• новини-бг-22

Литиево-йонни срещу литиево-полимерни батерии – кое е по-добро?

Литиево-йонни срещу литиево-полимерни батерии – кое е по-добро?

 

Въведение

Литиево-йонни срещу литиево-полимерни батерии – кое е по-добро? В бързо развиващия се свят на технологиите и преносимите енергийни решения литиево-йонните (Li-ion) и литиево-полимерните (LiPo) батерии се открояват като два водещи претендента. И двете технологии предлагат различни предимства и имат своите уникални приложения, които ги отличават по отношение на енергийна плътност, жизнен цикъл, скорост на зареждане и безопасност. Докато потребителите и фирмите се ориентират в своите енергийни нужди, разбирането на разликите и предимствата на тези типове батерии става от решаващо значение. Тази статия се задълбочава в тънкостите на двете технологии за батерии, като предлага прозрения, които да помогнат на хората и бизнеса да вземат информирани решения, съобразени с техните специфични изисквания.

 

Какви са разликите между литиево-йонни и литиево-полимерни батерии?

 

литиево-йонни срещу литиево-полимерни батерии kamada power

Литиево-йонни срещу литиево-полимерни батерии Предимства и недостатъци Сравнителна картина

Литиево-йонните (Li-ion) батерии и литиево-полимерните (LiPo) батерии са две основни технологии за батерии, всяка с различни характеристики, които пряко влияят на потребителското изживяване и стойността в практическите приложения.

Първо, литиево-полимерните батерии се отличават с енергийна плътност поради техния електролит в твърдо състояние, обикновено достигащ 300-400 Wh/kg, далеч надминавайки 150-250 Wh/kg на литиево-йонните батерии. Това означава, че можете да използвате по-леки и по-тънки устройства или да съхранявате повече енергия в устройства със същия размер. За потребители, които често са в движение или се нуждаят от продължителна употреба, това означава по-дълъг живот на батерията и повече преносими устройства.

Второ, литиево-полимерните батерии имат по-дълъг цикъл на живот, обикновено вариращ от 1500-2000 цикъла на зареждане-разреждане, в сравнение с 500-1000 цикъла за литиево-йонните батерии. Това не само удължава живота на устройствата, но също така намалява честотата на смяна на батериите, като по този начин намалява разходите за поддръжка и подмяна.

Възможностите за бързо зареждане и разреждане са друго забележително предимство. Литиево-полимерните батерии поддържат скорости на зареждане до 2-3C, което ви позволява да получите достатъчно енергия за кратко време, значително намалявайки времето за изчакване и повишавайки наличността на устройството и удобството за потребителя.

Освен това, литиево-полимерните батерии имат относително ниска степен на саморазреждане, обикновено по-малко от 1% на месец. Това означава, че можете да съхранявате резервни батерии или устройства за по-дълги периоди без често зареждане, което улеснява аварийното или резервното използване.

По отношение на безопасността, използването на електролити в твърдо състояние в литиево-полимерни батерии също допринася за по-висока безопасност и по-ниски рискове.

Въпреки това цената и гъвкавостта на литиево-полимерните батерии може да са фактори, които трябва да се вземат предвид за някои потребители. Поради своите технологични предимства, литиево-полимерните батерии обикновено са по-скъпи и предлагат по-малко свобода на проектиране в сравнение с литиево-йонните батерии.

В обобщение, литиево-полимерните батерии предлагат на потребителите по-преносимо, стабилно, ефективно и екологично енергийно решение поради тяхната висока енергийна плътност, дълъг живот, възможности за бързо зареждане и разреждане и ниска скорост на саморазреждане. Те са особено подходящи за приложения, изискващи дълъг живот на батерията, висока производителност и безопасност.

 

Таблица за бързо сравнение на литиево-йонни спрямо литиево-полимерни батерии

Параметър за сравнение Литиево-йонни батерии Литиево-полимерни батерии
Тип електролит Течност Твърди
Енергийна плътност (Wh/kg) 150-250 300-400
Живот на цикъла (цикли на зареждане-разреждане) 500-1000 1500-2000
Скорост на зареждане (C) 1-2C 2-3C
Скорост на саморазреждане (%) 2-3% на месец По-малко от 1% на месец
Въздействие върху околната среда Умерен ниско
Стабилност и надеждност високо Много високо
Ефективност на зареждане/разреждане (%) 90-95% Над 95%
Тегло (kg/kWh) 2-3 1-2
Приемане на пазара и адаптивност високо Отглеждане
Гъвкавост и свобода на дизайна Умерен високо
Безопасност Умерен високо
цена Умерен високо
Температурен диапазон 0-45°C -20-60°C
Цикли на презареждане 500-1000 цикъла 500-1000 цикъла
Еко-устойчивост Умерен високо

(Съвети: Параметрите на действителната производителност може да варират в зависимост от различните производители, продукти и условия на употреба. Ето защо, когато вземате решения, се препоръчва да се обърнете към специфичните технически спецификации и докладите от независими тестове, предоставени от производителите.)

 

Как бързо да прецените коя батерия е подходяща за вас

 

Индивидуални клиенти: Как бързо да прецените коя батерия да купите

 

Казус: Закупуване на батерия за електрически велосипед

Представете си, че обмисляте закупуването на електрически велосипед и имате две опции за батерии: литиево-йонна батерия и литиево-полимерна батерия. Ето вашите съображения:

  1. Енергийна плътност: Искате вашият електрически велосипед да има по-голям пробег.
  2. Цикъл живот: Не искате често да сменяте батерията; искате дълготрайна батерия.
  3. Скорост на зареждане и разреждане: Искате батерията да се зарежда бързо, намалявайки времето за изчакване.
  4. Скорост на саморазреждане: Планирате да използвате електрическия велосипед от време на време и искате батерията да запази заряда си с течение на времето.
  5. Безопасност: Държите много на безопасността и искате батерията да не прегрява или да експлодира.
  6. цена: Имате бюджет и искате батерия, която предлага добра стойност за парите.
  7. Гъвкавост на дизайна: Искате батерията да е компактна и да не заема твърде много място.

Сега нека комбинираме тези съображения с теглата в таблицата за оценка:

 

Фактор Литиево-йонна батерия (0-10 точки) Литиево-полимерна батерия (0-10 точки) Резултат за тегло (0-10 точки)
Енергийна плътност 7 10 9
Цикъл живот 6 9 8
Скорост на зареждане и разреждане 8 10 9
Скорост на саморазреждане 7 9 8
Безопасност 9 10 9
цена 8 6 7
Гъвкавост на дизайна 9 7 8
Общ резултат 54 61  

От таблицата по-горе можем да видим, че литиево-полимерната батерия има общ резултат от 61 точки, докато литиево-йонната батерия има общ резултат от 54 точки.

 

Въз основа на вашите нужди:

  • Ако давате приоритет на енергийната плътност, скоростта на зареждане и разреждане и безопасността и можете да приемете малко по-висока цена, тогава изберетеЛитиево-полимерна батерияможе да е по-подходящо за вас.
  • Ако сте по-загрижени за цената и гъвкавостта на дизайна и можете да приемете по-нисък живот на цикъла и малко по-ниска скорост на зареждане и разреждане, тогаваЛитиево-йонна батерияможе да е по-подходящо.

По този начин можете да направите по-информиран избор въз основа на вашите нужди и оценката по-горе.

 

Бизнес клиенти: Как бързо да прецените коя батерия да закупите

В контекста на приложенията за батерии за домашно съхранение на енергия, дистрибуторите ще обърнат повече внимание на дълготрайността, стабилността, безопасността и рентабилността на батерията. Ето таблица за оценка, като се вземат предвид тези фактори:

Казус: Избор на доставчик на батерии за продажба на батерии за домашно съхранение на енергия

Когато инсталират домашни батерии за съхранение на енергия за голям брой потребители, дистрибуторите трябва да вземат предвид следните ключови фактори:

  1. Ефективност на разходите: Дистрибуторите трябва да осигурят решение за батерии с висока рентабилност.
  2. Цикъл живот: Потребителите искат батерии с дълъг живот и високи цикли на зареждане и разреждане.
  3. Безопасност: Безопасността е особено важна в домашна среда и батериите трябва да имат отлична безопасност.
  4. Стабилност на доставките: Доставчиците трябва да могат да осигурят стабилно и непрекъснато захранване с батерии.
  5. Техническа поддръжка и сервиз: Предлагайте професионална техническа поддръжка и следпродажбено обслужване, за да посрещнете нуждите на потребителите.
  6. Репутация на марката: Репутация на марката на доставчика и представяне на пазара.
  7. Удобство на монтажа: Размерът на батерията, теглото и методът на инсталиране са важни както за потребителите, така и за дистрибуторите.

Като се вземат предвид горните фактори и се определят тегла:

 

Фактор Литиево-йонна батерия (0-10 точки) Литиево-полимерна батерия (0-10 точки) Резултат за тегло (0-10 точки)
Ефективност на разходите 7 6 9
Цикъл живот 8 9 9
Безопасност 7 8 9
Стабилност на доставките 6 8 8
Техническа поддръжка и сервиз 7 8 8
Репутация на марката 8 7 8
Удобство на монтажа 7 6 7
Общ резултат 50 52  

От таблицата по-горе можем да видим, че литиево-полимерната батерия има общ резултат от 52 точки, докато литиево-йонната батерия има общ резултат от 50 точки.

Следователно, от гледна точка на избора на доставчик за голям брой потребители на батерии за съхранение на енергия в дома,Литиево-полимерна батерияможе да е по-добрият избор. Въпреки малко по-високата си цена, като се има предвид нейният жизнен цикъл, безопасност, стабилност на доставките и техническа поддръжка, той може да предложи на потребителите по-надеждно и ефективно решение за съхранение на енергия.

 

Какво е литиево-йонна батерия?

 

Общ преглед на литиево-йонната батерия

Литиево-йонната батерия е презареждаема батерия, която съхранява и освобождава енергия чрез преместване на литиеви йони между положителните и отрицателните електроди. Той се превърна в основен източник на енергия за много мобилни устройства (като смартфони, лаптопи) и електрически превозни средства (като електрически коли, електрически велосипеди).

 

Структура на литиево-йонна батерия

  1. Материал на положителния електрод:
    • Положителният електрод на литиево-йонна батерия обикновено използва литиеви соли (като литиев кобалтов оксид, литиев никел манганов кобалтов оксид и т.н.) и въглеродни материали (като естествен или синтетичен графит, литиев титанат и др.).
    • Изборът на материал за положителен електрод има значително влияние върху енергийната плътност на батерията, живота на цикъла и цената.
  2. Отрицателен електрод (катод):
    • Отрицателният електрод на литиево-йонна батерия обикновено използва въглеродни материали като естествен или синтетичен графит.
    • Някои високоефективни литиево-йонни батерии също използват материали като силиций или метален литий като отрицателен електрод за увеличаване на енергийната плътност на батерията.
  3. Електролит:
    • Литиево-йонните батерии използват течен електролит, обикновено литиеви соли, разтворени в органични разтворители, като литиев хексафлуорофосфат (LiPF6).
    • Електролитът служи като проводник и улеснява движението на литиевите йони, определяйки производителността и безопасността на батерията.
  4. Разделител:
    • Разделителят в литиево-йонна батерия е направен основно от микропорести полимерни или керамични материали, предназначени да предотвратят директен контакт между положителните и отрицателните електроди, като същевременно позволяват преминаването на литиеви йони.
    • Изборът на сепаратор значително влияе върху безопасността на батерията, живота на цикъла и производителността.
  5. Заграждение и печат:
    • Корпусът на литиево-йонна батерия обикновено е направен от метални материали (като алуминий или кобалт) или специална пластмаса за осигуряване на структурна опора и защита на вътрешните компоненти.
    • Дизайнът на уплътнението на батерията гарантира, че електролитът няма да изтече и предотвратява навлизането на външни вещества, поддържайки производителността и безопасността на батерията.

 

Като цяло литиево-йонните батерии постигат добра енергийна плътност, жизнен цикъл и производителност чрез своята сложна структура и внимателно подбрани комбинации от материали. Тези характеристики правят литиево-йонните батерии основен избор за модерни преносими електронни устройства, електрически превозни средства и системи за съхранение на енергия. В сравнение с литиево-полимерните батерии, литиево-йонните батерии имат определени предимства по отношение на енергийната плътност и рентабилността, но също така са изправени пред предизвикателства по отношение на безопасността и стабилността.

 

Принцип на литиево-йонната батерия

  • По време на зареждане литиевите йони се освобождават от положителния електрод (анод) и преминават през електролита към отрицателния електрод (катод), генерирайки електрически ток извън батерията за захранване на устройството.
  • По време на разреждането този процес се обръща, като литиевите йони се движат от отрицателния електрод (катод) обратно към положителния електрод (анод), освобождавайки съхранената енергия.

 

Предимства на литиево-йонната батерия

1.Висока енергийна плътност

  • Преносимост и лекота: Енергийната плътност на литиево-йонните батерии обикновено е в диапазона от150-250 Wh/kg, което позволява на преносими устройства като смартфони, таблети и лаптопи да съхраняват голямо количество енергия в сравнително лек обем.
  • Дълготрайна употреба: Високата енергийна плътност позволява на устройствата да работят за по-дълги периоди в ограничено пространство, отговаряйки на нуждите на потребителите за продължителна употреба на открито или продължителна употреба, осигурявайки по-дълъг живот на батерията.

2.Дълъг живот и стабилност

  • Икономически ползи: Типичният живот на литиево-йонните батерии варира от500-1000 цикъла зареждане-разреждане, което означава по-малко смени на батерии и по този начин намаляване на общите разходи за притежание.
  • Стабилна производителност: Стабилността на батерията означава постоянна производителност и надеждност през целия й живот, намалявайки риска от влошаване на производителността или повреда поради стареене на батерията.

3.Възможност за бързо зареждане и разреждане

  • Удобство и ефективност: Литиево-йонните батерии поддържат бързо зареждане и разреждане, като типичните скорости на зареждане достигат1-2C, отговаряйки на изискванията на съвременните потребители за бързо зареждане, намаляване на времето за изчакване и подобряване на ежедневния живот и работната ефективност.
  • Адаптивен към съвременния живот: Функцията за бързо зареждане отговаря на нуждите от бързо и удобно зареждане в съвременния живот, особено по време на пътуване, работа или други случаи, изискващи бързо зареждане на батерията.

4.Без ефект на паметта

  • Удобни навици за зареждане: Без забележим „ефект на паметта“, потребителите могат да зареждат по всяко време без необходимост от периодично пълно разреждане, за да поддържат оптимална производителност, намалявайки сложността на управлението на батерията.
  • Поддържане на висока ефективност: Липсата на ефект на паметта означава, че литиево-йонните батерии могат непрекъснато да осигуряват ефективна, постоянна производителност без сложно управление на зареждането и разреждането, намалявайки тежестта за поддръжка и управление за потребителите.

5.Нисък процент на саморазреждане

  • Дългосрочно съхранение: Скоростта на саморазреждане на литиево-йонните батерии е типична2-3% на месец, което означава минимална загуба на заряд на батерията при продължителни периоди на неизползване, поддържане на високи нива на заряд за употреба в режим на готовност или спешна употреба.
  • Икономия на енергия: Ниските нива на саморазреждане намаляват загубите на енергия в неизползваните батерии, спестявайки енергия и намалявайки въздействието върху околната среда.

 

Недостатъци на литиево-йонната батерия

1. Проблеми с безопасността

Литиево-йонните батерии крият рискове за безопасността, като прегряване, изгаряне или експлозия. Тези проблеми с безопасността могат да увеличат рисковете за потребителите по време на използване на батерията, потенциално причинявайки вреда на здравето и собствеността, като по този начин изискват подобрено управление на безопасността и наблюдение.

2. Разходи

Производствената цена на литиево-йонните батерии обикновено варира от$100-200 за киловатчас (kWh). В сравнение с други видове батерии, това е относително висока цена, главно поради високочистите материали и сложните производствени процеси.

3. Ограничен живот

Средният живот на литиево-йонните батерии обикновено варира от300-500 цикъла зареждане-разреждане. При условия на честа и интензивна употреба капацитетът и производителността на батерията може да се влошат по-бързо.

4. Температурна чувствителност

Оптималната работна температура за литиево-йонни батерии обикновено е в рамките на0-45 градуса по Целзий. При твърде високи или ниски температури производителността и безопасността на батерията може да бъдат засегнати.

5. Време за зареждане

Докато литиево-йонните батерии имат възможности за бързо зареждане, в някои приложения, като например електрически превозни средства, технологията за бързо зареждане все още се нуждае от по-нататъшно развитие. В момента някои технологии за бързо зареждане могат да зареждат батерията до80% в рамките на 30 минути, но достигането на 100% заряд обикновено изисква повече време.

 

Индустрии и сценарии, подходящи за литиево-йонна батерия

Поради своите превъзходни характеристики на производителност, особено висока енергийна плътност, леко тегло и липса на „ефект на паметта“, литиево-йонните батерии са подходящи за различни индустрии и сценарии на приложение. Ето отрасли, сценарии и продукти, където литиево-йонните батерии са по-подходящи:

 

Сценарии за приложение на литиево-йонна батерия

  1. Преносими електронни продукти с литиево-йонни батерии:
    • Смартфони и таблети: Литиево-йонните батерии, поради тяхната висока енергийна плътност и леко тегло, се превърнаха в основен източник на енергия за съвременните смартфони и таблети.
    • Преносими аудио и видео устройства: като Bluetooth слушалки, преносими високоговорители и камери.
  2. Електрически транспортни средства с литиево-йонни батерии:
    • Електрически автомобили (EV) и хибридни електрически превозни средства (HEV): Поради тяхната висока енергийна плътност и дълъг цикъл на живот, литиево-йонните батерии са станали предпочитанитехнология за батерии за електрически и хибридни превозни средства.
    • Електрически велосипеди и електрически скутери: Все по-популярни при пътувания на къси разстояния и градски транспорт.
  1. Преносими захранвания и системи за съхранение на енергия с литиево-йонни батерии:
    • Преносими зарядни устройства и мобилни захранвания: Осигуряване на допълнително захранване за смарт устройства.
    • Жилищни и търговски системи за съхранение на енергия: като домашни системи за съхранение на слънчева енергия и проекти за съхранение на мрежа.
  2. Медицински изделия с литиево-йонни батерии:
    • Преносими медицински устройства: като преносими вентилатори, апарати за кръвно налягане и термометри.
    • Медицински мобилни устройства и системи за наблюдение: като безжични устройства за електрокардиограма (ЕКГ) и системи за дистанционно наблюдение на здравето.
  3. Аерокосмически и космически литиево-йонни батерии:
    • Безпилотни летателни апарати (UAV) и самолети: Благодарение на леката и висока енергийна плътност на литиево-йонните батерии, те са идеални източници на енергия за дронове и други леки летателни апарати.
    • Сателити и космически сонди: Литиево-йонните батерии постепенно се възприемат в космическите приложения.

 

Добре познати продукти, използващи литиево-йонни батерии

  • Батерии за електрически автомобили на Tesla: Литиево-йонните батерийни пакети на Tesla използват технология за литиево-йонни батерии с висока енергийна плътност, за да осигурят дълъг обхват за своите електрически превозни средства.
  • Батерии на Apple iPhone и iPad: Apple използва висококачествени литиево-йонни батерии като основен източник на захранване за своята серия iPhone и iPad.
  • Батерии за безжична прахосмукачка Dyson: Безжичните прахосмукачки на Dyson използват ефективни литиево-йонни батерии, осигуряващи на потребителите по-дълго време за използване и по-бърза скорост на зареждане.

 

Какво е литиево-полимерна батерия?

 

Общ преглед на литиево-полимерната батерия

Литиево-полимерна (LiPo) батерия, известна още като твърдотелна литиева батерия, е усъвършенствана литиево-йонна технология за батерии, която използва твърд полимер като електролит вместо традиционните течни електролити. Основните предимства на тази технология за батерии се крият в нейната повишена безопасност, енергийна плътност и стабилност.

 

Принцип на литиево-полимерната батерия

  • Процес на зареждане: Когато зареждането започне, външен източник на захранване е свързан към батерията. Положителният електрод (анод) приема електрони и в същото време литиевите йони се отделят от положителния електрод, мигрират през електролита към отрицателния електрод (катод) и се вграждат. Междувременно отрицателният електрод също приема електрони, увеличавайки общия заряд на батерията и съхранявайки повече електрическа енергия.
  • Процес на разреждане: По време на използване на батерията електроните преминават от отрицателния електрод (катод) през устройството и се връщат към положителния електрод (анод). По това време вградените литиеви йони в отрицателния електрод започват да се отделят и се връщат към положителния електрод. Тъй като литиевите йони мигрират, зарядът на батерията намалява и съхранената електрическа енергия се освобождава за използване от устройството.

 

Структура на литиево-полимерна батерия

Основната структура на литиево-полимерната батерия е подобна на тази на литиево-йонната батерия, но използва различни електролити и някои материали. Ето основните компоненти на литиево-полимерна батерия:

 

  1. Положителен електрод (анод):
    • Активен материал: Положителният електроден материал обикновено е литиево-йонни вградени материали, като литиево-кобалтов оксид, литиево-железен фосфат и др.
    • Токосъбирач: За да провежда електричество, анодът обикновено е покрит с проводящ токоприемник, като медно фолио.
  2. Отрицателен електрод (катод):
    • Активен материал: Активният материал на отрицателния електрод също е вграден, като обикновено се използват материали на основата на графит или силиций.
    • Токосъбирач: Подобно на анода, катодът също изисква добър проводящ токоприемник, като медно или алуминиево фолио.
  3. Електролит:
    • Литиево-полимерните батерии използват твърди или гелообразни полимери като електролити, което е една от основните разлики от традиционните литиево-йонни батерии. Тази форма на електролит осигурява по-висока безопасност и стабилност.
  4. Разделител:
    • Ролята на сепаратора е да предотвратява директния контакт между положителните и отрицателните електроди, като същевременно позволява преминаването на литиевите йони. Това помага за предотвратяване на късо съединение на батерията и поддържа стабилността на батерията.
  5. Заграждение и печат:
    • Външната част на батерията обикновено е изработена от метален или пластмасов корпус, осигуряващ защита и структурна опора.
    • Уплътнителният материал гарантира, че електролитът няма да изтече и поддържа стабилността на вътрешната среда на батерията.

 

Поради използването на твърдотелни или гелообразни полимерни електролити, литиево-полимерните батерии иматвисока енергийна плътност, безопасност и стабилност, което ги прави по-привлекателен избор за определени приложения в сравнение с традиционните литиево-йонни батерии с течен електролит.

 

Предимства на литиево-полимерната батерия

В сравнение с традиционните литиево-йонни батерии с течен електролит, литиево-полимерните батерии имат следните уникални предимства:

1.Електролит в твърдо състояние

  • Подобрена безопасност: Благодарение на използването на електролит в твърдо състояние, литиево-полимерните батерии значително намаляват риска от прегряване, изгаряне или експлозия. Това не само подобрява безопасността на батерията, но също така намалява потенциалните опасности, причинени от изтичане или вътрешно късо съединение.

2.Висока енергийна плътност

  • Оптимизиран дизайн на устройството: Енергийната плътност на литиево-полимерните батерии обикновено достига300-400 Wh/kg, значително по-висока от150-250 Wh/kgна традиционните литиево-йонни батерии с течен електролит. Това означава, че при същия обем или тегло литиево-полимерните батерии могат да съхраняват повече електрическа енергия, което позволява устройствата да бъдат проектирани по-тънки и по-леки.

3.Стабилност и издръжливост

  • Дълъг живот и ниска поддръжка: Поради използването на електролити в твърдо състояние, литиево-полимерните батерии обикновено имат живот от1500-2000 цикъла зареждане-разреждане, далеч надхвърлящ500-1000 цикъла зареждане-разрежданена традиционните литиево-йонни батерии с течен електролит. Това означава, че потребителите могат да използват устройствата за по-дълго време, намалявайки честотата на смяна на батерията и свързаните с това разходи за поддръжка.

4.Възможност за бързо зареждане и разреждане

  • Подобрено удобство за потребителя: Литиево-полимерните батерии поддържат високоскоростно зареждане, като скоростите на зареждане достигат до 2-3C. Това позволява на потребителите бързо да получат захранване, да намалят времето за изчакване и да подобрят ефективността на използването на устройството.

5.Изпълнение при висока температура

  • По-широки сценарии за приложение: Високотемпературната стабилност на електролитите в твърдо състояние позволява на литиево-полимерните батерии да работят добре в по-широк диапазон от работни температури. Това осигурява по-голяма гъвкавост и надеждност за приложения, които изискват работа в среда с висока температура, като електрически превозни средства или оборудване на открито.

 

Като цяло, литиево-полимерните батерии осигуряват на потребителите по-висока безопасност, по-голяма енергийна плътност, по-дълъг живот и по-широка гама от приложения, като допълнително отговарят на нуждите на съвременните електронни устройства и системи за съхранение на енергия.

 

Недостатъци на литиево-полимерната батерия

  1. Високи производствени разходи:
    • Производствената цена на литиево-полимерните батерии обикновено е в диапазона от$200-300 за киловатчас (kWh), което е сравнително висока цена в сравнение с други видове литиево-йонни батерии.
  2. Предизвикателства при термичното управление:
    • При условия на прегряване скоростта на отделяне на топлина от литиево-полимерните батерии може да бъде толкова висока, колкото10°C/мин, което изисква ефективно термично управление за контролиране на температурата на батерията.
  3. Проблеми с безопасността:
    • Според статистиката процентът на злополуките при безопасността на литиево-полимерните батерии е приблизително0,001%, която, макар и по-ниска от някои други типове батерии, все още изисква стриктни мерки за безопасност и управление.
  4. Ограничения на жизнения цикъл:
    • Средният цикъл на живот на литиево-полимерните батерии обикновено е в диапазона от800-1200 цикъла заряд-разряд, което се влияе от условията на употреба, методите на зареждане и температурата.
  5. Механична стабилност:
    • Дебелината на електролитния слой обикновено е в диапазона от20-50 микрона, правейки батерията по-чувствителна към механични повреди и удари.
  6. Ограничения на скоростта на зареждане:
    • Типичната скорост на зареждане на литиево-полимерните батерии обикновено е в диапазона от0,5-1°C, което означава, че времето за зареждане може да бъде ограничено, особено при условия на силен ток или бързо зареждане.

 

Индустрии и сценарии, подходящи за литиево-полимерна батерия

  

Сценарии за приложение на литиево-полимерна батерия

  1. Преносими медицински устройства: Поради тяхната висока енергийна плътност, стабилност и дълъг живот, литиево-полимерните батерии се използват по-широко от литиево-йонните батерии в преносими медицински устройства като преносими вентилатори, апарати за кръвно налягане и термометри. Тези устройства обикновено изискват стабилно захранване за продължителни периоди и литиево-полимерните батерии могат да отговорят на тези специфични нужди.
  2. Високопроизводителни преносими захранвания и системи за съхранение на енергия: Благодарение на тяхната висока енергийна плътност, възможности за бързо зареждане и разреждане и стабилност, литиево-полимерните батерии имат по-значителни предимства при високопроизводителни преносими захранвания и широкомащабни системи за съхранение на енергия, като като жилищни и търговски системи за съхранение на слънчева енергия.
  3. Аерокосмически и космически приложения: Поради своята лека, висока енергийна плътност и висока температурна стабилност, литиево-полимерните батерии имат по-широки сценарии на приложение от литиево-йонните батерии в авиационни и космически приложения, като безпилотни летателни апарати (UAV), леки самолети, сателити и космически сонди.
  1. Приложения в специални среди и условия: Благодарение на твърдотелния полимерен електролит на литиево-полимерните батерии, който осигурява по-добра безопасност и стабилност от литиево-йонните батерии с течен електролит, те са по-подходящи за приложения в специални среди и условия, като например изисквания за температура, високо налягане или висока безопасност.

В обобщение, литиево-полимерните батерии имат уникални предимства и приложна стойност в определени специфични области на приложение, особено в приложения, които изискват висока енергийна плътност, дълъг живот, бързо зареждане и разреждане и висока безопасност.

 

Добре познати продукти, използващи литиево-полимерни батерии

  1. Смартфони от серията OnePlus Nord
    • Смартфоните от серията OnePlus Nord използват литиево-полимерни батерии, което им позволява да осигурят по-дълъг живот на батерията, като същевременно поддържат тънък дизайн.
  2. Дронове Skydio 2
    • Дронът Skydio 2 използва литиево-полимерни батерии с висока енергийна плътност, които му осигуряват над 20 минути полетно време, като същевременно поддържат лек дизайн.
  3. Oura Ring Health Tracker
    • Устройството за проследяване на здравето Oura Ring е интелигентен пръстен, който използва литиево-полимерни батерии, осигурявайки няколко дни живот на батерията, като същевременно гарантира тънък и удобен дизайн на устройството.
  4. PowerVision PowerEgg X
    • PowerEgg X на PowerVision е многофункционален дрон, който използва литиево-полимерни батерии, способен да постигне до 30 минути полетно време, като същевременно има способности както на суша, така и на вода.

 

Тези добре познати продукти демонстрират напълно широкото приложение и уникалните предимства на литиево-полимерните батерии в преносими електронни продукти, дронове и устройства за проследяване на здравето.

 

Заключение

В сравнение между литиево-йонни и литиево-полимерни батерии, литиево-полимерните батерии предлагат превъзходна енергийна плътност, по-дълъг живот на цикъла и подобрена безопасност, което ги прави идеални за приложения, изискващи висока производителност и дълголетие. За индивидуалните потребители, които дават приоритет на бързото зареждане, безопасността и желаят да поемат малко по-висока цена, литиево-полимерните батерии са предпочитаният избор. При бизнес доставките за домашно съхранение на енергия, литиево-полимерните батерии се очертават като обещаваща опция поради техния увеличен жизнен цикъл, безопасност и техническа поддръжка. В крайна сметка изборът между тези типове батерии зависи от специфичните нужди, приоритети и предвидени приложения.


Време на публикуване: 11 април 2024 г