Литий-полимерный аккумулятор: перспективная электрохимия или переоцененный источник питания?

Употребление термина “полимерный” в названии подразумевает особенности архитектуры этой батареи на основе лития, но обычному потребителю сложно увидеть разницу между этим аккумулятором и литий-ионным. Слово «полимер» воспринимается просто как синоним пластика, хотя на самом деле – это широчайшая область веществ - от синтетических пластмасс до натуральных полимеров и белков, которые образуют основные биологические структуры.


Аккумуляторы EverExceed

 

Standard Range AGM Deep Cycle Range AGM Gellyte Range GEL
свинцово-кислотные аккумуляторы аккумуляторы для газового котла гелевые аккумуляторы 12 вольт 100 ач и 200 ач 
10 - 12 лет / 600 циклов 10 - 12 лет / 700 циклов 10 - 12 лет / 750 циклов
универсальная серия AGM для глубоких разрядов AGM универсальная серия GEL

Литий-полимерная электрохимическая система отличается от других систем типом используемого электролита. В первоначальной конструкции такого аккумулятора использовали твердый (сухой) электролит, который напоминал пластиковую пленку. Эта пленка имеет диэлектрические свойства, но может осуществлять обмен ионов (электрически заряженных атомов) и заменила традиционный пористый сепаратор, пропитанный жидким электролитом.

Твердый электролит обладает низкой ионной проводимостью при комнатной температуре, и аккумулятор с ним должен быть нагрет до 60°С и выше, чтобы ионы, а вместе с ними и электрический ток, могли беспрепятственно протекать через электролит. Были даже сконструированы большие аккумуляторные системы из полимерных батарей, которым был необходим разогрев, но до нашего времени они не дожили. Ожидаемого завоевания рынка “по-настоящему пластиковым аккумулятором” в 2000-х не состоялось, проблема ионной проводимости при комнатной температуре стала этому преградой.

В современных литиевых аккумуляторах эта проблема решается изменением консистенции электролита с твердой на гелеобразную. Сегодня большинство литий-ионных ячеек с полимерным электролитом включают в себя микропористый сепаратор с некоторым количеством влаги. Полимерный электролит может быть добавлен во многие системы - литий-кобальтовую, NMC, литий-фосфатную и литий-марганцевую, но при этом такой литий-ионный аккумулятор не считается в полной мере литий-полимерным. Большинство литий-ионных аккумуляторов с полимерным электролитом выпускаются на основе кобальта, но ничто не мешает использовать системы и с другим активным веществом.

В чем же разница между литий-ионно-полимерным аккумулятором с гелевым электролитом и просто литий-полимерным? С точки зрения потребителя, разницы не видно. Обе системы используют идентичный катодный и анодный материал, а также содержат одинаковое количество электролита.


Аккумуляторы Victron Energy

 

AGM Deep Cycle
GEL Deep Cycle Литиевые (LiFePO4)
аккумуляторы AGM аккумуляторы GEL аккумуляторы литий-железо-фосфатные
10 лет / 400 циклов 10 лет / 500 циклов 20 лет / 2200 циклов
универсальное применение для циклических разрядов для частых глубоких разрядов

Литий-полимерный аккумулятор уникален тем, что микропористый электролит заменяет традиционный пористый сепаратор. Такие аккумуляторы обладают чуть более высокой удельной энергоемкостью и могут быть тоньше в сравнении с литий-ионными, но стоимость их производства выше.

Ячейки литий-полимерного аккумулятора могут быть созданы в виде тонкого гибкого контейнера, покрытого фольгой, чем-то напоминающего упаковку с едой. В то время как обычному литий-ионному необходим жесткий корпус, чтобы жестко фиксировать электроды, литий-полимерный использует специальные ламинированные листы, которые не нуждаются в сжатии. Корпус из фольги уменьшает вес аккумулятора более чем на 20% по сравнению с классической твердой оболочкой. Тонкопленочные технологии позволяют конструировать батарею любой формы, подгоняя размер под габариты любого устройства, будь то стильный мобильный телефон или планшет. Литий-полимерный аккумулятор может быть сделан настолько тонким, что его толщина будет сравнима с толщиной кредитной карты (Смотрите: Разнообразие форм электрических батарей). Легкий вес и высокая удельная мощность делают эту технологию предпочтительным выбором для энтузиастов.

Зарядные и разрядные характеристики литий-полимерной системы идентичны литий-ионным и не требуют специального зарядного устройства. Одинаковы и моменты безопасности - в литий-полимерных аккумуляторах также необходимо присутствие встроенной системы защиты. Гибкий корпус литий-полимерного аккумулятора несет и неудобства - он менее прочен, чем обычный корпус. Также производителям следует учитывать возможное газообразование и делать корпус с возможностью расширения.

Последнее обновление 2016-02-21


Контроль и защита аккумуляторов

 

Батарейный монитор Защита от глубокого разряда Батарейный балансир
Батарейный монитор Защита от глубокого разряда Стабилизатор тока заряда аккумулятора
контроль более 25 параметров, история и синхронизация защита от низкого и высокого напряжения, возможность регулировки для 12, 24, 36 и 48В систем, возможность параллельного подключения


Рейтинг и отзывы: 1 1 1 1 1 5/5 на основе 1 голоса