Rozdiel medzi lítium-iónovou a lítium-polymérovou batériou

Žijeme vo svete, ktorý je vysoko závislý od energie z batérií. Batérie sú kľúčové vo všetkom, od malých hodiniek po smartfóny a automobily. Li-ion a Li-Po batérie sú dva hlavné typy. Existuje však veľa rozdielov medzi lítium-iónovou a lítium-polymérovou batériou.

Ich rozdiely presahujú povrch, od použiteľnosti po dizajn a odolnosť. Ich rozdiely robia ich výber trochu zložitým. Začiatočníci sa ocitnú stratení najmä pri telefonovaní medzi týmito dvoma. Netrápte sa však! Tento príspevok vysvetlí tieto batérie a povie vám, ktoré sú lepšie. Takže, začnime!

Prehľad lítium-iónových a lítium-polymérových batérií

lítium-iónová batéria
lipo batéria

Lítium-iónové a polymérové ​​batérie sa líšia svojim zložením a dizajnom. Li-ion batérie sú pevné, ponúkajú lepšiu hustotu energie a sú lacné. Li-po batérie sú drahé, ale veľmi bezpečné a flexibilné v dizajne a veľkosti. Líšia sa aj z hľadiska elektrolytu.

Obe tieto batérie ponúkajú jedinečnú hodnotu. Sú to majstrovské diela 19. storočia. Vedci začali pracovať na batériách v 1960. rokoch minulého storočia. Vedci, ktorí pracovali na lítium-iónových batériách, dostali v roku 2019 Nobelovu cenu. 

Po úspechu lítium-iónové batérieLi-po batérie vstúpili do komerčnej existencie v roku 1991. Vo svojich začiatkoch mali obe tieto batérie veľa nedostatkov. S pokrokom technológie sa však obaja zlepšili. 

Napríklad lítium-iónové batérie sú štandardom v mobilných telefónoch a iných väčších zariadeniach. Sú pevné a menej univerzálne. Vďaka svojej flexibilnej veľkosti, lítium-polymérové ​​batérie sa používajú v malých zariadeniach. Príklady zahŕňajú inteligentné hodinky, drony a mini kamery. 

Viete, že batérie pozostávajú z elektrolytov? V týchto elektrolytoch prúdia náboje. Tieto dve batérie nie sú výnimkou. Líšia sa však aj typom elektrolytu. Li-ion batérie majú tekuté elektrolyty. Naopak, elektrolyty Li-po batérií sa dodávajú s gélovitými polymérmi.

Rozdiel medzi lítium-iónovou a lítium-polymérovou batériou

Naučili ste sa základné fakty o oboch batériách? Poďme objaviť rozdiel v nabitom výkone, ktorý odlišuje lítium-iónové a lítium-polymérové ​​batérie.

rozdiel medzi lítium-polymérovou batériou a lítium-iónovou batériou

1- Zloženie a elektrolyty

Lítium-iónové batérie majú cylindrický tvar. Pozostávajú z tekutých elektrolytov, ktoré hrajú zásadnú úlohu pri pohybe nábojov. Elektródy zostávajú ponorené v týchto elektrolytoch. Táto tekutina alebo elektrolyt je nevyhnutný, pretože umožňuje pohyb iónov. Tieto batérie majú tiež robustné kovové obaly, ktoré šetria vnútorné časti. 

Lítium-polymérové ​​batérie sa líšia z hľadiska zloženia. Pozostávajú z polymérneho gélu ako elektrolytov. Tento typ elektrolytu je hustý a pohyb nábojov nie je veľmi hladký. Elektródy v týchto batériách zostávajú ponorené do polotuhej tekutiny (gélové elektrolyty). Tento elektrolyt sa tiež nazýva polymérna matrica.

2- Dizajn a výdrž batérie

Lítium-iónové batérie majú pevný tvar, ktorý je buď valcový alebo obdĺžnikový. Lítium-polymérové ​​batérie sú však veľmi flexibilné. Vo všeobecnosti sa dodávajú vo vreckách, ako sú puzdrá alebo telá. Li-po batérie majú flexibilitu. Môžu byť dokonca tenké a super kompaktné.

Viete, že inteligentné hodinky používajú lítium-polymérové ​​batérie? Táto aplikácia naznačuje super flexibilitu, ktorú môžu výrobcovia vytvoriť v takých malých veľkostiach. Môžu byť vyrobené v akomkoľvek tvare. Lítium-iónové batérie sú však obmedzené, pokiaľ ide o všestrannosť. Môžu byť buď valcové alebo obdĺžnikové.

Je fakt, že oba sú z hľadiska odolnosti vynikajúce. Li-ion batéria je však o niečo lepšia možnosť. Ponúkajú viac nabíjania a vybíjania, kým sa začnú kaziť. Jednoducho povedané, tieto batérie ponúkajú viac cyklov batérie. Na druhej strane, lítium-polymérové ​​batérie sú z tohto hľadiska mierne ohrozené.

3- Výkon a hustota energie

Ďalším faktorom, ktorý odlišuje obe batérie, je ich výkon. Lítium-iónové batérie majú vysokú hustotu energie. Ukladajú viac energie v menšom priestore alebo objeme a ich malé rozmery nesú viac energie.

Na druhej strane lítium-polymérové ​​batérie majú menšiu hustotu energie. To znamená, že ich väčšie veľkosti budú obsahovať malé množstvo energie. Predpokladajme, že máte rovnakú veľkosť lítium-iónových a polymérových batérií. V takom prípade bude mať lítium-iónová batéria v sebe uloženú viac energie. To znamená, že táto batéria poskytne zariadeniu viac energie pred vybitím.

4- Doba nabíjania

Lítium-iónové batérie sa nabíjajú rýchlejšie ako lítium-polymérové ​​batérie. Hlavným dôvodom je ich elektrolytická povaha. Lítium-iónové batérie sa dodávajú s tekutými elektrolytmi, vďaka ktorým sa lítium-iónové batérie ľahko pohybujú medzi katódou a anódou. Takýto plynulý pohyb zvyšuje rýchlosť nabíjania.

Majte na pamäti, že čím rýchlejšie sa ión pohybuje, tým rýchlejšie sa batéria nabíja. Na druhej strane sa batérie Li-Po dodávajú s gélovými polymérmi používanými ako elektrolyty. Tento elektrolyt je polotuhý a neumožňuje plynulý pohyb lítiových iónov. Vďaka tomu je rýchlosť nabíjania týchto batérií o niečo nižšia.

Majte na pamäti, že niektoré moderné batérie sa nabíjajú a vybíjajú veľmi rýchlo. Je to spôsobené použitím moderných technológií. Okrem toho sú na trhu dostupné aj rýchlonabíjačky. Pomáhajú urýchliť nabíjanie batérie v lítiovom polyméri. Vo všeobecnosti sa však lítium-iónové batérie nabíjajú rýchlejšie a bežia dlhšie.

5- Bezpečnosť a regulácia

Lítiové batérie sú citlivé na teplo. To platí pre všetky lítiové batérie bez ohľadu na ich veľkosť a typ. Ak ich prebijete, je vysoká pravdepodobnosť, že sa poškodia. Lítium-iónové batérie sú však citlivejšie, ak porovnáte tieto dva typy.

Predpokladajme, že držíte lítium-iónovú batériu na mieste pri vysokých teplotách. V takom prípade, ak sú batérie prebité, môžu sa vznietiť alebo explodovať. Dôvodom je, že vysoká teplota ovplyvňuje pohyb iónov v elektrolyte. Lítium-polymérové ​​batérie sa však nevybíjajú rýchlo. Ich gélovitý polymér je stabilnejší, pokiaľ ide o požiar.

Ďalším rizikom pri lítium-iónových batériách je únik vnútorných elektrolytov. Tento únik je nezvyčajný a nevidíte ho každý deň. Problém úniku však môže byť frustrujúci, ak dôjde k fyzickému poškodeniu batérie. Lítium-polymérové ​​batérie sú však flexibilnejšie. Pozostávajú z odpruženia.

Tento vankúš poskytuje extra stabilitu a podporu. Jeho flexibilný dizajn uľahčuje znášanie fyzických otrasov. Navyše jeho polotuhý gélový elektrolyt rýchlo prúdi. Toto sú dôvody, prečo je používanie lítium-polymérových batérií bezpečné. Vrelo však odporúčam neprebíjať obe. 

Rýchly tip: Prebíjanie oboch týchto batérií môže ovplyvniť ich nabíjaciu kapacitu. Začnú sa zhoršovať a ponúkajú nízke nabíjanie batérie. Taktiež nemožno ignorovať riziko výbuchu, ak budete neustále prebíjať.

6- Cena a dostupnosť

Mnoho ľudí považuje náklady za primárny faktor rozhodovania. Lítium-iónové batérie sú cenovo výhodné a ľahko dostupné na trhu. Prvým dôvodom je, že majú jednoduché výrobné procesy. Katodické a anodické materiály sú lacné a ľahko dostupné. 

Navyše, kovový plášť a elektrolyty pre lítium-iónové batérie sú tiež lacné. Dopyt na trhu po týchto batériách je vysoký, čo núti výrobcov vyrábať viac. Väčšina produktov lítium-iónových batérií ich robí nákladovo efektívnymi. Hlavným dôvodom ich nízkej ceny je:

  • Jednoduchý dizajn
  • Dlhý životný cyklus
  • Výborná ponuka v reakcii na dopyt

Na druhej strane lítium-polymérové ​​batérie sú drahé. Materiál na tlmenie a elektródy je finančne náročný. Navyše, všestrannosť jeho dizajnu zvyšuje jeho ceny. Jeho výrobný proces zahŕňa aj novšie technológie a pokročilé vybavenie. Svoje ceny teda ďalej zvyšujú.

Čo je lepšie: lítium-iónová batéria alebo lítium-polymérová batéria?

Oba sú vynikajúce a ideálne pre zákazníkov s rôznymi potrebami. Ak teda hľadáte cenovo priaznivú, dlhú životnosť a vysokú hustotu energie, najlepšie sú lítium-iónové batérie. Ak hľadáte flexibilitu, nízku hmotnosť alebo prispôsobenie, najlepšou voľbou sú Li-polymérové ​​batérie.

Obe batérie ponúkajú jedinečné vlastnosti. Na jednej strane sú lítium-iónové batérie široko dostupné a odolné. Ich výkon je neuveriteľný a ich dizajn je jednoduchý. Lítium-iónové batérie sú výrazné a poskytujú dlhú výdrž. Lítium-iónová je najlepšou voľbou, ak uvažujete o nej pre váš notebook alebo elektromobil.

Na druhej strane, ak ste zaujatí smerom k rozumnej veľkosti a nízkej hmotnosti, LI-PO batérie sú najlepšie. Táto batéria ponúka extra bezpečnosť a ideálnu flexibilitu veľkosti a tvaru. Pamätajte, že lítiové batérie sú lacnejšie, čo je veľké plus. 

Často kladené otázky

Aká je životnosť lítium-polymérovej batérie?

Bežná lítium-iónová batéria vydrží 300 až 500 nabíjacích cyklov. Potom sa jeho kapacita znižuje. To do značnej miery závisí od vášho použitia. Ak ich používate opatrne a neprebíjate, ich životnosť sa môže zvýšiť a naopak. 

Ktorý typ batérie má vyššiu hustotu energie?

Lítium-iónové batérie majú vysokú hustotu energie. To znamená, že dokážu ukladať energiu v malom objeme a ponúkajú lepší výkon.

Vydržia lítium-iónové batérie dlhšie ako LiPo?

Áno, lítium-iónové batérie ponúkajú dlhšiu životnosť ako Li-Po batérie. Majú vysokú hustotu energie, takže dokážu nabíjať zariadenia mnohokrát. Li-po je z hľadiska odolnosti mierne ohrozené.

Znehodnocujú sa lítium-polymérové ​​batérie, ak sa nepoužívajú?

Áno, všetky batérie sa pri skladovaní bez použitia začnú vybíjať. Reakcia vo vnútri batérie stále prebieha. V dôsledku reakcie batérie začnú strácať svoju kapacitu na zadržiavanie energie. V dôsledku toho sa zhoršujú z hľadiska ich nabíjacej kapacity.

Záver

Nakoniec sú lítium-iónové batérie lepšou voľbou. Sú najbežnejším produktom na celom svete a ich ceny sú relatívne nižšie, čo je pre nich veľká výhra. Ak potrebujete malú veľkosť pre váš malý gadget, Li-Po batérie sú možnosťou.  

Každá batéria má jedinečné vlastnosti. Proces výberu závisí od individuálnych potrieb a osobných predstáv. Dúfam, že táto príručka objasní akékoľvek nejasnosti týkajúce sa týchto dvoch typov batérií.