Літій-іонний чи літій-полімерний акумулятор: який кращий?

Сучасні електронні пристрої використовують два основних типи акумуляторів: літій-іонний та літій-полімерний. І от постає питання, який кращий. Літій-іонні акумулятори живлять більшість електронних пристроїв у всьому світі. Однак ви, можливо, стикалися з певною побутовою технікою з літій-полімерними акумуляторами. Хоча це може бути не одразу очевидним, існує значна різниця між літій-іонними та літій-полімерними акумуляторами. У цій статті ми детально розглянемо ці популярні типи акумуляторів і те, як вони живлять пристрої, що використовуються в повсякденному житті.

Що таке літій-іонний акумулятор?

Літій-іонний акумулятор може живити смартфони, ноутбуки та багато інших пристроїв. Ці акумулятори виготовляються шляхом поєднання чотирьох різних компонентів: катод, анод, роздільник (також його називають сепаратор) і електроліт.

Анод, здебільшого, виготовляється з літію (звідси й назва), тоді як катод часто виготовляється з графіту. Також часто використовують кобальт або марганець. Роздільник не дає зарядам викликати коротке замикання, а електроліт служить середовищем, яке дозволяє іонам рухатися від анода до катода.

Таким чином, коли ви заряджаєте свій телефон, іони, що зберігаються на мінусовій клемі, починають вібрувати, доки не наберуть достатнього заряду, щоб здійснити «подорож» від анода до катода, долаючи розділовий шар. Цей рух генерує електроенергію, яка живить ваш пристрій. Коли акумулятор розряджається, іони повертаються до анода.

Що таке літій-полімерний акумулятор?

Літій-полімерний акумулятор є дещо новішим, ніж літій-іонний. Він лише нещодавно зʼявився у смартфонах. Це одна з найбільш перспективних альтернатив літій-іонним акумуляторам.

Основною причиною появи є можливості швидкої зарядки. Літій-полімерні акумулятори спочатку використовувалися в старих, незграбних телефонах і  в ноутбуках. Сучасні пристрої, як-от дрони, також містять літій-полімерні акумулятори. Причина їхнього застосування у тому, що вони гнучкі та легкі. Їх також використовують у павербанках.

Як і літій-іонні акумулятори, літій-полімерні також мають анод і катод. Але в них замість рідкого електроліту використовується гелеподібний електроліт. Це одна з причин, чому вони, як правило, довговічніші, і вам не потрібно турбуватися про витік електроліту. Але цей гелеподібний матеріал з часом стає твердішим, зменшуючи здатність іонів вільно рухатися, скорочуючи термін служби акумулятора.

Літій-іонний чи літій-полімерний: ключові відмінності

1. Ціноутворення

Однією з головних причин широкого поширення літій-іонних акумуляторів є їхня низька ціна. Нові технології майже вдвічі знизили ціну на літій-іонні акумулятори, і оскільки вони існують досить давно, загалом виробляти їх набагато легше. Якщо безпосередньо порівнювати ціни, витрати на виробництво літій-полімерних акумуляторів трохи вищі. Ось чому літій-полімерні, зазвичай, не використовуються в дешевшій техніці.

2. Щільність потужності

Щільність потужності означає кількість енергії, яку містить акумулятор, порівняно з його вагою. Тому акумулятор з вищою щільністю потужності матиме довший час роботи. Літій-іонні акумулятори можуть утримувати до чотирьох разів більше заряду порівняно з літій-полімерними подібного розміру. Це робить їх більш бажаними для використання в компактних електронних пристроях.

З іншого боку, літій-полімерні акумулятори зазвичай повинні бути закриті у тверду оболонку. Це ще більше збільшує розміри, що робить такі акумулятори непридатними для менших пристроїв. Однак, все може змінитися, оскільки впроваджуються нові методи виробництва.

3. Безпека

Літій-полімерні акумулятори, як правило, безпечніші, ніж літій-іонні, насамперед через їхнє міцне упакування. Літій-полімерний акумулятор у твердій оболонці може протистояти зовнішньому тиску, що зменшує небезпеку. Це одна з причин, чому більшість пристроїв, які пропонують надзвичайно швидку зарядку, зазвичай мають літій-полімерні акумулятори. Гелеподібний електроліт у літій-полімерному акумуляторі також має меншу ймовірність витоку, ніж літій-іонний електроліт.

4. Швидкість пасивного розряду

Пристрій, що живиться від літій-полімерного акумулятора розряджається неймовірно повільно. Швидкість пасивного розряду літій-полімерних акумуляторів значно нижча порівняно з літій-іонними, тому вам не доведеться хвилюватися про те, що ваш пристрій розрядиться, поки він не використовується. При цьому, тривале зберігання літій-полімерного акумулятора простіше за літій-іонний.

5. Універсальність

Маловідома перевага літій-полімерних акумуляторів полягає в тому, що вони досить універсальні. Вони використовуються не лише в мобільних телефонах, павербанках чи ноутбуках. Ви також можете придбати літій-полімерні акумулятори для використання в безпілотних літальних апаратах або автомобілях із радіоуправлінням.

Проста причина цього полягає в їхній модифікації. Літій-полімерні акумулятори існують будь-яких форм і розмірів завдяки їхній гелевій основі. Є кілька виробників, які скористалися цією «свободою». Ви можете придбати літій-полімерні акумулятори від 1000 мАг до 10 000 мАг і вище.

6. Термін корисного використання

Як правило, літій-іонні акумулятори служать довше, ніж літій-полімерні. Середньостатистичний літій-іонний акумулятор може працювати 2-3 роки, тоді як літій-полімерний має набагато коротший термін служби, через те, що електроліт на основі гелю починає тверднути.

7. Загальне технічне обслуговування

Літій-іонні акумулятори практично не потребують обслуговування. З іншого боку, літій-полімерні акумулятори потребують невеликого обслуговування. Для прикладу, програмне забезпечення для смартфона дає точнішу інформацію про акумулятор. Ви можете відкалібрувати акумулятор свого смартфона, щоб дізнатися більше про його загальну продуктивність. Скажімо, якщо ви зберігаєте літій-полімерні акумулятори, ви повинні зарядити їх приблизно до позначки 30%. Подібним чином, для зарядки літій-полімерних акумуляторів більших розмірів потрібен спеціальний зарядний пристрій. Новіші технології значно полегшили технічне обслуговування літій-полімерних акумуляторів, тому вони тепер використовуються в смартфонах.

8. Портативність

Як літій-іонний, так і літій-полімерний акумулятор є досить портативними. Однак, перший виграє, оскільки ви можете легко знайти його у досить тонкій конструкції, тому він часто використовується в невеликій побутовій техніці.

Літій-іонний акумулятор:

• дешевший у виготовленні
• простіший у виготовленні
• може мати більше заряду
• вища автономність
• триваліший термін придатності
• практично не потребує обслуговування
• може використовуватися у невеликій побутовій техніці

Літій-полімерний акумулятор:

• дорожчий у виготовленні
• не використовується в дешевшій техніці
• безпечніший
• міцне упакування
• швидка зарядка
• універсальний
• може мати будь-яку форму та розмір
• гнучкий та легкий
• повільне пасивне розрядження
• простіше тривале зберігання
• потребує невеликого обслуговування

Літій-іонний чи літій-полімерний акумулятор: який кращий?

Літій-іонні акумулятори більш поширені через їхнє широке впровадження. Однак, літій-полімерні акумулятори швидко стають популярними завдяки підвищеним характеристикам безпеки та стабільній продуктивності. Проте, зараз багато компаній працюють над новішими технологіями. Твердотільні акумулятори, наприклад, перевершують літій-іонні практично в усіх сферах, забезпечуючи більш перспективну альтернативу. А от графенові акумулятори можуть здійснити надзвичайно великий стрибок в автономності пристроїв та швидкості їхнього заряджання. Якщо цікаво, ми раніше писали статтю щодо графенової революції.