• новости-bg-22

Литий-ионные или литий-полимерные аккумуляторы – что лучше?

Литий-ионные или литий-полимерные аккумуляторы – что лучше?

 

Введение

Литий-ионные или литий-полимерные аккумуляторы – что лучше? В быстро развивающемся мире технологий и портативных энергетических решений литий-ионные (Li-ion) и литий-полимерные (LiPo) аккумуляторы выделяются как два ведущих конкурента. Обе технологии предлагают явные преимущества и имеют свои уникальные применения, отличающие их с точки зрения плотности энергии, срока службы, скорости зарядки и безопасности. Поскольку как потребители, так и предприятия ориентируются в своих энергетических потребностях, понимание различий и преимуществ этих типов батарей становится решающим. Эта статья углубляется в тонкости обеих аккумуляторных технологий и предлагает идеи, которые помогут частным лицам и предприятиям принимать обоснованные решения с учетом их конкретных требований.

 

Каковы различия между литий-ионными и литий-полимерными батареями?

 

Литий-ионные и литий-полимерные батареи Kamada Power

Сравнение преимуществ и недостатков литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов

Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы и литий-полимерные (LiPo) аккумуляторы — это две основные аккумуляторные технологии, каждая из которых имеет свои особые характеристики, которые напрямую влияют на удобство использования и ценность для практического применения.

Во-первых, литий-полимерные батареи отличаются плотностью энергии благодаря твердотельному электролиту, обычно достигая 300-400 Втч/кг, что намного превосходит 150-250 Втч/кг литий-ионных батарей. Это означает, что вы можете использовать более легкие и тонкие устройства или хранить больше энергии в устройствах того же размера. Для пользователей, которые часто находятся в пути или требуют длительного использования, это означает увеличение срока службы батареи и увеличение количества портативных устройств.

Во-вторых, литий-полимерные аккумуляторы имеют более длительный срок службы, обычно колеблющийся в пределах 1500-2000 циклов зарядки-разрядки по сравнению с 500-1000 циклами литий-ионных аккумуляторов. Это не только продлевает срок службы устройств, но и снижает частоту замены батарей, тем самым снижая затраты на обслуживание и замену.

Еще одним заметным преимуществом является возможность быстрой зарядки и разрядки. Литий-полимерные аккумуляторы поддерживают скорость зарядки до 2–3С, что позволяет получить достаточную энергию за короткое время, значительно сокращая время ожидания и повышая доступность устройства и удобство пользователя.

Кроме того, литий-полимерные батареи имеют относительно низкую скорость саморазряда, обычно менее 1% в месяц. Это означает, что вы можете хранить резервные батареи или устройства в течение более длительных периодов времени без частой зарядки, что облегчает их экстренное или резервное использование.

С точки зрения безопасности, использование твердотельных электролитов в литий-полимерных батареях также способствует повышению безопасности и снижению рисков.

Однако стоимость и гибкость литий-полимерных батарей могут быть факторами, которые следует учитывать некоторым пользователям. Из-за своих технологических преимуществ литий-полимерные батареи, как правило, дороже и предлагают меньшую свободу проектирования по сравнению с литий-ионными батареями.

Таким образом, литий-полимерные батареи предлагают пользователям более портативное, стабильное, эффективное и экологически безопасное энергетическое решение благодаря их высокой плотности энергии, длительному сроку службы, возможности быстрой зарядки и разрядки, а также низкой скорости саморазряда. Они особенно подходят для приложений, требующих длительного срока службы батареи, высокой производительности и безопасности.

 

Таблица быстрого сравнения литий-ионных и литий-полимерных батарей

Параметр сравнения Литий-ионные аккумуляторы Литий-полимерные батареи
Тип электролита Жидкость Твердый
Плотность энергии (Втч/кг) 150-250 300-400
Срок службы (циклы зарядки-разрядки) 500-1000 1500-2000
Скорость зарядки (С) 1-2С 2-3С
Уровень саморазряда (%) 2-3% в месяц Менее 1% в месяц
Воздействие на окружающую среду Умеренный Низкий
Стабильность и надежность Высокий Очень высокий
Эффективность зарядки/разрядки (%) 90-95% Выше 95%
Вес (кг/кВтч) 2-3 1-2
Принятие рынка и адаптируемость Высокий Растущий
Гибкость и свобода дизайна Умеренный Высокий
Безопасность Умеренный Высокий
Расходы Умеренный Высокий
Температурный диапазон 0-45°С -20-60°С
Циклы перезарядки 500-1000 циклов 500-1000 циклов
Экологическая устойчивость Умеренный Высокий

(Советы: фактические параметры производительности могут различаться в зависимости от производителей, продуктов и условий использования. Поэтому при принятии решений рекомендуется обращаться к конкретным техническим характеристикам и независимым отчетам испытаний, предоставленным производителями.)

 

Как быстро определить, какой аккумулятор вам подходит

 

Индивидуальные клиенты: как быстро определить, какую батарею купить

 

Кейс: покупка аккумулятора для электрического велосипеда

Представьте, что вы подумываете о покупке электрического велосипеда и у вас есть два варианта аккумуляторов: литий-ионный аккумулятор и литий-полимерный аккумулятор. Вот ваши соображения:

  1. Плотность энергии: Вы хотите, чтобы ваш электрический велосипед имел больший запас хода.
  2. Цикл жизни: вы не хотите часто заменять батарею; вам нужен долговечный аккумулятор.
  3. Скорость зарядки и разрядки: Вы хотите, чтобы аккумулятор заряжался быстрее, сокращая время ожидания.
  4. Скорость саморазряда: вы планируете время от времени использовать электрический велосипед и хотите, чтобы аккумулятор сохранял заряд в течение долгого времени.
  5. Безопасность: Вы заботитесь о безопасности и хотите, чтобы аккумулятор не перегрелся и не взорвался.
  6. Расходы: У вас есть бюджет, и вам нужен аккумулятор с хорошим соотношением цены и качества.
  7. Гибкость дизайна: Вы хотите, чтобы аккумулятор был компактным и не занимал слишком много места.

Теперь давайте объединим эти соображения с весами в оценочной таблице:

 

Фактор Литий-ионный аккумулятор (0-10 баллов) Литий-полимерный аккумулятор (0-10 баллов) Оценка веса (0-10 баллов)
Плотность энергии 7 10 9
Цикл жизни 6 9 8
Скорость зарядки и разрядки 8 10 9
Скорость саморазряда 7 9 8
Безопасность 9 10 9
Расходы 8 6 7
Гибкость дизайна 9 7 8
Общий балл 54 61  

Из приведенной выше таблицы видно, что литий-полимерная батарея имеет общую оценку 61 балл, а литий-ионная батарея — 54 балла.

 

В зависимости от ваших потребностей:

  • Если вы отдаете приоритет плотности энергии, скорости зарядки и разрядки, а также безопасности и можете согласиться на немного более высокую стоимость, то выборЛитий-полимерный аккумуляторможет быть более подходящим для вас.
  • Если вас больше беспокоят стоимость и гибкость конструкции, и вы готовы принять меньший срок службы и немного более медленную скорость зарядки и разрядки, тогдаЛитий-ионный аккумуляторможет быть более уместным.

Таким образом, вы сможете сделать более осознанный выбор, исходя из ваших потребностей и приведенной выше оценки.

 

Бизнес-клиенты: как быстро определить, какую батарею приобрести

В контексте применения домашних аккумуляторов для хранения энергии дистрибьюторы будут уделять больше внимания долговечности, стабильности, безопасности и экономической эффективности аккумуляторов. Вот оценочная таблица с учетом этих факторов:

Кейс: Выбор поставщика аккумуляторов для продажи аккумуляторов для дома

При установке домашних аккумуляторных батарей для большого числа пользователей дистрибьюторам необходимо учитывать следующие ключевые факторы:

  1. Экономическая эффективность: Дистрибьюторам необходимо предоставить аккумуляторное решение с высокой экономической эффективностью.
  2. Цикл жизни: Пользователям нужны аккумуляторы с длительным сроком службы и большим количеством циклов зарядки и разрядки.
  3. Безопасность: Безопасность особенно важна в домашних условиях, поэтому батареи должны иметь отличные показатели безопасности.
  4. Стабильность поставок: Поставщики должны быть в состоянии обеспечить стабильные и непрерывные поставки аккумуляторов.
  5. Техническая поддержка и сервис: Предлагайте профессиональную техническую поддержку и послепродажное обслуживание для удовлетворения потребностей пользователей.
  6. Репутация бренда: Репутация бренда поставщика и его рыночные показатели.
  7. Удобство установки: Размер, вес и способ установки батареи важны как для пользователей, так и для дистрибьюторов.

Учитывая вышеуказанные факторы и присваивая веса:

 

Фактор Литий-ионный аккумулятор (0-10 баллов) Литий-полимерный аккумулятор (0-10 баллов) Оценка веса (0-10 баллов)
Экономическая эффективность 7 6 9
Цикл жизни 8 9 9
Безопасность 7 8 9
Стабильность поставок 6 8 8
Техническая поддержка и сервис 7 8 8
Репутация бренда 8 7 8
Удобство установки 7 6 7
Общий балл 50 52  

Из приведенной выше таблицы видно, что литий-полимерная батарея имеет общую оценку 52 балла, а литий-ионная батарея — 50 баллов.

Таким образом, с точки зрения выбора поставщика для большого числа пользователей домашних аккумуляторных батарей,Литий-полимерный аккумуляторможет быть лучшим выбором. Несмотря на несколько более высокую стоимость, учитывая срок службы, безопасность, стабильность поставок и техническую поддержку, он может предложить пользователям более надежное и эффективное решение для хранения энергии.

 

Что такое литий-ионный аккумулятор?

 

Обзор литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионный аккумулятор — это перезаряжаемая батарея, которая накапливает и высвобождает энергию путем перемещения ионов лития между положительным и отрицательным электродами. Он стал основным источником питания для многих мобильных устройств (таких как смартфоны, ноутбуки) и электромобилей (таких как электромобили, электрические велосипеды).

 

Структура литий-ионной батареи

  1. Материал положительного электрода:
    • В положительном электроде литий-ионной батареи обычно используются соли лития (например, оксид лития-кобальта, оксид лития-никеля-марганца-кобальта и т. д.) и материалы на основе углерода (такие как природный или синтетический графит, титанат лития и т. д.).
    • Выбор материала положительного электрода оказывает существенное влияние на плотность энергии батареи, срок службы и стоимость.
  2. Отрицательный электрод (катод):
    • В отрицательном электроде литий-ионной батареи обычно используются материалы на основе углерода, такие как природный или синтетический графит.
    • В некоторых высокопроизводительных литий-ионных батареях в качестве отрицательного электрода также используются такие материалы, как кремний или металлический литий, чтобы увеличить плотность энергии батареи.
  3. Электролит:
    • В литий-ионных батареях используется жидкий электролит, обычно соли лития, растворенные в органических растворителях, таких как гексафторфосфат лития (LiPF6).
    • Электролит служит проводником и облегчает движение ионов лития, определяя производительность и безопасность аккумулятора.
  4. Сепаратор:
    • Сепаратор в литий-ионной батарее в основном изготовлен из микропористого полимера или керамических материалов и предназначен для предотвращения прямого контакта между положительным и отрицательным электродами, одновременно обеспечивая прохождение ионов лития.
    • Выбор сепаратора существенно влияет на безопасность аккумулятора, срок службы и производительность.
  5. Корпус и уплотнение:
    • Корпус литий-ионной батареи обычно изготавливается из металлических материалов (например, алюминия или кобальта) или специального пластика, обеспечивающего структурную поддержку и защиту внутренних компонентов.
    • Конструкция уплотнения аккумулятора гарантирует отсутствие утечки электролита и предотвращает попадание внешних веществ, сохраняя работоспособность и безопасность аккумулятора.

 

В целом, литий-ионные аккумуляторы обеспечивают хорошую плотность энергии, срок службы и производительность благодаря своей сложной структуре и тщательно выбранному сочетанию материалов. Эти особенности делают литий-ионные аккумуляторы основным выбором для современных портативных электронных устройств, электромобилей и систем хранения энергии. По сравнению с литий-полимерными батареями литий-ионные батареи имеют определенные преимущества в плотности энергии и экономической эффективности, но также сталкиваются с проблемами безопасности и стабильности.

 

Принцип литий-ионного аккумулятора

  • Во время зарядки ионы лития высвобождаются из положительного электрода (анода) и перемещаются через электролит к отрицательному электроду (катоду), генерируя электрический ток вне батареи для питания устройства.
  • Во время разрядки этот процесс происходит в обратном направлении: ионы лития перемещаются от отрицательного электрода (катода) обратно к положительному электроду (аноду), высвобождая накопленную энергию.

 

Преимущества литий-ионного аккумулятора

1.Высокая плотность энергии

  • Портативность и легкий вес: Плотность энергии литий-ионных аккумуляторов обычно находится в диапазоне150-250 Втч/кг, что позволяет портативным устройствам, таким как смартфоны, планшеты и ноутбуки, хранить большое количество энергии в относительно легком объеме.
  • Длительное использование: Высокая плотность энергии позволяет устройствам работать в течение более длительного времени в ограниченном пространстве, удовлетворяя потребности пользователей при длительном использовании на открытом воздухе или в течение длительного времени, обеспечивая более длительный срок службы батареи.

2.Долгая жизнь и стабильность

  • Экономические выгоды: Типичный срок службы литий-ионных аккумуляторов составляет от500-1000 циклов зарядки-разрядки, что означает меньшее количество замен батарей и, таким образом, снижение общей стоимости владения.
  • Стабильная производительность: Стабильность батареи означает стабильную производительность и надежность на протяжении всего срока службы, что снижает риск ухудшения производительности или выхода из строя из-за старения батареи.

3.Возможность быстрой зарядки и разрядки

  • Удобство и эффективность: Литий-ионные аккумуляторы поддерживают быструю зарядку и разрядку, при этом типичная скорость зарядки достигает1-2С, удовлетворяя потребности современных пользователей в быстрой зарядке, сокращая время ожидания и улучшая повседневную жизнь и эффективность работы.
  • Адаптируемость к современной жизни: функция быстрой зарядки отвечает потребностям быстрой и удобной зарядки в современной жизни, особенно во время путешествий, работы или в других случаях, требующих быстрой зарядки аккумулятора.

4.Нет эффекта памяти

  • Удобные привычки зарядки: Без заметного «эффекта памяти» пользователи могут заряжать аккумулятор в любое время без необходимости периодической полной разрядки для поддержания оптимальной производительности, что снижает сложность управления аккумулятором.
  • Поддержание высокой эффективности: Отсутствие эффекта памяти означает, что литий-ионные аккумуляторы могут непрерывно обеспечивать эффективную и стабильную работу без сложного управления зарядкой-разрядкой, что снижает нагрузку на пользователей по обслуживанию и управлению.

5.Низкая скорость саморазряда

  • Длительное хранение: Скорость саморазряда литий-ионных аккумуляторов обычно составляет2-3% в месяц, что означает минимальную потерю заряда батареи в течение длительных периодов неиспользования, поддержание высокого уровня заряда для режима ожидания или экстренного использования.
  • Энергосбережение: Низкая скорость саморазряда снижает потери энергии в неиспользуемых батареях, экономя энергию и снижая воздействие на окружающую среду.

 

Недостатки литий-ионного аккумулятора

1. Вопросы безопасности

Литий-ионные аккумуляторы представляют собой угрозу безопасности, такую ​​как перегрев, возгорание или взрыв. Эти проблемы безопасности могут увеличить риски для пользователей во время использования батарей, потенциально причиняя вред здоровью и имуществу, что требует усиленного управления и мониторинга безопасности.

2. Стоимость

Себестоимость производства литий-ионных аккумуляторов обычно колеблется от$100-200 за киловатт-час (кВтч). По сравнению с другими типами батарей это относительно высокая цена, главным образом из-за материалов высокой чистоты и сложных производственных процессов.

3. Ограниченный срок службы

Средний срок службы литий-ионных аккумуляторов обычно составляет от300-500 циклов зарядки-разрядки. В условиях частого и интенсивного использования емкость и производительность аккумулятора могут ухудшаться быстрее.

4. Чувствительность к температуре

Оптимальная рабочая температура литий-ионных аккумуляторов обычно находится в пределах0-45 градусов Цельсия. Чрезмерно высокие или низкие температуры могут повлиять на производительность и безопасность аккумулятора.

5. Время зарядки

Хотя литий-ионные аккумуляторы обладают возможностью быстрой зарядки, в некоторых приложениях, таких как электромобили, технология быстрой зарядки все еще нуждается в дальнейшем развитии. В настоящее время некоторые технологии быстрой зарядки позволяют заряжать аккумулятор до80% в течение 30 минут, но для достижения 100 % заряда обычно требуется больше времени.

 

Отрасли и сценарии, подходящие для литий-ионных аккумуляторов

Благодаря своим превосходным эксплуатационным характеристикам, особенно высокой плотности энергии, небольшому весу и отсутствию «эффекта памяти», литий-ионные аккумуляторы подходят для различных отраслей и сценариев применения. Вот отрасли, сценарии и продукты, для которых литий-ионные батареи более подходят:

 

Сценарии применения литий-ионных аккумуляторов

  1. Портативные электронные изделия с литий-ионными аккумуляторами:
    • Смартфоны и планшеты. Литий-ионные аккумуляторы благодаря своей высокой плотности энергии и легкому весу стали основным источником питания для современных смартфонов и планшетов.
    • Портативные аудио- и видеоустройства: например, наушники Bluetooth, портативные колонки и камеры.
  2. Электротранспорт с литий-ионными аккумуляторами:
    • Электромобили (EV) и гибридные электромобили (HEV): из-за их высокой плотности энергии и длительного срока службы литий-ионные аккумуляторы стали предпочтительными.аккумуляторная технология для электромобилей и гибридных автомобилей.
    • Электрические велосипеды и электрические скутеры: становятся все более популярными в поездках на короткие расстояния и в городском транспорте.
  1. Портативные источники питания и системы хранения энергии с литий-ионными аккумуляторами:
    • Портативные зарядные устройства и мобильные источники питания: обеспечение дополнительного питания для интеллектуальных устройств.
    • Жилые и коммерческие системы хранения энергии: такие как домашние системы хранения солнечной энергии и проекты сетевого хранения.
  2. Медицинские приборы с литий-ионными батареями:
    • Портативные медицинские устройства: такие как портативные аппараты искусственной вентиляции легких, тонометры и термометры.
    • Медицинские мобильные устройства и системы мониторинга: такие как беспроводные устройства электрокардиограммы (ЭКГ) и системы удаленного мониторинга здоровья.
  3. Аэрокосмические и космические литий-ионные аккумуляторы:
    • Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) и самолеты. Благодаря легкому весу и высокой плотности энергии литий-ионные аккумуляторы являются идеальными источниками питания для дронов и других легких летательных аппаратов.
    • Спутники и космические зонды. Литий-ионные батареи постепенно внедряются в аэрокосмическую отрасль.

 

Известные продукты, использующие литий-ионные аккумуляторы

  • Аккумуляторы для электромобилей Tesla: В литий-ионных аккумуляторах Tesla используется технология литий-ионных аккумуляторов с высокой плотностью энергии, обеспечивающая дальний пробег электромобилей.
  • Аккумуляторы Apple для iPhone и iPad. Apple использует высококачественные литий-ионные аккумуляторы в качестве основного источника питания для своих серий iPhone и iPad.
  • Аккумуляторы для беспроводных пылесосов Dyson. В беспроводных пылесосах Dyson используются эффективные литий-ионные аккумуляторы, что обеспечивает пользователям более длительное время использования и более высокую скорость зарядки.

 

Что такое литий-полимерный аккумулятор?

 

Обзор литий-полимерной батареи

Литий-полимерная батарея (LiPo), также известная как твердотельная литиевая батарея, представляет собой передовую технологию литий-ионных аккумуляторов, в которой в качестве электролита используется твердотельный полимер вместо традиционных жидких электролитов. Основные преимущества этой аккумуляторной технологии заключаются в ее повышенной безопасности, плотности энергии и стабильности.

 

Принцип работы литий-полимерной батареи

  • Процесс зарядки: Когда начинается зарядка, к аккумулятору подключается внешний источник питания. Положительный электрод (анод) принимает электроны, и в то же время ионы лития отрываются от положительного электрода, мигрируют через электролит к отрицательному электроду (катоду) и внедряются. Между тем, отрицательный электрод также принимает электроны, увеличивая общий заряд батареи и сохраняя больше электрической энергии.
  • Процесс разгрузки: Во время использования батареи электроны проходят от отрицательного электрода (катода) через устройство и возвращаются к положительному электроду (аноду). В это время ионы лития, внедренные в отрицательный электрод, начинают отделяться и возвращаться к положительному электроду. По мере миграции ионов лития заряд батареи уменьшается, и накопленная электрическая энергия высвобождается для использования устройством.

 

Структура литий-полимерной батареи

Базовая структура литий-полимерной батареи аналогична структуре литий-ионной батареи, но в ней используются другие электролиты и некоторые материалы. Вот основные компоненты литий-полимерного аккумулятора:

 

  1. Положительный электрод (анод):
    • Активный материал: Материал положительного электрода обычно представляет собой литий-ионные материалы, такие как оксид лития-кобальта, фосфат лития-железа и т. д.
    • Токосъемник: Для проведения электричества анод обычно покрывается токопроводящим коллектором, например медной фольгой.
  2. Отрицательный электрод (катод):
    • Активный материал: Активный материал отрицательного электрода также внедрен, обычно с использованием материалов на основе графита или кремния.
    • Токосъемник: Как и анод, катод также требует хорошего токопроводящего коллектора, например медной или алюминиевой фольги.
  3. Электролит:
    • В литий-полимерных батареях в качестве электролита используются твердотельные или гелеобразные полимеры, что является одним из основных отличий от традиционных литий-ионных батарей. Эта форма электролита обеспечивает более высокую безопасность и стабильность.
  4. Сепаратор:
    • Роль сепаратора заключается в предотвращении прямого контакта между положительным и отрицательным электродами, позволяя ионам лития проходить через них. Это помогает предотвратить короткое замыкание батареи и поддерживает стабильность батареи.
  5. Корпус и уплотнение:
    • Внешняя часть аккумулятора обычно состоит из металлического или пластикового корпуса, обеспечивающего защиту и структурную поддержку.
    • Уплотнительный материал предотвращает утечку электролита и поддерживает стабильность внутренней среды аккумулятора.

 

Благодаря использованию твердотельных или гелеобразных полимерных электролитов литий-полимерные аккумуляторы имеютвысокая плотность энергии, безопасность и стабильность, что делает их более привлекательным выбором для определенных применений по сравнению с традиционными литий-ионными батареями с жидким электролитом.

 

Преимущества литий-полимерного аккумулятора

По сравнению с традиционными литий-ионными батареями с жидким электролитом, литий-полимерные батареи имеют следующие уникальные преимущества:

1.Твердотельный электролит

  • Повышенная безопасность: Благодаря использованию твердотельного электролита литий-полимерные аккумуляторы значительно снижают риск перегрева, возгорания или взрыва. Это не только повышает безопасность батареи, но и снижает потенциальную опасность, вызванную утечкой или внутренними короткими замыканиями.

2.Высокая плотность энергии

  • Оптимизированный дизайн устройства: Плотность энергии литий-полимерных батарей обычно достигает300-400 Втч/кг, значительно выше, чем150-250 Втч/кгтрадиционных литий-ионных аккумуляторов с жидким электролитом. Это означает, что при том же объеме или весе литий-полимерные батареи могут хранить больше электрической энергии, что позволяет создавать устройства тоньше и легче.

3.Стабильность и долговечность

  • Длительный срок службы и низкие эксплуатационные расходы: Из-за использования твердотельных электролитов срок службы литий-полимерных батарей обычно составляет1500-2000 циклов заряд-разряд, значительно превосходя500-1000 циклов зарядки-разрядкитрадиционных литий-ионных аккумуляторов с жидким электролитом. Это означает, что пользователи могут использовать устройства в течение более длительного времени, сокращая частоту замены батареи и связанные с этим затраты на техническое обслуживание.

4.Возможность быстрой зарядки и разрядки

  • Повышенное удобство пользователя: Литий-полимерные аккумуляторы поддерживают высокоскоростную зарядку со скоростью зарядки до 2–3C. Это позволяет пользователям быстро получать питание, сокращать время ожидания и повышать эффективность использования устройства.

5.Высокотемпературные характеристики

  • Более широкие сценарии применения: Высокотемпературная стабильность твердотельных электролитов позволяет литий-полимерным батареям хорошо работать в более широком диапазоне рабочих температур. Это обеспечивает большую гибкость и надежность для приложений, требующих работы в условиях высоких температур, таких как электромобили или уличное оборудование.

 

В целом, литий-полимерные батареи обеспечивают пользователям более высокую безопасность, большую плотность энергии, более длительный срок службы и более широкий спектр применения, что еще больше удовлетворяет потребности современных электронных устройств и систем хранения энергии.

 

Недостатки литий-полимерного аккумулятора

  1. Высокая себестоимость производства:
    • Себестоимость производства литий-полимерных батарей обычно находится в диапазоне$200-300 за киловатт-час (кВтч), что является относительно высокой стоимостью по сравнению с другими типами литий-ионных аккумуляторов.
  2. Проблемы управления температурным режимом:
    • В условиях перегрева скорость тепловыделения литий-полимерных аккумуляторов может достигать10°С/мин, что требует эффективного управления температурным режимом для контроля температуры батареи.
  3. Проблемы безопасности:
    • По статистике, частота несчастных случаев с литий-полимерными батареями составляет примерно0,001%, который, хотя и ниже, чем у некоторых других типов батарей, все же требует строгих мер безопасности и управления.
  4. Ограничения срока службы:
    • Средний срок службы литий-полимерных батарей обычно находится в диапазоне800-1200 циклов зарядки-разрядки, на который влияют условия использования, способы зарядки и температура.
  5. Механическая стабильность:
    • Толщина слоя электролита обычно находится в диапазоне20-50 микрон, что делает аккумулятор более чувствительным к механическим повреждениям и ударам.
  6. Ограничения скорости зарядки:
    • Типичная скорость зарядки литий-полимерных аккумуляторов обычно находится в диапазоне0,5-1С, что означает, что время зарядки может быть ограничено, особенно в условиях сильного тока или быстрой зарядки.

 

Отрасли и сценарии, подходящие для литий-полимерных аккумуляторов

  

Сценарии применения литий-полимерных аккумуляторов

  1. Портативные медицинские устройства. Благодаря высокой плотности энергии, стабильности и длительному сроку службы литий-полимерные батареи более широко используются, чем литий-ионные батареи, в портативных медицинских устройствах, таких как портативные аппараты искусственной вентиляции легких, тонометры и термометры. Этим устройствам обычно требуется стабильное электропитание в течение длительного времени, и литий-полимерные батареи могут удовлетворить эти конкретные потребности.
  2. Высокопроизводительные портативные источники питания и системы хранения энергии. Благодаря высокой плотности энергии, возможности быстрой зарядки и разрядки, а также стабильности, литий-полимерные батареи имеют более существенные преимущества в высокопроизводительных портативных источниках питания и крупномасштабных системах хранения энергии, таких как в качестве жилых и коммерческих систем хранения солнечной энергии.
  3. Аэрокосмическая и космическая промышленность. Благодаря легкому весу, высокой плотности энергии и высокотемпературной стабильности литий-полимерные батареи имеют более широкие сценарии применения, чем литий-ионные батареи, в аэрокосмической и космической технике, например, в беспилотных летательных аппаратах (БПЛА), легких самолетах, спутники и космические зонды.
  1. Применение в особых средах и условиях: благодаря твердотельному полимерному электролиту литий-полимерных батарей, который обеспечивает лучшую безопасность и стабильность, чем литий-ионные батареи с жидким электролитом, они больше подходят для применения в особых средах и условиях, таких как высокие требования к температуре, высокому давлению или высоким требованиям безопасности.

Таким образом, литий-полимерные батареи обладают уникальными преимуществами и ценностью в определенных областях применения, особенно в приложениях, требующих высокой плотности энергии, длительного срока службы, быстрой зарядки и разрядки, а также высоких показателей безопасности.

 

Известные продукты, использующие литий-полимерные батареи

  1. Смартфоны серии OnePlus Nord
    • В смартфонах серии OnePlus Nord используются литий-полимерные аккумуляторы, что позволяет им обеспечить более длительный срок службы батареи при сохранении тонкого дизайна.
  2. Скайдио 2 дрона
    • В дроне Skydio 2 используются литий-полимерные батареи с высокой плотностью энергии, что обеспечивает ему время полета более 20 минут при сохранении легкой конструкции.
  3. Трекер здоровья Oura Ring
    • Трекер здоровья Oura Ring — это умное кольцо, в котором используются литий-полимерные батареи, которые обеспечивают несколько дней автономной работы, сохраняя при этом тонкий и удобный дизайн устройства.
  4. PowerVision PowerEgg X
    • PowerEgg X от PowerVision — это многофункциональный дрон, в котором используются литий-полимерные батареи, способный обеспечить до 30 минут полета, одновременно имея возможность работать как на суше, так и на воде.

 

Эти хорошо известные продукты в полной мере демонстрируют широкое применение и уникальные преимущества литий-полимерных аккумуляторов в портативных электронных продуктах, дронах и устройствах для отслеживания здоровья.

 

Заключение

По сравнению с литий-ионными и литий-полимерными батареями литий-полимерные батареи обеспечивают превосходную плотность энергии, более длительный срок службы и повышенную безопасность, что делает их идеальными для применений, требующих высокой производительности и долговечности. Для отдельных потребителей, которые отдают предпочтение быстрой зарядке, безопасности и готовы согласиться на немного более высокую стоимость, предпочтительным выбором являются литий-полимерные батареи. При закупках для домашнего хранения энергии литий-полимерные батареи становятся многообещающим вариантом благодаря увеличенному сроку службы, безопасности и технической поддержке. В конечном счете, выбор между этими типами батарей зависит от конкретных потребностей, приоритетов и предполагаемого применения.


Время публикации: 11 апреля 2024 г.