• berriak-bg-22

Litio ioiak vs litio polimerozko bateriak - Zein da hobea?

Litio ioiak vs litio polimerozko bateriak - Zein da hobea?

 

Sarrera

Litio ioiak vs litio polimerozko bateriak - Zein da hobea? Teknologiaren eta energia-soluzio eramangarrien bilakaera azkarreko munduan, litio-ioi (Li-ioi) eta litio polimerozko (LiPo) bateriak bi lehiakide nagusi gisa nabarmentzen dira. Bi teknologiek abantaila desberdinak eskaintzen dituzte eta aplikazio bereziak dituzte, energia-dentsitateari, ziklo-bizitzari, kargatzeko abiadurari eta segurtasunari dagokienez. Kontsumitzaileek eta enpresek energia-beharrizanak nabigatzen dituzten heinean, bateria mota horien desberdintasunak eta abantailak ulertzea funtsezkoa da. Artikulu honek baterien bi teknologien korapilatsuetan sakontzen du, eta pertsonei eta enpresei beren eskakizun zehatzetara egokitutako erabaki informatuak hartzen laguntzeko ikuspegiak eskaintzen ditu.

 

Zein dira litio ioiaren eta litio polimerozko baterien arteko desberdintasunak?

 

litio ioi vs litio polimerozko bateriak kamada power

Litio ioiak vs litio polimeroen bateriak Abantailak eta desabantailak Konparazio irudia

Litio-ioizko (Li-ioi) bateriak eta litio-polimeroko (LiPo) bateriak bi bateria-teknologia nagusi dira, bakoitzak erabiltzailearen esperientzian eta balioan aplikazio praktikoetan zuzenean eragiten duten ezaugarri ezberdinekin.

Lehenik eta behin, litio-polimerozko bateriak energia-dentsitatean nabarmentzen dira egoera solidoko elektrolitoarengatik, normalean 300-400 Wh/kg-ra iristen dira, litio-ioizko baterien 150-250 Wh/kg-ak urrun gainditzen dituzte. Horrek esan nahi du gailu arinagoak eta meheagoak erabil ditzakezula edo energia gehiago gorde ditzakezu tamaina bereko gailuetan. Askotan joan-etorrian dabiltzan edo erabilera luzea behar duten erabiltzaileentzat, horrek bateriaren iraupen luzeagoa eta gailu eramangarriagoak izatea dakar.

Bigarrenik, litio-polimerozko pilek ziklo-bizitza luzeagoa dute, normalean 1500-2000 karga-deskarga-ziklo bitartekoa, litio-ioizko baterien 500-1000 zikloen aldean. Honek gailuen iraupena luzatzeaz gain, bateriak aldatzeko maiztasuna murrizten du, eta, ondorioz, mantentze- eta ordezkapen-kostuak murrizten ditu.

Kargatzeko eta deskargatzeko gaitasunak dira beste abantaila nabarmen bat. Litio-polimerozko bateriek 2-3C arteko karga-tasa onartzen dute, eta denbora laburrean energia nahikoa lortzeko aukera ematen du, itxaron denbora nabarmen murriztuz eta gailuaren erabilgarritasuna eta erabiltzailearen erosotasuna hobetuz.

Gainera, litio polimerozko bateriek autodeskarga-tasa nahiko baxua dute, normalean hilean % 1 baino gutxiago. Horrek esan nahi du babeskopiko bateriak edo gailuak denbora luzeagoan gorde ditzakezula maiz kargatu gabe, larrialdietarako edo babeskopien erabilera erraztuz.

Segurtasunari dagokionez, litio-polimeroetako baterietan egoera solidoko elektrolitoak erabiltzeak segurtasun handiagoa eta arrisku txikiagotzen laguntzen du.

Hala ere, litio-polimeroko baterien kostua eta malgutasuna erabiltzaile batzuentzat kontuan hartzeko faktoreak izan daitezke. Bere abantaila teknologikoak direla eta, litio-polimerozko bateriak, oro har, garestiagoak dira eta diseinu-askatasun gutxiago eskaintzen dute litio-ioizko pilekin alderatuta.

Laburbilduz, litio-polimerozko bateriek energia-soluzio eramangarri, egonkor, eraginkor eta ekologikoagoa eskaintzen diete erabiltzaileei, energia-dentsitate handiagatik, iraupen luzeagatik, kargatzeko eta deskargatzeko gaitasun azkarrak eta autodeskarga-tasa baxuagatik. Bateriaren iraupen luzea, errendimendu handia eta segurtasuna behar duten aplikazioetarako bereziki egokiak dira.

 

Litio ioiaren eta litio polimeroen pilen konparazio-taula azkarra

Konparazio Parametroa Litio-ioizko bateriak Litio polimerozko bateriak
Elektrolito mota Likidoa Solidoa
Energia-dentsitatea (Wh/kg) 150-250 300-400
Zikloaren bizitza (karga-deskarga zikloak) 500-1000 1500-2000
Kargatze-tasa (C) 1-2C 2-3C
Autodeskarga-tasa (%) % 2-3 hilean Hilean %1 baino gutxiago
Ingurumen-eragina Moderatua Baxua
Egonkortasuna eta fidagarritasuna Alta Oso altua
Karga/Deskarga eraginkortasuna (%) %90-95 %95etik gora
Pisua (kg/kWh) 2-3 1-2
Merkatuaren onarpena eta egokitzapena Alta Hazten
Malgutasuna eta Diseinu Askatasuna Moderatua Alta
Segurtasuna Moderatua Alta
Kostua Moderatua Alta
Tenperatura tartea 0-45°C -20-60°C
Birkarga Zikloak 500-1000 ziklo 500-1000 ziklo
Ekoiraunkortasuna Moderatua Alta

(Aholkuak: benetako errendimendu-parametroak alda daitezke fabrikatzaile, produktu eta erabilera-baldintzen arabera. Horregatik, erabakiak hartzerakoan, fabrikatzaileek emandako zehaztapen tekniko espezifikoetara eta proba-txosten independenteetara jotzea gomendatzen da.)

 

Nola baloratu azkar zein bateria den zuretzat

 

Banakako bezeroak: nola ebaluatu azkar zein bateria erosi

 

Kasua: Bizikleta elektrikoaren bateria erostea

Imajinatu bizikleta elektriko bat erostea pentsatzen ari zarela eta bi bateria aukera dituzula: litio-ioizko bateria eta litio polimerozko bateria. Hona hemen zure gogoetak:

  1. Energia-dentsitatea: Zure bizikleta elektrikoa autonomia handiagoa izatea nahi duzu.
  2. Bizitza Zikloa: Ez duzu bateria maiz aldatu nahi; iraupen luzeko bateria nahi duzu.
  3. Karga eta Deskarga Abiadura: bateria azkar kargatzea nahi duzu, itxaron denbora murriztuz.
  4. Autodeskarga-tasa: Bizikleta elektrikoa noizean behin erabiltzeko asmoa duzu eta bateriak denborarekin karga mantentzea nahi duzu.
  5. Segurtasuna: Segurtasuna oso axola zaizu eta bateria gehiegi berotu edo eztanda egitea nahi duzu.
  6. Kostua: Aurrekontu bat daukazu eta diruaren balio ona eskaintzen duen bateria nahi duzu.
  7. Diseinuaren Malgutasuna: Bateria trinkoa izatea eta leku gehiegi ez hartzea nahi duzu.

Orain, konbina ditzagun gogoeta hauek ebaluazio taulako haztapenekin:

 

Faktorea Litio-ioizko bateria (0-10 puntu) Litio polimerozko bateria (0-10 puntu) Pisuaren puntuazioa (0-10 puntu)
Energia-dentsitatea 7 10 9
Bizitza Zikloa 6 9 8
Karga eta Deskarga Abiadura 8 10 9
Autodeskarga-tasa 7 9 8
Segurtasuna 9 10 9
Kostua 8 6 7
Diseinuaren Malgutasuna 9 7 8
Puntuazio osoa 54 61  

Goiko taulan, litio-polimeroen bateriak guztira 61 puntuko puntuazioa duela ikus dezakegu, litio-ioizko bateriak, berriz, 54 puntu.

 

Zure beharretan oinarrituta:

  • Energia-dentsitateari, karga- eta deskarga-abiadurari eta segurtasunari lehentasuna ematen badiozu eta kostu apur bat handiagoa onartzen baduzu, orduan aukeratuLitio polimerozko bateriazuretzako egokiagoa izan daiteke.
  • Kostuei eta diseinuaren malgutasunari buruz gehiago kezkatzen bazaizu, eta ziklo-bizitza txikiagoa eta karga eta deskarga abiadura apur bat motelagoak onartzen badituzu, orduanLitio-ioizko bateriaegokiagoa izan daiteke.

Horrela, aukera informatuagoa egin dezakezu zure beharren eta goiko ebaluazioaren arabera.

 

Enpresa-bezeroak: nola azkar ebaluatu zein bateria eskuratu

Etxeko energia biltegiratzeko baterien aplikazioen testuinguruan, banatzaileek arreta gehiago jarriko diote bateriaren iraupenari, egonkortasunari, segurtasunari eta kostu-eraginkortasunari. Hona hemen faktore hauek kontuan hartuta ebaluazio-taula:

Kasua: Etxeko energia biltegiratzeko bateriaren salmentarako bateria-hornitzaile bat hautatzea

Erabiltzaile askorentzat etxeko energia biltegiratzeko bateriak instalatzean, banatzaileek funtsezko faktore hauek hartu behar dituzte kontuan:

  1. Kostu-eraginkortasuna: Banatzaileek kostu-eraginkortasun handiko baterien irtenbidea eskaini behar dute.
  2. Bizitza Zikloa: Erabiltzaileek iraupen luzeko eta karga- eta deskarga-ziklo handiko bateriak nahi dituzte.
  3. Segurtasuna: Segurtasuna bereziki garrantzitsua da etxeko ingurunean, eta bateriek segurtasun-errendimendu bikaina izan behar dute.
  4. Hornikuntza-egonkortasuna: Hornitzaileek bateria-hornidura egonkorra eta etengabea emateko gai izan behar dute.
  5. Laguntza eta Zerbitzu Teknikoa: Laguntza tekniko profesionala eta salmenta osteko zerbitzua eskaintzea erabiltzailearen beharrei erantzuteko.
  6. Markaren ospea: Hornitzailearen markaren ospea eta merkatuaren errendimendua.
  7. Instalazio erosotasuna: Bateriaren tamaina, pisua eta instalazio metodoa garrantzitsuak dira erabiltzaileentzat zein banatzaileentzat.

Aurreko faktoreak kontuan hartuta eta pisuak esleitu:

 

Faktorea Litio-ioizko bateria (0-10 puntu) Litio polimerozko bateria (0-10 puntu) Pisuaren puntuazioa (0-10 puntu)
Kostu-eraginkortasuna 7 6 9
Bizitza Zikloa 8 9 9
Segurtasuna 7 8 9
Hornikuntza-egonkortasuna 6 8 8
Laguntza eta Zerbitzu Teknikoa 7 8 8
Markaren ospea 8 7 8
Instalazio erosotasuna 7 6 7
Puntuazio osoa 50 52  

Goiko taulan, litio-polimeroen bateriak guztira 52 puntuko puntuazioa duela ikus dezakegu, litio-ioizko bateriak, berriz, 50 puntu.

Hori dela eta, etxeko energia biltegiratzeko bateriaren erabiltzaile kopuru handi baten hornitzaile bat aukeratzearen ikuspegitik,Litio polimerozko bateriaaukera hobea izan daiteke. Kostua apur bat handiagoa izan arren, bere ziklo-bizitza, segurtasuna, hornikuntza-egonkortasuna eta laguntza teknikoa kontuan hartuta, baliteke erabiltzaileei energia biltegiratzeko irtenbide fidagarri eta eraginkorragoa eskaintzea.

 

Zer da litio-ioizko bateria?

 

Litio-ioizko bateriaren ikuspegi orokorra

Litio-ioizko bateria kargagarria den bateria bat da, litio-ioiak elektrodo positiboen eta negatiboen artean mugituz energia gorde eta askatzen duena. Gailu mugikor askorentzat (adibidez, telefono mugikorrak, ordenagailu eramangarriak) eta ibilgailu elektrikoetarako (adibidez, auto elektrikoak, bizikleta elektrikoak) elikadura iturri nagusia bihurtu da.

 

Litio-ioizko bateriaren egitura

  1. Elektrodo positiboaren materiala:
    • Litio-ioizko bateria baten elektrodo positiboak normalean litio-gatzak erabiltzen ditu (adibidez, litio kobalto oxidoa, litio nikel manganeso kobalto oxidoa, etab.) eta karbono-oinarritutako materialak (adibidez, grafito naturala edo sintetikoa, litio titanatoa, etab.).
    • Elektrodo positiboaren materiala aukeratzeak eragin handia du bateriaren energia-dentsitatean, ziklo-bizitzan eta kostuan.
  2. Elektrodo negatiboa (katodoa):
    • Litio-ioizko bateria baten elektrodo negatiboak karbonoan oinarritutako materialak erabiltzen ditu normalean, grafito naturala edo sintetikoa bezalakoak.
    • Errendimendu handiko litio-ioizko bateria batzuek silizioa edo litio metala bezalako materialak erabiltzen dituzte elektrodo negatibo gisa, bateriaren energia-dentsitatea handitzeko.
  3. Elektrolitoa:
    • Litio-ioizko pilek elektrolito likido bat erabiltzen dute, normalean disolbatzaile organikoetan disolbatutako litio-gatzak, hala nola litio hexafluorofosfatoa (LiPF6).
    • Elektrolitoak eroale gisa balio du eta litio ioien mugimendua errazten du, bateriaren errendimendua eta segurtasuna zehaztuz.
  4. Bereizlea:
    • Litio-ioizko bateria baten bereizlea polimero mikroporotsuez edo zeramikazko materialez egina dago batez ere, elektrodo positiboen eta negatiboen arteko kontaktu zuzena saihesteko diseinatua, litio ioiak igarotzen uzten dituen bitartean.
    • Bereizgailua aukeratzeak nabarmen eragiten du bateriaren segurtasunean, ziklo-bizitzan eta errendimenduan.
  5. Itxitura eta Zigilua:
    • Litio-ioizko bateria baten itxitura metalezko materialez (adibidez, aluminioa edo kobaltoa) edo plastiko bereziz egina dago, egitura euskarria emateko eta barne osagaiak babesteko.
    • Bateriaren zigiluaren diseinuak elektrolitoak ez duela ihes egiten ziurtatzen du eta kanpoko substantziak sartzea eragozten du, bateriaren errendimendua eta segurtasuna mantenduz.

 

Oro har, litio-ioizko bateriek energia-dentsitate, ziklo-bizitza eta errendimendu onak lortzen dituzte beren egitura konplexuaren eta arretaz hautatutako materialen konbinazioen bidez. Ezaugarri hauek bihurtzen dituzte litio-ioizko bateriak gailu elektroniko eramangarri, ibilgailu elektriko eta energia biltegiratzeko sistemetarako aukera nagusia. Litio-ioizko pilekin alderatuta, litio-ioizko bateriak abantaila batzuk dituzte energia-dentsitatean eta kostu-eraginkortasunean, baina segurtasun eta egonkortasunean ere erronkak dituzte.

 

Litio-ioizko bateriaren printzipioa

  • Kargatzean, litio ioiak elektrodo positibotik (anodotik) askatzen dira eta elektrolitoan zehar elektrodo negatibora (katodora) mugitzen dira, bateriatik kanpo korronte elektriko bat sortuz gailua elikatzeko.
  • Deskargan, prozesu hau alderantzikatu egiten da, litio ioiak elektrodo negatibotik (katodotik) elektrodo positibora (anodora) itzultzen direlarik, gordetako energia askatuz.

 

Litio-ioizko bateriaren abantailak

1.Energia Dentsitate Handia

  • Eramangarritasuna eta arina: litio-ioizko baterien energia-dentsitatea normalean tartean dago150-250 Wh/kg, telefono mugikorrak, tabletak eta ordenagailu eramangarriak bezalako gailu eramangarriek bolumen nahiko arin batean energia kopuru handia biltegiratzeko aukera emanez.
  • Iraupen luzeko erabilera: Energia dentsitate handiak gailuak denbora luzeagoan funtzionatzea ahalbidetzen du espazio mugatuan, erabiltzaileen beharrak asetzeko kanpoan edo luzaroan erabiltzeko, bateriaren iraupen luzeagoa eskainiz.

2.Bizitza Luzea eta Egonkortasuna

  • Onura Ekonomikoak: litio-ioizko baterien ohiko bizi-iraupena bitartekoa da500-1000 karga-deskarga ziklo, hau da, bateriaren ordezkapen gutxiago eta, beraz, jabetza kostu orokorra murrizten du.
  • Errendimendu egonkorra: Bateriaren egonkortasunak errendimendu koherentea eta fidagarritasuna esan nahi du bere bizitza osoan zehar, bateria zahartzearen ondorioz errendimendua hondatzeko edo huts egiteko arriskua murriztuz.

3.Kargatzeko eta deskargatzeko gaitasuna azkarra

  • Erosotasuna eta eraginkortasuna: Litio-ioizko bateriek karga eta deskarga azkarrak onartzen dituzte, karga-abiadura tipikoak iristen direlarik1-2C, erabiltzaile modernoen eskakizunak kargatzeko azkar kargatzeko, itxaronaldiak murrizteko eta eguneroko bizitza eta lan eraginkortasuna hobetzeko.
  • Bizitza modernora moldagarria: Kargatze azkarraren funtzioak bizitza modernoko karga azkar eta erosoei erantzuten die, batez ere bidaietan, lanean edo bateria azkar berritu behar duten beste batzuetan.

4.Memoria efekturik gabe

  • Kargatzeko ohitura erosoak: "Memoriaren efektu" nabarmenik gabe, erabiltzaileek edozein unetan kargatu dezakete aldizkako deskarga osorik beharrik gabe, errendimendu optimoa mantentzeko, bateriaren kudeaketaren konplexutasuna murriztuz.
  • Eraginkortasun handia mantentzea: Memoria-efekturik ez izateak esan nahi du litio-ioizko bateriek errendimendu eraginkor eta koherentea eman dezaketela etengabe karga-deskarga kudeaketa konplexurik gabe, erabiltzaileen mantentze- eta kudeaketa-zama murriztuz.

5.Autodeskarga-tasa baxua

  • Epe luzerako biltegiratzea: litio-ioizko baterien autodeskarga-tasa normalean izaten da% 2-3 hilean, hau da, bateriaren kargaren galera minimoa erabiltzen ez den denbora luzeetan, karga-maila altuak mantenduz egonean edo larrialdietan erabiltzeko.
  • Energia Aurreztea: Autodeskarga-tasa baxuek erabiltzen ez diren baterien energia-galera murrizten dute, energia aurreztuz eta ingurumen-inpaktua murriztuz.

 

Litio-ioizko bateriaren desabantailak

1. Segurtasun Arazoak

Litio-ioizko pilek segurtasun-arriskuak dituzte, hala nola, gehiegi berotzea, erretzea edo leherketa. Segurtasun-arazo hauek bateria erabiltzean erabiltzaileentzako arriskuak areagotu ditzakete, osasunari eta jabetzari kalteak eragin diezazkiokete, eta, ondorioz, segurtasun-kudeaketa eta zaintza hobetu behar dira.

2. Kostua

Litio-ioizko baterien ekoizpen kostua normalean bitartekoa da100-200 $ kilowatt-orduko (kWh). Beste bateria mota batzuekin alderatuta, prezio altu samarra da, batez ere purutasun handiko materialei eta fabrikazio prozesu konplexuei esker.

3. Bizitza mugatua

Litio-ioizko baterien batez besteko iraupena normalean bitartekoa da300-500 karga-deskarga ziklo. Maiz eta intentsitate handiko erabilera baldintzetan, bateriaren ahalmena eta errendimendua azkarrago honda daitezke.

4. Tenperaturaren sentikortasuna

Litio-ioizko baterien funtzionamendu-tenperatura optimoa barruan egon ohi da0-45 gradu Celsius. Tenperatura handiegi edo baxuetan, bateriaren errendimenduan eta segurtasunean eragina izan daiteke.

5. Kargatzeko Denbora

Litio-ioizko bateriak kargatzeko gaitasunak dituzten arren, aplikazio batzuetan, hala nola ibilgailu elektrikoak, karga azkarreko teknologiak oraindik gehiago garatu behar du. Gaur egun, karga azkarreko teknologia batzuek bateria karga dezakete%80 30 minuturen buruan, baina %100eko kargara iristeak denbora gehiago behar du normalean.

 

Litio-ioizko bateriarako egokiak diren industriak eta eszenatokiak

Bere errendimendu-ezaugarri bikainak direla eta, batez ere energia-dentsitate handia, arina eta "memoria-efekturik gabekoa" direla eta, litio-ioizko bateriak egokiak dira hainbat industria eta aplikazio eszenatokietarako. Hona hemen litio-ioizko bateriak egokiagoak diren industriak, eszenatokiak eta produktuak:

 

Litio-ioizko bateriaren aplikazio-egoerak

  1. Produktu elektroniko eramangarriak litio-ioizko pilekin:
    • Smartphones eta tabletak: Litio-ioizko bateriak, energia-dentsitate handia eta arina direla eta, smartphone eta tablet modernoen energia iturri nagusi bihurtu dira.
    • Audio eta bideo gailu eramangarriak: hala nola, Bluetooth entzungailuak, bozgorailu eramangarriak eta kamerak.
  2. Garraio elektrikoko ibilgailuak litio-ioizko bateriak dituztenak:
    • Auto elektrikoak (EV) eta ibilgailu elektriko hibridoak (HEV): energia-dentsitate handia eta ziklo-bizitza luzea direla eta, litio-ioizko bateriak hobetsi dira.ibilgailu elektriko eta hibridoetarako bateriaren teknologia.
    • Bizikleta elektrikoak eta scooter elektrikoak: gero eta ezagunak dira distantzia laburreko bidaietan eta hiri-garraioan.
  1. Elikatze-hornidura eramangarriak eta energia biltegiratzeko sistemak litio-ioizko pilekin:
    • Kargagailu eramangarriak eta elikatze hornidura mugikorrak: gailu adimendunei elikadura osagarria hornitzea.
    • Etxebizitza eta merkataritzako energia biltegiratzeko sistemak: hala nola, etxeko eguzki energia biltegiratzeko sistemak eta sareko biltegiratze proiektuak.
  2. Litio-ioizko bateriak dituzten gailu medikoak:
    • Gailu mediko eramangarriak: hala nola, haizagailu eramangarriak, odol-presioa monitoreak eta termometroak.
    • Gailu mugikor medikoak eta monitorizazio sistemak: hala nola, haririk gabeko elektrokardiograma (ECG) gailuak eta urruneko osasuna kontrolatzeko sistemak.
  3. Aeroespaziala eta Espazioko litio-ioizko bateriak:
    • Tripulatu gabeko aire-ibilgailuak (UAV) eta hegazkinak: litio-ioizko baterien energia-dentsitate arin eta handia dela eta, drone eta beste hegazkin arinentzako energia iturri ezin hobeak dira.
    • Sateliteak eta espazio-zundak: litio-ioizko bateriak pixkanaka erabiltzen ari dira aplikazio aeroespazialetan.

 

Litio-ioizko bateriak erabiltzen dituzten produktu ezagunak

  • Tesla auto elektrikoen bateriak: Teslaren litio-ioizko bateria-paketeek energia-dentsitate handiko litio-ioizko bateria teknologia erabiltzen dute ibilgailu elektrikoei iraupen luzea emateko.
  • Apple iPhone eta iPad bateriak: Apple-k kalitate handiko litio-ioizko bateriak erabiltzen ditu bere iPhone eta iPad serieetarako energia iturri nagusi gisa.
  • Dyson haririk gabeko xurgagailuaren bateriak: Dysonen haririk gabeko xurgagailuek litio-ioizko bateria eraginkorrak erabiltzen dituzte, erabiltzaileei erabilera-denbora luzeagoa eta karga-abiadura azkarragoa eskaintzen dietelarik.

 

Zer da litio polimerozko bateria?

 

Litio polimeroaren bateriaren ikuspegi orokorra

Litio-polimeroa (LiPo) bateria, egoera solidoko litiozko bateria gisa ere ezaguna, litio-ioizko bateria teknologia aurreratu bat da, eta egoera solidoko polimeroa elektrolito gisa erabiltzen du ohiko elektrolito likidoen ordez. Baterien teknologia honen abantaila nagusiak segurtasun, energia-dentsitate eta egonkortasun handiagoan daude.

 

Litio polimerozko bateriaren printzipioa

  • Kargatzeko Prozesua: Kargatzen hasten denean, kanpoko energia-iturri bat konektatzen da bateriara. Elektrodo positiboak (anodoa) elektroiak onartzen ditu, eta, aldi berean, litio ioiak elektrodo positibotik askatzen dira, elektrolitoan zehar elektrodo negatibora (katodora) migratzen dira eta txertatu egiten dira. Bien bitartean, elektrodo negatiboak elektroiak ere onartzen ditu, bateriaren karga orokorra handituz eta energia elektriko gehiago gordez.
  • Deskarga Prozesua: Bateria erabiltzean, elektroiak elektrodo negatibotik (katodotik) gailutik igarotzen dira eta elektrodo positibora (anodora) itzultzen dira. Une honetan, elektrodo negatiboan txertatutako litio ioiak askatzen eta elektrodo positibora itzultzen hasten dira. Litio ioiak migratzen diren heinean, bateriaren karga gutxitzen da, eta gordetako energia elektrikoa askatzen da gailua erabiltzeko.

 

Litio polimerozko bateriaren egitura

Litio-polimeroko bateria baten oinarrizko egitura litio-ioizko bateria baten antzekoa da, baina elektrolito desberdinak eta material batzuk erabiltzen ditu. Hona hemen Litio Polimeroko bateria baten osagai nagusiak:

 

  1. Elektrodo positiboa (anodoa):
    • Material Aktiboa: Elektrodo positiboaren materiala normalean litio-ioi txertatutako materialak izan ohi dira, hala nola litio kobalto oxidoa, litio burdin fosfatoa, etab.
    • Egungo Biltzailea: Elektrizitatea eroateko, anodoa korronte eroale-kolektore batekin estaltzen da normalean, adibidez, kobrezko paperarekin.
  2. Elektrodo negatiboa (katodoa):
    • Material Aktiboa: Elektrodo negatiboaren material aktiboa ere txertatuta dago, normalean grafitoa edo silizioan oinarritutako materialak erabiliz.
    • Egungo Biltzailea: Anodoaren antzera, katodoak korronte-kolektore eroale on bat ere behar du, hala nola kobrezko papera edo aluminiozko papera.
  3. Elektrolitoa:
    • Litio-Polimeroetako bateriek egoera solidoko edo gel-itxurako polimeroak erabiltzen dituzte elektrolito gisa, hori da litio-ioizko pilen desberdintasun nagusietako bat. Elektrolito forma honek segurtasun eta egonkortasun handiagoa eskaintzen du.
  4. Bereizlea:
    • Bereizlearen eginkizuna elektrodo positibo eta negatiboen arteko zuzeneko kontaktua saihestea da, litio ioiak igarotzen uzten dituen bitartean. Horrek bateriaren zirkuitu laburrak saihesten laguntzen du eta bateriaren egonkortasuna mantentzen du.
  5. Itxitura eta Zigilua:
    • Bateriaren kanpoaldea metalezko edo plastikozko karkasaz egin ohi da, babesa eta egitura-euskarria eskaintzen du.
    • Zigilatzeko materialak elektrolitoak ez duela ihes egiten ziurtatzen du eta bateriaren barne-ingurunearen egonkortasuna mantentzen du.

 

Egoera solidoko edo gel-itxurako polimero elektrolitoen erabilera dela eta, litio-polimeroen bateriak dituzteenergia dentsitate handia, segurtasuna eta egonkortasuna, aukera erakargarriagoa bihurtuz zenbait aplikaziotarako elektrolito likido likidozko litio-ioizko pilen aldean.

 

Litio polimeroen bateriaren abantailak

Elektrolito likidozko litio-ioizko bateria tradizionalekin alderatuta, Litio Polimeroen bateriak abantaila berezi hauek dituzte:

1.Egoera solidoko elektrolitoa

  • Segurtasun hobetua: Egoera solidoko elektrolito bat erabiltzeagatik, litio polimerozko bateriek nabarmen murrizten dute gehiegizko berotze, errekuntza edo leherketa arriskua. Horrek bateriaren segurtasuna hobetzeaz gain, ihesak edo barne zirkuitu laburrak eragindako arrisku potentzialak murrizten ditu.

2.Energia Dentsitate Handia

  • Gailuaren diseinu optimizatua: Litio Polimeroko baterien energia-dentsitatea normalean iristen da300-400 Wh/kg, baino nabarmen handiagoa150-250 Wh/kgElektrolito likido tradizionalen litio-ioizko bateriak. Horrek esan nahi du, bolumen edo pisu berdinarekin, litio-polimeroko bateriek energia elektriko gehiago gorde dezaketela, gailuak meheagoak eta arinagoak diseinatzeko.

3.Egonkortasuna eta Iraunkortasuna

  • Bizitza luzea eta mantentze baxua: Egoera solidoko elektrolitoak erabiltzeagatik, litio-polimeroen bateriak normalean iraupena dute.1500-2000 karga-deskarga ziklo, askoz gainditzen duena500-1000 karga-deskarga zikloElektrolito likido tradizionalen litio-ioizko bateriak. Horrek esan nahi du erabiltzaileek gailuak denbora gehiagoz erabil ditzaketela, bateriaren ordezko maiztasuna eta lotutako mantentze-kostuak murriztuz.

4.Kargatzeko eta deskargatzeko gaitasuna azkarra

  • Erabiltzaileen erosotasuna hobetu: Litio polimerozko bateriek abiadura handiko karga onartzen dute, kargatzeko abiadura 2-3C-ra arte iristen delarik. Horri esker, erabiltzaileek energia azkar lor dezakete, itxarote-denborak murrizten dituzte eta gailuaren erabileraren eraginkortasuna hobetzen dute.

5.Tenperatura Handiko Errendimendua

  • Aplikazio-eszenatoki zabalagoak: Egoera solidoko elektrolitoen tenperatura altuko egonkortasunari esker, litio-polimeroen bateriak ondo funtzionatzen dute funtzionamendu-tenperatura zabalagoetan. Horrek malgutasun eta fidagarritasun handiagoa ematen die tenperatura altuko inguruneetan funtzionatzea eskatzen duten aplikazioei, hala nola ibilgailu elektrikoak edo kanpoko ekipoak.

 

Oro har, litio-polimeroen bateriak erabiltzaileei segurtasun handiagoa, energia-dentsitate handiagoa, iraupen luzeagoa eta aplikazio sorta zabalagoa eskaintzen dizkiete, gailu elektroniko modernoen eta energia biltegiratzeko sistemen beharrak asetzeko.

 

Litio polimeroen bateriaren desabantailak

  1. Ekoizpen Kostu Altua:
    • Litio-polimeroen baterien ekoizpen-kostua normalean tartekoa da200-300 $ kilowatt-orduko (kWh), litio-ioizko bateria mota batzuekin alderatuta nahiko kostu altua dena.
  2. Kudeaketa Termikoaren Erronkak:
    • Berotze-baldintzetan, litio-polimeroen baterien beroa askatzeko tasa bezain handia izan daiteke10°C/min, kudeaketa termiko eraginkorra eskatzen du bateriaren tenperatura kontrolatzeko.
  3. Segurtasun Arazoak:
    • Estatistiken arabera, litio polimerozko baterien segurtasun istripu-tasa gutxi gorabehera da% 0,001, zeinak, beste bateria mota batzuk baino txikiagoa izan arren, oraindik segurtasun neurri eta kudeaketa zorrotzak eskatzen ditu.
  4. Zikloaren Bizitzaren Mugak:
    • Litio-polimeroko baterien batez besteko ziklo-bizitza tartekoa izan ohi da800-1200 karga-deskarga ziklo, erabilera-baldintzek, kargatzeko metodoek eta tenperaturak eragiten dutena.
  5. Egonkortasun Mekanikoa:
    • Elektrolito-geruzaren lodiera normalean tartean dago20-50 mikra, bateria kalte eta inpaktu mekanikoekiko sentikorrago bihurtuz.
  6. Kargatzeko abiadura mugak:
    • Litio polimerozko baterien karga-tasa tipikoa normalean tartean dago0,5-1C, hau da, kargatzeko denbora mugatua izan daiteke, batez ere korronte handietan edo karga azkarreko baldintzetan.

 

Litio-polimeroen bateriarako egokiak diren industriak eta eszenatokiak

  

Litio polimeroen bateriaren aplikazio-eszenatokiak

  1. Gailu mediko eramangarriak: energia-dentsitate handia, egonkortasuna eta bizi-iraupen luzea direla eta, litio-ioizko bateriak baino gehiago erabiltzen dira gailu mediko eramangarrietan, hala nola haizagailu eramangarriak, odol-presioa monitoreak eta termometroak. Gailu hauek normalean elikadura-hornidura egonkorra behar dute denbora luzez, eta litio-polimeroen bateriak behar zehatz horiek ase ditzakete.
  2. Errendimendu handiko elikatze-hornidura eramangarriak eta energia biltegiratzeko sistemak: energia-dentsitate handia, azkar kargatzeko eta deskargatzeko ahalmenak eta egonkortasuna direla eta, litio-polimeroen bateriak abantaila esanguratsuagoak dituzte errendimendu handiko elikatze-iturri eramangarrietan eta eskala handiko energia biltegiratzeko sistemetan, hala nola. etxebizitza eta merkataritza eguzki-energia biltegiratzeko sistema gisa.
  3. Aplikazio aeroespazialeko eta espazialak: arin, energia dentsitate handiko eta tenperatura altuko egonkortasunagatik, litio-polimeroen bateriak aplikazio aeroespazialean eta espazialetan litio-ioizko bateriek baino aplikazio eszenatoki zabalagoak dituzte, hala nola tripulaziorik gabeko aireko ibilgailuak (UAV), hegazkin arinak, sateliteak eta espazio-zundak.
  1. Aplikazioak Ingurune eta Baldintza berezietan: litio-polimeroen baterien egoera solidoko polimero-elektrolitoa dela eta, elektrolito likidozko litio-ioizko bateriak baino segurtasun eta egonkortasun hobea eskaintzen duena, egokiagoak dira ingurune eta baldintza berezietako aplikazioetarako, hala nola, goi-mailakoak. tenperatura, presio handiko edo segurtasun handiko baldintzak.

Laburbilduz, litio-polimeroen bateriak abantaila bereziak eta aplikazio-balioa dituzte aplikazio-eremu zehatz batzuetan, batez ere energia-dentsitate handia, iraupen luzea, karga eta deskarga azkarrak eta segurtasun-errendimendu handia eskatzen duten aplikazioetan.

 

Litio polimerozko bateriak erabiltzen dituzten produktu ezagunak

  1. OnePlus Nord serieko telefono adimendunak
    • OnePlus Nord serieko telefono mugikorrek litio-polimerozko bateriak erabiltzen dituzte, eta bateriaren iraupen luzeagoa eskaintzen dute diseinu argala mantenduz.
  2. Skydio 2 Drones
    • Skydio 2 droneak energia-dentsitate handiko litio-polimeroko bateriak erabiltzen ditu, eta 20 minutu baino gehiagoko hegaldi-denbora eskaintzen dio diseinu arina mantenduz.
  3. Oura Ring Health Tracker
    • Oura Ring osasun-jarraitzailea litio-polimeroko bateriak erabiltzen dituen eraztun adimenduna da, eta bateriaren iraupena hainbat egun eskaintzen du gailuaren diseinu argala eta erosoa bermatuz.
  4. PowerVision PowerEgg X
    • PowerVision-en PowerEgg X funtzio anitzeko drone bat da, litio-polimeroko bateriak erabiltzen dituena, 30 minutuko hegaldi-denbora lortzeko gai dena, lurreko eta ur-gaitasunak dituen bitartean.

 

Produktu ezagun hauek guztiz frogatzen dute litio-polimeroko baterien aplikazio hedatua eta abantaila paregabeak produktu elektroniko eramangarrietan, droneetan eta osasunaren jarraipena egiteko gailuetan.

 

Ondorioa

Litio ioi eta litio polimerozko baterien arteko konparazioan, litio polimerozko bateriek energia-dentsitate handiagoa, ziklo-bizitza luzeagoa eta segurtasun handiagoa eskaintzen dituzte, errendimendu eta iraupen handia eskatzen duten aplikazioetarako aproposa bihurtuz. Karga azkarrari, segurtasunari eta kostu apur bat handiagoari aurre egiteko prest dauden kontsumitzaile indibidualentzat, litio-polimeroko bateriak dira hobetsitako aukera. Etxeko energia biltegiratzeko negozioen kontratazioan, litio-polimeroko bateriak aukera itxaropentsu gisa agertzen dira, ziklo-bizitza, segurtasuna eta laguntza teknikoa hobetu direlako. Azken finean, bateria mota hauen artean aukeratzea behar zehatzen, lehentasunen eta aurreikusitako aplikazioen araberakoa da.


Argitalpenaren ordua: 2024-04-11