнить при эксплуатации Li–Pol аккумуляторных батарей:

• Если есть возможность, то стоит проконтролировать напряжение аккумулятора, особо важно следить за этим в конце разрядки;
• Рекомендуется использовать разъёмы, не допускающие короткого замыкания;
• Корпус батарей изначально герметичен, внутрь аккумуляторной банки недопустимо проникновение воздуха, соответственно недопустимо разгерметизация АКБ;
• Нельзя допускать нагрев выше 60 градусов, т.к. вследствие перегрева начинает идти самопроизвольная реакция, из-за которой может произойти воспламенение или даже взрыв;
• Для хранения необходимо зарядить батарею наполовину и поместить ее в прохладное место, без попадания солнечного света.

LiFePO4

LifePO4 – это группа литиевых аккумуляторов, которые в своем составе содержат литий фосфат железа. Данные литиевые батареи, в отличии от других, считаются неопасными. Они превосходят другие материалы в плане безопасности, стабильности и производительности.

LifePO4 батареи могут превышать 2000 циклов заряд–разряд. Это показатель качественно выполненной батареи LiFePO4, которая превышает продолжительность жизни другой группы аналогичных литиевых батарей на дополнительные 33%! От этих батарей гораздо большая отдача от вложенных денег, чем от других литиевых аккумуляторов.

LiFePO4 элементы питания произошли от литий–ионных, но при этом данные АКБ имеют ряд преимуществ:

В чем разница между литиевыми и литиево-ионными батареями?

В чем разница между литиевыми и литиево-ионными батареями?

Аккумуляторы очень важны для повседневного образа жизни людей в виде автомобильных аккумуляторов, многоразовых зарядных устройств, домашних аккумуляторов и многого другого. Эти батареи изготавливаются из различных материалов, таких как алюминий, фосфор и литий, среди всех литиевых батарей, широко используемых людьми. Когда говорят, что это литиевые батареи, даже литиевые батареи производятся в комбинации лития, такой как литий-фосфорный, литий-железный и литиево-ионные аккумуляторы. Литиевые батареи сильно отличаются от литиево-ионных батарей и других комбинированных литиевых батарей. Первоначально люди широко использовали литиевые батареи, которые имеют тенденцию к возгоранию, чтобы избежать таких проблем, в настоящее время люди широко используют литиево-ионные батареи. Многие могут подумать, что такое литиевая батарея? Литий-ионная батарея — это аккумулятор перезаряжаемого типа, в этой батарее ионы лития перемещаются от отрицательных электродов к положительным электродам, когда батарея используется, а во время их зарядки ионы лития возвращаются к отрицательным электродам. Обычно в литиевой батарее используется металлический литиевый электрод, который остается неперезаряжаемой литиевой батареей. Здесь, в литиево-ионных батареях, они используют интеркалированное соединение лития в качестве электрода, что делает его перезаряжаемым.

Как классифицируются литий-ионные аккумуляторы?

В целом литиево-ионные аккумуляторы классифицируются по размеру и форме, исходя из этого, литий-ионные батареи производятся и собираются в пакеты для отправки на использование в оборудовании. Помимо этого, следующие литий-ионные батареи классифицируются на основе других факторов, которые перечислены ниже.

• Литий-ионные батареи классифицируются на основе типа и формы корпуса. Обычно используются только два типа корпуса. производство литий-ионных аккумуляторов один — стальной корпус цилиндрического типа, другой — призматический с алюминиевым корпусом.
• Литий-ионные батареи подразделяются на разные типы в зависимости от их физической длины и внутренних схем защиты. Это, в свою очередь, предотвращает повреждения из-за короткого замыкания и чрезмерной разрядки.
• Часто литиевые батареи представлены пятизначным числом, которое указывает физические размеры элемента батареи.

Первые две цифры представляют диаметр батареи в миллиметрах, остальные трехзначные числа представляют высоту батареи в десятках миллиметров. Когда люди проверяют наличие экономичных и безопасных литиевых батарей, лучше выбирать продукт указанного производителя или изготовители литий-ионных аккумуляторов на заказ.

Применение литий-ионных аккумуляторов:

Литий-ионные батареи широко используются во всех сферах применения, в том числе:

• Бытовая электроника
• Бытовая разведка
• Транспорт
• Медицинское оборудование
• Роботы AGV
• Панели электропитания

Помимо приведенного выше списка, он также используется в производстве освещения, например, в аварийном освещении, в уличных светильниках, фонарях, промышленных светильниках и шахтерских лампах. Даже эти батареи широко используются в общественных местах, таких как сканеры штрих-кода в магазинах, портативные принтеры и кассовые терминалы. Мало того, литий-ионные батареи используются в легких устройствах, таких как игрушки, авиамодели, электрические инструменты и электронные сигареты.

О компании Huizhou JB Battery Technology Limited

Компания Huizhou JB Battery Technology Limited — это литий-ионный аккумулятор завод,которая была основана в мае 2008 года, является профессиональным производителем в Китае и предлагает широкий ассортимент продукции. of типы батарей для клиентов. Они профессионалы поставщик литий-ионных аккумуляторов с продуктами, включая аккумуляторы для КПК, аккумуляторы для GPS, аккумуляторы для мобильных телефонов, аккумуляторы для MP3 / MP4, аккумуляторы для цифровых фотоаппаратов, аккумуляторы для ноутбуков, аккумуляторы для планшетных ПК, аккумуляторы для пультов дистанционного управления, аккумуляторы для сканеров штрих-кода, аккумуляторы для раций, аккумуляторы для двусторонней радиосвязи, аккумуляторные телефоны аккумуляторы, серверные аккумуляторы, аккумуляторы для фонарей, аккумуляторы для светодиодных фонарей, аккумуляторы для принтеров, аккумуляторы для наушников, аккумуляторы для радиоуправляемых игрушек, аккумуляторы для платежных терминалов, аккумуляторы для электроинструментов, резервные аккумуляторы для компьютеров, аккумуляторы для медицинских устройств, аккумуляторы для аварийных фонарей и зарядные устройства и т. д.

Литий-ионные против литий-полимерных: чем отличаются аккумуляторы в современных смартфонах

Большинство мобильных устройств, которые вас окружают, комплектуются литий-ионными аккумуляторами: это касается смартфонов, планшетов, ноутбуков, наушников и других гаджетов — так сложилось исторически. Тем не менее, в технических характеристиках современных девайсов все чаще появляется упоминание использования альтернативы — литий-полимерных элементов питания. Неужели они лучше? Забегая вперед, стоит отметить, что принимать решение о приобретении нового устройства, ориентируясь лишь на тип аккумулятора, который в нем используется, не стоит. Но понимать, в чем разница между литий-ионными и литий-полимерными источниками питания, все-таки нужно.

Содержание

Как работают литий-ионные аккумуляторы в смартфонах

Удивительно, но литий-ионные аккумуляторы придумали больше сотни лет тому назад — еще в 1912 году. Тем не менее, они стали популярными только в начале 90-х — это произошло после того, как компания Sony, которая в то время считалась технологическим пионером, начала использовать их в 1991 году. С тех пор на них перешли и другие производители — сначала их начали использовать в музыкальных плеерах и портативных камерах, а потом в мобильных телефонах и, конечно же, смартфонах. Для сегодняшнего ритма инноваций удивительно, что от разработки технологии до ее массового внедрения прошло около 80 лет.

Почему литий-ионные аккумуляторы оказались настолько успешными? Это, в большей степени, связано с высокой плотностью хранения энергии, которая до них не была доступна, сравнительно невысокой стоимостью производства, а также отсутствием пресловутого эффекта памяти, которым грешили предшественники.

Литий-ионные аккумуляторы изготовлены из пары положительно и отрицательно заряженных электродов, которые разделены жидким химическим электролитом: этиленкарбонатом или диэтилкарбонатом. Из-за химического состава подобные элементы питания обычно выполнены в форме одного параллелепипеда или нескольких, соединенных между собой. Обычно у них твердый пластиковый корпус.

Эффективная емкость литий-ионных аккумуляторов, а вместе с ним и мощность отдачи, уменьшаются с каждым циклом перезарядки — да что там говорить, они вообще могут разряжаться сами по себе. Более того, пусть это случается не так часто, химический электролит может стать нестабильным при экстремальных температурах или разгерметизации — это может привести к возгоранию и даже взрыву. Чтобы избежать негативных последствий, в конструкции литий-ионных аккумуляторов часто используют специальные цифровые контроллеры — они, в том числе, защищают их от перегрева, опуская мощность.

Как работают литий-полимерные аккумуляторы в смартфонах

Технология производства литий-полимерных аккумуляторов заметно более новая, чем литий-ионных, — ее разработали в 70-х годах, и в смартфоны она вообще попала сравнительно недавно. К примеру, Samsung начали массово использовать ее лишь с выходом Galaxy S20, но в Galaxy Note 20 вернулись к литий-ионным элементам питания.

Литий-полимерные аккумуляторы используют аналогичные положительно и отрицательно заряженные электроды, но в качестве электролита не применяется жидкость: ее заменяет пористый химический или гелеобразный электролит (ранее также использовалось сухое твердое вещество, но от него в итоге отказались). В результате подобные элементы питания могут быть выполнены в куда более широком числе вариантов с точки зрения формы — не только в виде одного параллелепипеда или нескольких, соединенных между собой. Более того, конструкция литий-полимерных аккумуляторов отличается большей надежностью и безопасностью — вероятность утечки и возгорания в данном случае заметно ниже, поэтому элементы могут быть упакованы не только в твердый корпус.

Конечно, у данной технологии также есть заметные недостатки. Начать нужно с того, что затраты на производство при использовании другого типа электролита значительно увеличивается. Он также сокращает жизненный цикл аккумулятора и не дает ему возможность накапливать так же много энергии.

💡 Интересный факт: некоторые производители называют литий-полимерными аккумуляторами литий-ионные полимерные аккумуляторы. В этом случае имеется ввиду корпус — вместо традиционного для литий-ионных элементов питания твердого пластикового в данном случае используется мягкий полимерный.

Чем литий-ионные аккумуляторы отличаются от литий-полимерных

Наиболее очевидное конструктивное различие между настоящими литий-ионными и литий-полимерными аккумуляторами заключается именно в типе электролита, который размещается между положительно и отрицательно заряженными электродами. В первом случае используется жидкое вещество, во втором — пористый химический или гелеобразный материал. Последний сегодня все чаще используется в современных ноутбуках и некоторых электромобилях. Тем не менее, из-за высокой стоимости его распространение, несмотря на некоторые очевидные преимущества, все же достаточно сильно ограничено.

Чем литий-ионные аккумуляторы лучше литий-полимерных

1️⃣ Высокая плотность хранения энергии. Несмотря на то, что сегодня многие ругают литий-ионные аккумуляторы из-за недостаточно большой емкости, плотность хранения энергии у них все же выше, чем у литий-полимерных источников питания. При одинаковом размере число мА·ч будет выше у традиционных батарей.

2️⃣ Отсутствие эффекта памяти. За счет этого литий-ионные аккумуляторы можно заряжать и разряжать в более свободном режиме. В это же время литий-полимерные не обязательно, но лучше всего наполнять энергией до 100%, а потом разряжать практически в ноль и лишь после этого снова подключать зарядку.

3️⃣ Более длительный срок использования. Эффективная емкость литий-ионных аккумуляторов обычно существенно (приблизительно до 80%) сокращается уже после 500–1000 циклов перезарядки. Это — не самый лучший показатель, но литий-полимерные после такого опыта будут чувствовать себя еще хуже.

4️⃣ Заметно более низкая стоимость. Эксперты называют основной проблемой для массового внедрения литий-полимерных аккумуляторов высокую стоимость — именно поэтому они используются только в технике из флагманского ценового сегмента. Сила литий-ионных источников питания в распространенности.

Чем литий-полимерные аккумуляторы лучше литий-ионных

1️⃣ Увеличенная безопасность использования. Литий-полимерные аккумуляторы более устойчивы к вызовам окружающего их пространства — если случится разгерметизация, они не загорятся и не взорвутся. Литий-ионные аккумуляторы сами по себе нестабильные: если барьер, который разделяет положительный и отрицательный электроды, будет нарушен, произойдет опасная химическая реакция. Из-за распространенности литий-ионные аккумуляторы могут выпускаться неизвестными производителями без соблюдения правил и норм — такие будут особенно опасны. В этом плане литий-полимерным элементам питания можно доверять куда больше.

2️⃣ Гибкость и разнообразие форм. Чаще всего в качестве электролита в литий-полимерных аккумуляторах применяется гелеобразное вещество. Это дает возможность не ограничиваться формой параллелепипеда или другой конкретной и использовать любую — часто это бывает очень кстати.

Подводя итоги: какие аккумуляторы сегодня предпочтительнее

Несмотря на некоторые различия, которые можно найти между литий-ионными и литий-полимерными аккумуляторами, тип источника питания все же сложно назвать решающим фактором при выборе гаджета. В вопросе автономности куда важнее обращать внимание на емкость батареи, а также энергоэффективность чипсета и других компонентов девайса. Тем более, некоторые производители называют литий-полимерными литий-ионные полимерные аккумуляторы, что также может ввести в заблуждение. Если вы озабочены временем автономной работы, лучше всего изучайте реальные отзывы от пользователей.

Li-Pol или Li-ion: какие отличия и что лучше?

Есть ли отличия литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов при выборе телефона или ноутбука, что лучше?

Обновлено в 2022

Статья полностью переработана в 2022 году с учётом появления новых материалов промышленности, научных исследований, опыта компании Neovolt при производстве аккумуляторных батарей в России.

Цель состоит в том, чтобы предоставить актуальный обзор аккумуляторных технологий и их применения.

Существует много типов аккумуляторов в электронике. Когда дело доходит до выбора смартфона или ноутбука, то мы сталкиваемся с двумя основными обозначениями:

• • литий-ионный (Li-ion / Liion),
• • литий-полимерный (LiPo / Li-Po / Li-Pol / Li-Polymer).

Смартфоны, планшеты и ноутбуки прочно вошли в нашу жизнь. Мы полагаемся на них, чтобы оставаться на связи и продуктивно работать. Поэтому важно знать, что когда вы покупаете одно из этих устройств, батарея внутри прослужит долго.

Какой бы тип батареи не был указан — Li-ion или Li-Pol — это мало повлияет на общее время работы или характеристики устройства.

Литий-ионный или литий-полимерный?

Обычный человек скорее всего не заметит никакой разницы между литий-ионными и литий-полимерными батареями, когда использует их. Однако разница есть.

Две разные технологии

• • Литий-ионная — общая технология перезаряжаемой батареи, в которой для хранения используются ионы лития, где «Li-ion» без уточнений обычно указывается для LCO-ячеек (кобальтовых, как в смартфонах), но есть и другие типы (NMC, LFP, как в электромобилях);
• • Литий-полимерная — это технология изготовления литий-ионных аккумуляторов, где «Li-Polymer» обозначает чаще всего тот же тип LCO-ячейки, но с изменённым составом для более компактного размещения в полимерном корпусе (возможны иные катоды, аноды).

Литий-полимерные аккумуляторы, которые доступны в продаже, истинно не являются твердотельными или «сухими».

Твердотельные Li-Polymer производят в небольшом количестве. Изготавливать их сложно из-за дорогостоящей технологии твердотельного электролита. Купить в розницу практически невозможно.

Сухие Li-Polymer практически вообще не заказывают для электроники. Сейчас их изготавливают редко. Этот тип полимерного электролита разработан в 1970-х, но так и не стал востребован из-за высокого внутреннего сопротивления ячеек и высокотемпературного режима работы.

«Литий-ионный полимерный» аккумулятор (Li-ion-Polymer) — что это такое?

В любом современном устройстве применяется не истинный Li-Polymer, а выполненный в «мягкой» оболочке с немного изменённым гелеобразным электролитом литий-ионный аккумулятор. Для правильного обозначения используются особые аббревиатуры.

Завидев надпись «Li-ion Polymer», многие пользователи поневоле впадают в ступор.

Мы рассказывали, что так делает компания Apple при печати стикеров на ячейки для iPhone. Также «литий-ионным полимерным» обозначают аккумуляторы Xiaomi, Huawei и других производителей.

Делать выбор, какую технологию применить в смартфоне, планшете, ноутбуке должны инженеры и разработчики электроники. И уж точно никак не простые люди.

Поэтому никто в корпорациях не заботится о каких-то удобных маркировках или маркетинговых пояснениях «что лучше».

И всё же мы постарались объяснить, исходя из каких соображений в одних моделях ставят Li-ion, а в других Li-Polymer.

Литий-ионный (Li-ion)

Литий-ионные аккумуляторы по статистике стали самыми распространёнными в мире [Marketquest, март 2022]. Сочетание цены, ёмкости и срока службы делают их очень выгодными для корпораций и промышленности.

Плюсы* литий-ионной (Li-ion) батареи

• + Лучше соотношение цены и ёмкости;
• + Стоимость ниже при небольших партиях;
• + Безопаснее извлекать и перевозить (твёрдый корпус);
• + Дольше не изнашиваются (защищены от повреждений);
• + Стандартизация (серия одних размеров и форм).

Минусы* литий-ионной (Li-ion) батареи

• — Сложно и дорого изготовить нестандартные формы;
• — Тяжёлые и занимают больше места внутри гаджетов;
• — При повреждении вытекает жидкостный электролит;
• — Сильнее зависимость от качества изготовления (корпус, защита).

* — в сравнении с Li-Polymer, когда как плюсы и минусы литий-ионной технологии как таковой мы рассматривали в отдельной статье.

Где используются

Производители выбирают традиционные ячейки Li-ion для большинства портативных электронных устройств («приложений»):

• • смартфоны и планшеты;
• • ноутбуки;
• • источники бесперебойного питания;
• • гаджеты (от смарт-часов и повербанков до приборов «умного дома»);
• • электроинструмент (аккумуляторная дрель, шуруповёрт, пила);
• • бытовые приборы (роботы-пылесосы, триммеры, зубные щётки);
• • медицинское и промышленное оборудование (подробнее).

Этот тип аккумулятора (Li-Ion) использовался в таких легендарных устройствах, как:

• • iPhone 4S
• • Apple MacBook Air 11″,
• • Apple iPod Photo,
• • iPod Video и во многих других гаджетах.

Особенности

У ячеек Li-ion жёсткий прочный (пластиковый или металлический) корпус (призматический или цилиндрический). Конструкция выполнена так, чтобы ячейки было безопасно извлекать и перевозить.

Внутри элемента помимо анода, катода и (не всегда) контроллера размещён жидкостный электролит. Обычно в виде литиевой соли в органическом растворителе. Электролит помогает проводить электричество между электродами (подробнее о конструкции).

Литий-полимерный (Li-Po / Li-Pol / Li-Polymer)

Литий-полимерные батареи новее литий-ионных и имеют мягкий пластичный корпус (pouch-cell). Они легче, компактнее с более высокой плотностью энергии за счёт тесного размещения комплектующих.

Плюсы литий-полимерной (Li-Poly/Li-Pol) батареи

• + Вариативные формы вплоть до Г-образных или изгибаемых;
• + Любые размеры вплоть до самых маленьких (меньше миллиметра);
• + Даже сложные формы и размеры окупаются при больших партиях;
• + Уменьшенный вес за счёт отсутствия твёрдой оболочки;
• + Незначительно безопаснее (электролит загущён).

Минусы литий-полимерной (Li-Poly/Li-Pol) батареи

• — Выше стоимость производства особенно небольших партий;
• — Незначительно хуже соотношение цены и ёмкости;
• — Быстрее изнашивается в съёмных и подвижных конструкциях;
• — Трудно стандартизировать, когда большие партии выгоднее;
• — Опаснее при перевозке в открытом виде (тонкий корпус).

Где используются

Для портативных устройств, таких как смартфоны и ноутбуки, иногда оптимальнее выбирать форм-фактор pouch-cell, в котором изготавливают только ячейки Li-Polymer. По этой же причине всё чаще они размещаются в таких приложениях, как электроинструмент и электромобили.

Такой тип литиевого аккумулятора (Li-Po/Li-Poly) используется, например, в смартфонах:

• • Xiaomi Redmi 5;
• • Redmi Note 4x.

А также в ряде «Айфонов»:

• • iPhone 4,
• • iPhone 5,
• • iPhone 5C,
• • iPhone 5S,
• • iPhone 6,
• • iPhone 6S,
• • iPhone 7,
• • iPhone 8,
• • iPhone SE,
• • iPhone X.

Особенности

Литий-полимерные аккумуляторы несколько лет назад были распространены значительно меньше традиционных литий-ионных. Их дороже производить, сложнее обеспечить безопасную перевозку из-за мягкого незащищённого корпуса, большие партии обходятся дороже в сравнении с традиционными литий-ионными ячейками.

Раньше их применяли в основном в радиоуправляемых моделях, квадрокоптерах, в очень маленьких гаджетах (вроде фитнес-браслетов или электронных сигарет). Сегодня Li-Polymer встречаются уже по всему списку приложений Li-ion (который мы указали выше). Их иногда помещают в жёсткие корпуса, они становятся доступнее и по цене.

Отличия литий-ионного от литий-полимерного аккумулятора

Во всех известных смартфонах, планшетах, ноутбуках, смарт-часах и других портативных гаджетах наиболее подходящий тип аккумулятора рассчитывается на этапе проектирования.

Химическая разница Li-ion и Li-Pol:

• • в поверхностных материалах катода и анода (например, выдерживают более высокие нагрузки как в LiHV-ячейках под RC-модели и квадрокоптеры);
• • в сепараторе (разделитель, который в Li-ion пропускает ионы, а в Li-Polymer пропитывается жидкостным электролитом);
• • в добавках электролита (присадки).

Другими словами, вся химическая разница между литий-ионными и литий-полимерными батареями обычно заключается в типе используемого электролита:

• • литий-полимерные батареи содержат микропористый гелевый электролит вместо пористого сепаратора, как в литий-ионных;
• • литий-ионные батареи требуют жёсткого корпуса для сжатия электродов, в то время как литий-полимерные батареи используют ламинированные листы, которые не нуждаются в сжатии.

Для пользователя Li-Polymer — это тоже самое, что и Li-ion

В «Battery University» (база знаний об аккумуляторах от международного инженерного сообщества) говорится, что в современных гаджетах практически не встречаются литиевые батареи на основе полимера. Нам предлагают литий-ионные полимерные батареи, в которых применяется ламинированная оболочка вместо жёстких корпусов, как у обычных литий-ионных батарей.

Чаще всего литий-полимерной батареей называют литий-ионный аккумулятор с тем же самым жидкостным электролитом, только загущенным и в эластичной полимерной оболочке с компактными габаритами.

Применение Li-Polymer позволяет устанавливать аккумуляторы в более изощрённых формах, компактнее размещать контроллер. Например, так увеличивают ёмкость или добавляют больше компонентов при сохранении прежних габаритов (смартфон остаётся тонким, но больше держит заряд и предлагает ещё одну камеру).

Что лучше: литий-ионные или литий-полимерные?

Аккумулятор в вашем смартфоне, планшете или ноутбуке не будет работать на два часа дольше или служить на один год больше только потому, что на его корпусе написано «Li-Ion» или «Li-Polymer» (или вообще «Li-ion-Polymer»).

Лучше обращайте внимание на:

• • ёмкость батареи (мА·ч или Вт·ч),
• • её физические размеры,
• • модель процессора
• • или даже версию прошивки.

Это куда важнее сказывается на общей автономности мобильного гаджета, чем тип элемента.

Литий-ионный и литий-полимерный — это один и тот же тип аккумуляторов. Они могут иметь одинаковое время работы и характеристики. Лишь по-разному изготовлены ввиду предпочтений или ограничений производителя (сроки, бюджет, настроенные конвейеры).

Например, чтобы компактнее разместить внутри смартфона аккумулятор, Apple и Samsung делают его форму Г-образной. Такой фокус проще исполнить с Li-Polymer.

Но так делать дорого. Дизайн подходит в целом для топовых, дорогих и одновременно популярных моделей.

В гаджетах попроще с универсальными батареями изготавливают большие партии недорогих Li-ion в жёстких корпусах, которые к тому же и безопаснее перевозить. Они ничем не хуже, но с дизайном, как у флагманских тонких моделей, уже не разгуляешься.

Производители гаджетов вообще не любят об этом распространяться, потому что сложно объяснить и доказать (ведь даже на простую разницу Li-ion и Li-Polymer мы истёрли клавиатуру).

Ответы Neovolt на вопросы по Li-ion и Li-Pol-аккумуляторам

Наша компания Neovolt разрабатывает и производит широкий ассортимент литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов для различных областей применения. Мы попросили инженерный отдел ответить на самые часто задаваемые вопросы (в стиле ЧАВО/FAQ по Li-ion и Li-Pol).

В: Есть ли в 2022 году разница между Li-ion и Li-Polymer ячейками для обычного пользователя?

О: Именно для пользования готовым продуктом разницы нет никакой. В DIY и в разработке следует учитывать особенности.

В: При производстве каких устройств Neovolt точно и ни за что не применит Li-Polymer? Почему?

О: Таких решений у нас нет. Применяем там, где целесообразно.

В: По мнению Neovolt, часто ли пользователи путают Li-ion и Li-Polymer, требуя установить одно вместо другого при заказе?

О: Любые запросы выполним без проблем. Но, честно говоря, за 14 лет у нас случилось такое лишь один раз. На рентген-аппарат вместо спроектированных по Datasheet батарей Li-ion запросили изготовление именно вариант Li-Polymer. Заказчик не смог назвать, в чём разница, но ему просто хотелось изменить тип.

В: Сильно ли отличается химический состав Li-ion и Li-Po?

О: Зависит от того, что сравнивать. Если сопоставить электроинструмент с Li-ion и смартфон с Li-Po, то будет много отличий. Если сопоставить два одинаковых смартфона с этими двумя типами ячеек, то разницы почти нет (только по конструкции и экономике).

В: Когда вы тестируете аккумуляторы, есть ли разница в тестах Li-ion и Li-Polymer?

О: Нет. Только если для LiHV с номинальным напряжением 3,8 В или 3,85 В меняются минимальные и максимальные пределы.

В: У меня смартфон с Li-ion-аккумулятором проработал год, а другой с Li-Polymer служит три года до сих пор — что скажете?

О: Многое зависит от качества изготовления, производителя, присадок электролита, поверхностных материалов и даже от номинального напряжения (у одних 3,6 В, а у других 3,85 В). Например, аккумуляторы в совершенно новых iPhone иногда бракованные (почему).

Так что не беспокойтесь об отличиях литий-ионной и литий-полимерной батареи, когда покупаете новое устройство. Вы получите одинаково отличный аккумулятор, несмотря ни на что!

А если нет, то напишите нам — мы поможем подобрать новый.

Пишите вопросы в комментарии. Мы ждём ваши сообщения и ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.

• Лучшие производители аккумуляторов 2023: список брендов и технологий для телефонов, гаджетов и электросамокатов Dec 08, 2022
• Аккумулятор шуруповёрта: Li-ion точно лучше, чем Ni-Cd? Jul 19, 2022
• Чем электромобиль лучше обычного (бензинового, дизельного, газового)? May 17, 2022
• Избранное России: 11 смартфонов с аккумулятором 6000 мАч из предпочтений россиян Apr 19, 2022
• Лучшие аккумуляторы: рейтинг телефонов из 37 моделей 2022 Mar 18, 2022

8 Comments

Лучше остановлюсь на устаревшем типе (Li-lon). У меня powerbank был с батареей (Li-pol),изначально она не показывала своих навыков и не заряжал телефон полностью (3360 маh), при том, что power bank был рассчитан на 5000 mah. Через пол года с ним начались проблемы. Батарея (Li-pol) уменьшала свой обьем заряда, нагревалась при зарядке телефона а потом и вовсе однажды сожгла телефон. Через неделю после проишествия — батарея (Li-pol) вздулась

Скорее это проблема качества, а не типа.

До сегодняшнего дня думал,заказать с алиэкспресс корпус для повербанка и 4 аккумулятора формата 18650. Но вот сегодня узнал про Li Po аккумуляторы, и я на них смотрел и раньше но пренебрежительно. Аккумулятор в пакете. Но начал интересоваться, оказывается,что если ставить в повербанк аккумуляторы LI PO то между ними должна быть калибровка, и если заряжать их другими зарядниками,то нужно делать калибровку. Всё делается в Китае. И по отзывам слышно,что у одних это всё работает,а у других нет. И про LI po говорят что его нужно прокачать,несколько раз разрядить и зарядить. Остановлюсь пожалуй на аккумуляторах формата 18650, их и поменять несложно. А 4 штук хватит что б зарядить мой смарт 4 раза.

Здравствуйте Чтобы дольше проработала любая аккумуляторная сборка нужно ставить контроллер с балансировкой. И разницы между 18650 или полимерный в этом плане нет, полимер удобнее монтировать (только пайка).

полимер Г*О хоть и легче, боится падений, не долговечен, много брака, раздувает корпуса . берите только старый добрый литий проверенный временем. тоже самое батарейки аккумуляторные

Здравствуйте. Всё зависит от того, о какой электрохимической системе идёт речь. В контексте этой статьи речь о призматических и pouch-cell LCO-ячейках (как в мобильной электронике) с рабочими напряжениями 3,0-4,2В. Использование Li-Pol сопряжено с теми же самыми проблемами, с которыми приходится сталкиваться пользователям Li-ion: перезаряд, чрезмерный разряд, перегрев и внутренние короткие замыкания. По сравнению с обычными литий-ионными батареями, батареи традиционного литий-полимерного типа (которые на самом деле литий-ион-полимерные) могут изготавливаться с более широким диапазоном удельной плотности энергии (Вт·ч/кг) и удельной плотности мощности (Вт/кг). То есть LiPo проще применять в различных форм-факторах и устройствах, включая, например, смартфоны с двухэлементной батареей. И литий-ионные, и литий-полимерные аккумуляторы могут расширяться при высоких уровнях перезарядки из-за испарения электролита. Испарение электролита может привести к расслаиванию, ухудшению контакта между внутренними слоями элемента, снижению надежности и срока службы. Это расширение может быть особенно заметным для Li-Pol аккумуляторов, которые могут буквально раздуваться. Это также может привести к структурным повреждениям хост-системы. У традиционных батарей Li-ion в призматических корпусах есть клапан выпуска таких газов, они не раздуваются, но это не значит, что они в этот момент меньше изношены, чем Li-Pol.

Если не такая большая разница, то почему почти все модели повербанков используют именно литий полимер? Купил себе недавно банку от базеус на 20 000, но теперь прочитав что литий полимер хуже даже не знаю что и сказать. С другой стороны у меня сяоми редми 5 как раз, скоро 5 лет, смарту будет, зарядку конечно держит не так как в начале, но пока ещё на использование в течении дня разговоров и разных ватсапов — вайберов пока хватает.

Здравствуйте. Не все модели повербанков используют «литий-полимер», как Вы говорите. Это неправда. Во многих моделях внешних аккумуляторов внутри установлены цилиндрические литий-ионные элементы питания INR/ICR с жидкостным электролитом. Ещё одна правда — литий-полимерные аккумуляторы не хуже. Выбор типа химии возложен на производителя конкретного устройства. И если в корпусе повербанка инженер хочет разместить больше ёмкость, то его выбор будет склоняться к более компактному форм-фактору pouch-cell — в виде блестящего полимерного «пакета», внутри которого намотаны слои электродов и пропитанного загущенным электролитом сепаратора. Этот форм-фактор позволяет разместить внутри компактного корпуса повербанка электрохимическую систему большей ёмкости, чем в тех же цилиндрических элементах. Например, по этой причине многие производители смартфонов применяют литий-полимерную электрохимическую систему (Li-ion-Polymer), о которой Вы как раз и говорите. Оба типа батарей не исключают друг друга и взаимозаменяемые. Просто они могут быть эффективнее в разных ситуациях. Мы надеемся, что это поможет прояснить путаницу.