Li-polymer аккумулятор

Li-polymer аккумулятор

Далеко не все устройства способны работать от розетки. Плюс ко всему подключение приборов к сети электропитания негативным образом сказывается на их мобильности. Чтобы устройства могли работать автономно, в них устанавливают аккумуляторы, которые могут быть разными. Чаще всего выбор производителей падает на литий-полимерные батареи. Попробуем разобраться, в чем заключается принцип их действия.

Устройство литий-полимерных аккумуляторов

C:\Users\Геральд из Ривии\Desktop\ed6d5a_889e93666e164318a8d6d4a0f2afdef7_mv2.jpg

Литий-полимерные батареи представляют собой усовершенствованную конструкцию литий-ионных аккумуляторов, которые тоже являются довольно востребованными в 2020 году.

Часто литий-полимерные аккумуляторы в характеристиках приборов обозначаются, как Li-pol, Li-polymer, LIP, Li-poly и так далее.

В основе работы Li-pol батареек лежит процесс перехода полимеров в состояние полупроводников. Среднестатистический LIP-аккумулятор содержит в себе 4 основные части:

  • положительный электрод (анод);
  • отрицательный электрод (катод);
  • сепаратор;
  • электролит.

Сепаратором чаще всего выступает полипропиленовая пленка. Электролит в свою очередь может быть жидкостью.

C:\Users\Геральд из Ривии\Desktop\litij-polimernyj-akkumulyator-2.jpg

Также следует отметить, что анод обычно делится на 3 части:

  • литий переходный материал (оксид лития-кобальта или другой);
  • проводящая добавка;
  • полимерное связующее.

В отрицательном электроде вместо литий-переходного материала используется графит.

Принцип действия литий-полимерного аккумулятора основан на обратимом встраивании ионов лития в материал положительного или отрицательного электродов. Электролид в таком случае служит проводящей средой, а сепаратор препятствует соприкосновению анодов и катодов.

Где используются

Li-polymer аккумуляторы невероятно популярны в современном мире. Чаще всего они используются в качестве источников питания для электронный устройств, потребляющих относительно небольшой ток. Поэтому нет ничего удивительного в том, что подавляющее большинство смартфонов базируется именно на литий-полимерных батарейках. В то же время аппараты, на которых производители стараются сэкономить, имеют на борту менее совершенные литий-ионные аккумуляторы.

 

Смартфон – не единственный тип устройств, где применяются батарейки типа LIP. Также подобные аккумуляторы встраиваются в другие гаджеты:

  • планшеты;
  • ноутбуки;
  • беспроводные колонки и наушники;
  • смарт-часы;
  • игрушки.

Этот список приборов можно продолжать практически до бесконечности. Но главное, что должен понять пользователь – литий-полимерные источники питания не подходят для крупногабаритных приборов, требующих повышенный ток. Именно поэтому основным гаджетом, где применяются такие батарейки, являются смартфоны.

Литий-полимерный аккумулятор – плюсы и минусы

Li-poly батарейки не являются идеальными источниками питания. По мере развития технологий на поверхность выползают недостатки, о многих из которых люди даже не подозревают. В то же время сами литий-полимерные аккумуляторы модернизируются, в связи с чем некоторые минусы перестают давать о себе знать. Как бы то ни было, о всех преимуществах и недостатках обязательно нужно знать перед использованием подобных батареек.

 

Плюсы и минусы
Длительный срок службы
Многообразие форм в производстве
Компактные габариты
Современные Li-pol аккумуляторы могут использоваться в разных температурах
Со временем теряют энергоемкость
Обладают относительной дороговизной
Пожароопасность при перегреве

В своем нынешнем виде литий-полимерные аккумуляторы не имеют конкурентов. Они могут использоваться продолжительное время. Тем не менее, если устройство, работающий на LIP-системе эксплуатируется уже несколько лет, хозяин может заметить ускоренный расход электроэнергии. Это связано с тем, что емкость Li-pol со временем все-таки снижается.

Главным достоинством можно считать тот факт, что такие батарейки обладают компактными размерами и могут принимать самые разные формы. Именно поэтому литий-полимерные аккумуляторы используются производителями смартфонов, которые любят эксперементировать с дизайном и форм-фактором устройств, сохраняя при этом определенную компактность.

C:\Users\Геральд из Ривии\Desktop\рцупа.jpg

Помимо того, что Li-pol батарейки со временем теряют энергоемкость, пользователи жалуются на нестабильную работу в условиях холода. Но эта претензия относится к Li-ion источникам питания, которые, например, используются в Apple iPhone. Литий-полимерные же аккумуляторы могут спокойно функционировать в диапазоне от -20°C до +40°C .

А вот тем недостатком, который имеет место быть, является пожароопасность. Если пользователь столкнется с перегревом источника из-за высоких температур снаружи или перезаряде, то батарейка выйдет из строя или, что еще хуже, взорвется.

По большому счету уровень безопасности Li-pol зависит от производителя смартфона, который внедряет дополнительные фишки, защищающие от производства.

В качестве самого яркого примера, когда смартфоны взрывались, упоминается Samsung Galaxy Note 7. История этой модели собрала вокруг себя множество слухов и теорий, которые обсуждаются до сих пор.

 

В отличие от Айфона, этот смартфон действительно базировался на Li-pol батарейке, а не Li-ion. Однако все проблемы, связанные с данной моделью корейского производителя, связаны именно с программными недостатками. Говоря простым языком, девайс был просто не оптимизирован под работу с таким видом аккумулятора. Сейчас подобная проблема решена и встречается лишь в устройствах откровенно «подвальных» китайских брендов.

Особенности аккумуляторов Li-pol

Литий-полимерные батарейки неспроста очень востребованы в мире мобильных технологий. Во-первых, это связано с их емкостью. Современные аккумуляторы способны умещать в себе не менее 50000 мАч, что позволяет делать из них не просто источник питания смартфона, но и переносной аккумулятор для него.

Также немаловажную роль играет и то, что Li-pol аккумуляторы способны принимать самые разные формы. Они могут быть круглыми, прямо- или треугольными. Все – на усмотрение производителей. Данный факт позволяет уместить подобный источник питания в практически любое устройство.

C:\Users\Геральд из Ривии\Desktop\1302988400.1(3S).jpg

Особого внимания заслуживает низкий саморазряд. Как известно, любой источник питания постепенно теряет свою емкость. То же самое касается литий-полимерных батарей, но в их случае ситуация не настолько критичная, как это могло бы быть. В частности, это 1% в месяц при активном использовании. Таким образом, условным смартфоном станет некомфортно пользоваться лишь после 3 лет эксплуатации. Скорее всего, владелец еще раньше заменить аппарат просто из-за того, что в нем устарела не батарейка, а техническая начинка.

Если говорить о конкретных цифрах, то среднестатистические Li-pol панели способны без особого вреда для себя выдержать до 5000 циклов заряда-разряда. Это отличный показатель, который становится особенно важным в сравнении с литий-ионными аккумуляторами, поскольку для них средним показателем является 1 тысяча циклов.

Кроме того, литий-полимерные батарейки не требуют постоянной эксплуатации. То есть, если владелец оставил гаджет неактивным на несколько месяцев, то ничего страшного с ним не случится. Он продолжит работать вне зависимости от того, когда последний раз восстанавливался заряд. Тем не менее, после долгого периода «безработицы» аккумулятор придется поставить на зарядку, так как со временем энергия все-таки пропадает.

Отличия литий-полимерных и литий-ионных аккумуляторов

Ранее в материале неоднократно говорилось о том, что Li-pol батарейки представляют собой усовершенствованную версию Li-ion аккумуляторов. Но в чем же заключается это усовершенствование?

C:\Users\Геральд из Ривии\Desktop\Li-Ion-ili-Li-Po.jpg

Во-первых, это касается массы источника питания. Литий-полимерные модели незначительно легче, в то же время они обладают большей энергоемкостью. Вкупе обозначенные факторы позволяют сделать гаджет, работающий на Li-pol компактнее, чем в случае с Li-ion.

Во-вторых, опасность взрыва при неправильной эксплуатации значительно выше у моделей Li-ion. Литий-полимерные аккумуляторы обладают встроенной защитой от утечки электролитов и перезарядов. Кроме того, сами производители техники чаще оптимизируют свои устройства под Li-polymer.

В-третьих, литий полимерные аккумуляторы быстрее восстанавливают энергию, благодаря поддержке более высокого уровня входящего тока. Поэтому смартфоны на Li-pol чаще других моделей поддерживают технологию быстрой зарядки. К примеру, iPhone 11 Pro на Li-ion поддерживает максимальную мощность зарядки 18 Вт, в то время как примерно такой же по стоимости Xiaomi Mi 10 Ultra на Li-pol – 120 Вт. Причем безопасность батарей в обоих случаях одинаковая.

В-четвертых, литий-полимерные аккумуляторы отличаются меньшим уровнем износа. Конечно, они тоже теряют свой заряд со временем, но не настолько быстро, как литий-ионные аналоги. Наконец, пятое отличие, которое говорит в пользу менее совершенного по остальным характеристикам типа батарей. Li-pol носители дороже своего конкурента, но стоимость является оправданной за счет выделенных преимуществ.

Указанные различия двух типов аккумуляторов могут проявляться не всегда. Многое зависит от производителя батарейки и самого устройства, где используется выбранная АКБ.

Как заряжать литий-полимерный аккумулятор

Насколько бы классными ни были Li-pol модели источников питания, они не являются совершенными. Мы уже выделили такие недостатки, как пожароопасность и потеря энергоемкости. Чтобы избежать подобных последствий, важно знать, как правильно заряжать литий-полимерный аккумулятор.

C:\Users\Геральд из Ривии\Desktop\smart1-1-1.jpg

Заряжаются Li-pol батарейки точно так же, как и Li-ion. Для выполнения операции предусмотрены специальные зарядные устройства, которые через электрическую сеть подают на девайс ток поддерживаемой силы и напряжения. Как правило, зарядные устройства представляют собой блок питания и кабель, которым соединяется адаптер и условный смартфон. В то же время существуют беспроводные станции, которые способны восстановить энергию просто путем расположения гаджета на специальной поверхности.

Обратите внимание, что далеко не все смартфоны поддерживают функцию беспроводной зарядки.

Теоритически батарейки смартфонов способны заряжаться от чего угодно. Это может быть не только пауэрбанк, но и автомобильный аккумулятор. Главное – использовать кабель с необходимым разъемом для телефона.

Вместе с тем существует перечень, состоящий из нескольких правил, оговаривающих не столько сам принцип зарядки, сколько план действий пользователя. Все это позволит не допустить перегрева и правильно зарядить Li-pol батарею.

Как правильно заряжать литий-полимерный аккумулятор смартфона

Каждый человек заинтересован в том, чтобы в процессе эксплуатации устройства с Li-pol батарейкой не возникали проблемы. Именно поэтому следует обратиться к списку простых, но очень важных правил того, как правильно заряжать литий полимерные аккумуляторы смартфона:

  • используйте только оригинальные зарядные устройства, поскольку блоки питания и кабели других фирм могут быть рассчитаны на другую мощность;
  • каким бы зарядником вы не пользовались, следите за температурой корпуса устройства, оно не должно перегреваться;
  • не эксплуатируйте смартфон во время восстановления энергии;
  • примерно раз в полгода или 3 месяца проводите калибровку аккумулятора;
  • отключайте смартфон от источника питания после окончания зарядки.

Как видите, ничего сложного в выполнении этих требований нет. Зато важность, которую имеют предложенные правила, сложно переоценить. Поэтому четко следуйте советам и не допускайте ситуаций, когда их соблюдение невозможно.

Правила эксплуатации

Несмотря на то, что литий-полимерные аккумуляторы способны работать в разных температурных режимах, в повседневности они должны использоваться в условиях комнатной температуры. То есть 15-25 градусов по Цельсию. Не допускайте попадания прямых солнечных лучей на устройство с аккумулятором, а также не допускайте перегрева.

C:\Users\Геральд из Ривии\Desktop\the-science-behind-why-your-smartphone-shuts-down-when-its-cold-outside.jpg

Во время эксплуатации ни в коем случае не допускайте попадания влаги на батарейку. Это может привести к короткому замыканию, которое повлечет за собой возгорание или взрыв. Внимательно следите как за внутренней, так и за внешней частью батарейки. К примеру, если замечено, что корпус смартфона сдулся, следует поменять аккумулятор. В то же время необходимо регулярно проводить тест энергоемкости, чтобы даже в условиях внешней стабильности определить момент, когда батарейкой уже не стоит пользоваться.

Наконец, никогда не нагружайте аккумулятор в прямом смысле этого слова. То есть не допускайте падения устройства с Li-pol и не ставьте на гаджет тяжелые предметы. Все это может привести к деформации батарейки, последствия чему бывают самые печальные. Вплоть до короткого замыкания и взрыва.

Как продлить срок службы аккумулятора

Любая батарейка имеет свой срок службы, так что со временем ее приходится менять. Иногда это даже происходит чаще, чем замена самого устройства. Но каждый пользователь в силах продлить работоспособность аккумулятора при соблюдении следующих правил и советов:

  • заряжайте смартфон только оригинальным кабелем и блоком питания;
  • не допускайте перегрева ни при зарядке, ни при повседневной эксплуатации;
  • выполняйте частичную зарядку, то есть заряжайте устройство не до конца;
  • старайтесь пользоваться устройством только в обозначенных производителем температурных условиях;
  • периодически выполняйте калибровку АКБ.

Ничего сложного в том, чтобы соблюсти эти требования, нет. Зачастую аккумулятор быстро изнашивается просто из-за того, что пользователь забывает о простых правилах.

Хранение и утилизация литий-полимерных аккумуляторов

C:\Users\Геральд из Ривии\Desktop\c4fe68f4dd100ecbbe1e9a932d19e183.jpg

Li-pol батарейки – это довольно опасные предметы, если их неправильно хранить или утилизировать. Чтобы не нанести вред себе и окружающей среде, рекомендуем ознакомиться с ответами на самые важные вопросы о литий-полимерных аккумуляторах.

 

Герман
Герман
Эксперт в области цифровых технологий и деятельности мобильных операторов. Занимаюсь постоянным мониторингом изменений отрасли в России и за рубежом.
Задать вопрос
Вопрос эксперту
При какой температуре хранить Li-pol АКБ?
Герман
Рекомендовано хранение в условиях комнатной температуры. В то же время не допускается попадание прямых солнечных лучей.
Нужно ли полностью заряжать аккумулятор перед длительным хранением?
Герман
Нет. Напротив, заряжать АКБ полностью нельзя. Так аккумулятор быстро потеряет энергоемкость. Поэтому рекомендованный объем заряда перед длительным хранением – 50-60%.
Может ли во время хранения АКБ деформироваться?
Герман
Да, но при соблюдении обозначенных требований и норм, вероятность этого будет очень маленькая. Тем не менее, если стали заметны внешние деформации, от дальнейшего применения АКБ следует отказаться.
Как утилизировать литий-полимерный аккумулятор?
Герман
АКБ нельзя выбрасывать вместе с остальным мусором. Батарейки утилизируются через органы ЖКХ и другие специализированные организации.

 

 

 

Задай вопрос
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии