Litij-ionske baterije napajajo večino elektronskih naprav po vsem svetu. Vendar ste morda že srečali določeno potrošniško elektroniko z litij-polimerno baterijo.
Čeprav morda ni takoj očitno, obstaja velika razlika med litij-ionskimi (Li-ion) in litij-polimernimi (Li-Po) baterijami.
V tem članku si poglobljeno ogledamo te priljubljene vrste baterij in kako napajajo naprave, ki jih uporabljamo v vsakdanjem življenju.
Kaj so litij-ionske (Li-Ion) baterije?
Litij-ionska baterija napaja pametne telefone, prenosne računalnike in številne druge naprave po vsem svetu. Te baterije so narejene s kombinacijo štirih različnih komponent:
- Katoda (pozitivni terminal)
- Anoda (negativni terminal)
- Ločilo
- elektrolit
Anoda je večinoma izdelana iz litija (od tod tudi ime), medtem ko je katoda pogosto izdelana iz grafita. Pogosto se uporabljata tudi kobalt ali mangan.
Separator preprečuje, da bi naboji povzročili kratek stik, elektrolit pa služi kot medij, ki omogoča prehod ionov od anode do katode.
Tako, ko polnite telefon, začnejo ioni, shranjeni na negativnem koncu, vibrirati, dokler ne pridobijo dovolj naboja za pot od anode do katode, pri čemer premagajo ločevanje plast. To gibanje je tisto, kar ustvarja elektriko, ki napaja vašo napravo. Ko se baterija prazni, se ioni premaknejo nazaj na katodo.
Kaj so litij-polimerne (Li-Po) baterije?
Litij-polimerna baterija je nekoliko novejša od običajne litij-ionske baterije in šele pred kratkim so bile Li-Po baterije uvedene v pametne telefone. Je ena najbolj obetavnih alternativ za litij-ionske baterije.
Glavni razlog za to je bila njihova zmogljivost hitrega polnjenja. Litij-polimerne baterije so bile prvotno uporabljene v starejših, okornih telefonih in v prenosnih računalnikih. Sodobne naprave, tako kot droni, vsebujejo tudi litij-polimerne baterije. Ker so tako prilagodljive in lahke, litij-polimerne baterije najdemo tudi v power bankih.
Tako kot litij-ionske baterije imajo tudi Li-Po baterije anodo in katodo. Toda te baterije uporabljajo gelasti elektrolit namesto tekočega elektrolita.
To je eden od razlogov, zakaj so na splošno bolj vzdržljivi in vam ni treba skrbeti, da bo elektrolit iztekel. Toda ta gelu podoben material sčasoma postane trši, kar zmanjša sposobnost ionov, da se prosto gibljejo, kar skrajša življenjsko dobo baterije.
Ključnih 8 razlik med Li-Ion in Li-Po baterijami
Obstajajo številne razlike med litij-ionskimi in litij-polimernimi baterijami.
1. Cenitev
Eden glavnih razlogov za široko uporabo litij-ionskih baterij je njihova nizka cena. Nove tehnologije so skoraj prepolovile ceno litij-ionskih baterij in ker so prisotne že kar nekaj časa, je na splošno veliko lažje izdelati te baterije.
Če neposredno primerjate cene, so proizvodni stroški litij-polimernih baterij nekoliko višji. Zato se v cenejši elektroniki pogosto ne uporabljajo.
2. Gostota moči
Gostota moči se nanaša na količino energije, ki jo baterija vsebuje v primerjavi z njeno težo. Zato bo imela baterija z večjo gostoto moči daljši čas delovanja.
Litij-ionske baterije lahko zdržijo do štirikrat več napolnjenosti v primerjavi z litij-polimernimi baterijami podobne velikosti. Zaradi tega so bolj zaželeni za uporabo v kompaktnih elektronskih napravah.
Po drugi strani pa morajo biti litij-polimerne baterije običajno obdane s trdim ali mehkim pokrovom. To dodatno poveča maso, zaradi česar so neuporabni v manjših napravah.
Vendar se lahko tehtnica sčasoma prevesi, ko se uvedejo novejše proizvodne metode.
3. Varnost
Litij-polimerne baterije so na splošno varnejše od svojih litij-ionskih, predvsem zaradi robustne embalaže. Li-Po baterija s trdim ohišjem se lahko upre zunanjemu pritisku, kar zmanjša nevarnosti.
To je eden od razlogov, zakaj ima večina naprav, ki ponujajo izjemno hitro polnjenje, običajno vgrajene litij-polimerne baterije. Tudi elektrolitski gel v bateriji Li-Po je manj verjetno, da bo puščal kot elektrolit Li-Ion.
4. Stopnja pasivnega praznjenja
Naprava, ki jo napaja Li-Po baterija, se bo praznila neverjetno počasi. Pasivna stopnja praznjenja Li-Po baterij je precej nizka v primerjavi z Li-Ion baterijami, zato vam ni treba skrbeti, da bo vaša naprava ostala prazna, ko je ne uporabljate. Pri tem je dolgoročno shranjevanje Li-Po baterij lažje kot Li-Ion.
5. Vsestranskost
Malo znana prednost litij-polimernih baterij je, da so precej vsestranske. Ne uporabljajo se le v mobilnih telefonih, napajalnikih ali prenosnih računalnikih; Li-Po baterije lahko kupite tudi za uporabo v hobi brezpilotnih letalih ali vozilih RC.
Preprost razlog za to je njihova prilagodljiva narava. Li-Po baterije lahko kupite v vseh oblikah in velikostih (zaradi njihove gelne osnove) in več proizvajalcev je izkoristilo to svobodo. Dobite lahko Li-Po baterije od 1.000 mAh do 10.000 mAh ali več! Nekatere Li-Po baterije imajo tudi neverjetno tanek profil, z debelino manj kot 1 mm!
6. Uporabno življenje
Litij-ionske baterije na splošno zdržijo dlje kot litij-polimerne baterije. Povprečna litij-ionska baterija lahko zdrži dve do tri leta, medtem ko imajo litij-polimerne baterije veliko krajšo življenjsko dobo. To je zato, ker se začne elektrolit na osnovi gela v Li-Po baterijah strjevati.
7. Splošno vzdrževanje
Litij-ionske baterije ne potrebujejo skoraj nobenega vzdrževanja. Po drugi strani pa Li-Po baterije zahtevajo malo vzdrževanja.
Mnogi od miti o polnjenju telefona so napačni. Programska oprema pametnega telefona vam omogoča tudi natančnejše informacije o bateriji. Na primer, lahko umerite baterijo vašega iPhone-a izvedeti več o njegovi splošni uspešnosti.
Na primer, če shranjujete Li-Po baterije, jih morate napolniti okoli oznake 30 %, preden jih shranite. Podobno večje Li-Po baterije potrebujejo za polnjenje specializiran ravnotežni polnilnik.
Novejša tehnologija je zdaj precej olajšala vzdrževanje litij-polimernih baterij, zato se zdaj uporabljajo v pametnih telefonih.
8. Prenosljivost
Tako litij-ionske kot litij-polimerne baterije so precej prenosljive. Vendar prvi zmaga, ker jih zlahka najdete v precej tankih oblikah, zato se pogosto uporabljajo v manjši potrošniški elektroniki.
Li-Ion vs. Li-Po: kateri je najboljši?
Litij-ionske baterije so pogostejše zaradi njihove razširjenosti. Vendar pa litij-polimerne baterije hitro postajajo priljubljene zaradi svojih izboljšanih varnostnih lastnosti in stabilnega delovanja.
Vendar pa veliko podjetij zdaj dela na novejših tehnologijah. Polprevodniške baterije, na primer, prekašajo litij-ionske baterije v skoraj vseh oddelkih in zagotavljajo bolj obetavno alternativo.
