• novinky-bg-22

Lithium-iontové vs lithium-polymerové baterie – co je lepší?

Lithium-iontové vs lithium-polymerové baterie – co je lepší?

 

Zavedení

Lithium-iontové vs lithium-polymerové baterie – co je lepší? V rychle se vyvíjejícím světě technologií a přenosných energetických řešení vynikají lithium-iontové (Li-ion) a lithium-polymerové (LiPo) baterie jako dva hlavní uchazeči. Obě technologie nabízejí výrazné výhody a mají své jedinečné aplikace, které je odlišují z hlediska hustoty energie, životnosti cyklu, rychlosti nabíjení a bezpečnosti. Jak se spotřebitelé i podniky orientují ve svých energetických potřebách, pochopení rozdílů a výhod těchto typů baterií se stává zásadní. Tento článek se ponoří do složitosti obou technologií baterií a nabízí informace, které pomohou jednotlivcům a firmám činit informovaná rozhodnutí přizpůsobená jejich konkrétním požadavkům.

 

Jaké jsou rozdíly mezi lithium-iontovými a lithiovými polymerovými bateriemi?

 

lithium-iontové vs lithium-polymerové baterie kamada power

Lithium-iontové vs. Lithium-polymerové baterie Výhody a nevýhody Srovnávací obrázek

Lithium-iontové (Li-ion) baterie a lithium-polymerové (LiPo) baterie jsou dvě hlavní technologie baterií, z nichž každá má odlišné vlastnosti, které přímo ovlivňují uživatelskou zkušenost a hodnotu v praktických aplikacích.

Za prvé, lithium-polymerové baterie vynikají hustotou energie díky svému pevnému elektrolytu, typicky dosahující 300-400 Wh/kg, což daleko převyšuje 150-250 Wh/kg lithium-iontových baterií. To znamená, že můžete používat lehčí a tenčí zařízení nebo ukládat více energie do zařízení stejné velikosti. Pro uživatele, kteří jsou často na cestách nebo vyžadují delší používání, to znamená delší životnost baterie a více přenosných zařízení.

Za druhé, lithium-polymerové baterie mají delší životnost, obvykle v rozmezí 1500-2000 cyklů nabití-vybití, ve srovnání s 500-1000 cykly u lithium-iontových baterií. To nejen prodlužuje životnost zařízení, ale také snižuje frekvenci výměny baterií, čímž se snižují náklady na údržbu a výměnu.

Další významnou výhodou je rychlé nabíjení a vybíjení. Lithium-polymerové baterie podporují rychlosti nabíjení až 2-3C, což vám umožní získat dostatek energie v krátkém čase, výrazně zkrátí čekací dobu a zvýší dostupnost zařízení a uživatelské pohodlí.

Kromě toho mají lithium-polymerové baterie relativně nízkou rychlost samovybíjení, obvykle méně než 1 % za měsíc. To znamená, že můžete záložní baterie nebo zařízení skladovat po delší dobu bez častého nabíjení, což usnadňuje nouzové nebo záložní použití.

Z hlediska bezpečnosti přispívá k vyšší bezpečnosti a nižším rizikům i použití elektrolytů v pevné fázi v lithium-polymerových bateriích.

Nicméně cena a flexibilita lithium-polymerových baterií mohou být pro některé uživatele faktory, které je třeba zvážit. Vzhledem ke svým technologickým výhodám jsou lithium-polymerové baterie obecně dražší a nabízejí menší volnost při návrhu ve srovnání s lithium-iontovými bateriemi.

Stručně řečeno, lithium-polymerové baterie nabízejí uživatelům přenosnější, stabilnější, účinnější a ekologičtější energetické řešení díky vysoké hustotě energie, dlouhé životnosti, schopnostem rychlého nabíjení a vybíjení a nízké rychlosti samovybíjení. Jsou zvláště vhodné pro aplikace vyžadující dlouhou životnost baterie, vysoký výkon a bezpečnost.

 

Rychlá srovnávací tabulka lithium-iontových a lithiových polymerových baterií

Srovnávací parametr Lithium-iontové baterie Lithiové polymerové baterie
Typ elektrolytu Kapalný Solidní
Energetická hustota (Wh/kg) 150-250 300-400
Životnost cyklu (cykly nabíjení a vybíjení) 500-1000 1500-2000
Rychlost nabíjení (C) 1-2C 2-3C
Míra samovybíjení (%) 2-3 % měsíčně Méně než 1 % měsíčně
Vliv na životní prostředí Mírný Nízký
Stabilita a spolehlivost Vysoký Velmi vysoká
Účinnost nabíjení/vybíjení (%) 90–95 % nad 95 %
Hmotnost (kg/kWh) 2-3 1-2
Přijetí a adaptabilita na trhu Vysoký Rostoucí
Flexibilita a svoboda designu Mírný Vysoký
Bezpečnost Mírný Vysoký
Náklady Mírný Vysoký
Teplotní rozsah 0-45 °C -20-60 °C
Dobíjecí cykly 500-1000 cyklů 500-1000 cyklů
Ekologická udržitelnost Mírný Vysoký

(Tipy: Skutečné výkonnostní parametry se mohou lišit v závislosti na různých výrobcích, produktech a podmínkách použití. Proto se při rozhodování doporučuje odkázat na konkrétní technické specifikace a nezávislé zkušební zprávy poskytnuté výrobci.)

 

Jak rychle posoudit, která baterie je pro vás ta pravá

 

Jednotliví zákazníci: Jak rychle vyhodnotit, jakou baterii koupit

 

Případ: Nákup baterie pro elektrické kolo

Představte si, že uvažujete o koupi elektrokola a máte dvě možnosti baterie: Lithium-iontová baterie a Lithium Polymerová baterie. Zde jsou vaše úvahy:

  1. Energetická hustota: Chcete, aby vaše elektrokolo mělo delší dojezd.
  2. Cyklický život: Nechcete často měnit baterii; chcete baterii s dlouhou výdrží.
  3. Rychlost nabíjení a vybíjení: Chcete, aby se baterie rychle nabila a zkrátila se doba čekání.
  4. Rychlost samovybíjení: Plánujete používat elektrokolo příležitostně a chcete, aby se baterie časem nabila.
  5. Bezpečnost: Velmi vám záleží na bezpečnosti a chcete, aby se baterie nepřehřála nebo neexplodovala.
  6. Náklady: Máte rozpočet a chcete baterii, která nabízí dobrou hodnotu za peníze.
  7. Flexibilita designu: Chcete, aby byla baterie kompaktní a nezabírala příliš mnoho místa.

Nyní zkombinujme tyto úvahy s váhami v tabulce hodnocení:

 

Faktor Lithium-iontová baterie (0-10 bodů) Lithiová polymerová baterie (0–10 bodů) Skóre hmotnosti (0–10 bodů)
Energetická hustota 7 10 9
Cyklický život 6 9 8
Rychlost nabíjení a vybíjení 8 10 9
Rychlost samovybíjení 7 9 8
Bezpečnost 9 10 9
Náklady 8 6 7
Flexibilita designu 9 7 8
Celkové skóre 54 61  

Z výše uvedené tabulky vidíme, že Lithium Polymerová baterie má celkové skóre 61 bodů, zatímco Lithium-iontová baterie má celkové skóre 54 bodů.

 

Na základě vašich potřeb:

  • Pokud upřednostňujete hustotu energie, rychlost nabíjení a vybíjení a bezpečnost a můžete akceptovat mírně vyšší náklady, pak si vyberteLithium-polymerová bateriemůže být pro vás vhodnější.
  • Pokud se více zajímáte o náklady a flexibilitu designu a můžete akceptovat nižší životnost cyklu a mírně nižší rychlost nabíjení a vybíjení, pakLithium-iontová bateriemůže být vhodnější.

Tímto způsobem můžete učinit informovanější volbu na základě vašich potřeb a výše uvedeného hodnocení.

 

Firemní zákazníci: Jak rychle posoudit, jakou baterii pořídit

V souvislosti s aplikacemi domácích baterií pro ukládání energie budou distributoři věnovat větší pozornost životnosti baterií, stabilitě, bezpečnosti a hospodárnosti. Zde je tabulka hodnocení zohledňující tyto faktory:

Případ: Výběr dodavatele baterií pro prodej domácích energetických akumulátorů

Při instalaci domácích akumulátorů energie pro velký počet uživatelů musí distributoři zvážit následující klíčové faktory:

  1. Efektivita nákladů: Distributoři potřebují poskytovat bateriové řešení s vysokou nákladovou efektivitou.
  2. Cyklický život: Uživatelé chtějí baterie s dlouhou životností a vysokými cykly nabíjení a vybíjení.
  3. Bezpečnost: Bezpečnost je zvláště důležitá v domácím prostředí a baterie by měly mít vynikající bezpečnostní výkon.
  4. Stabilita dodávek: Dodavatelé by měli být schopni zajistit stabilní a nepřetržité napájení baterií.
  5. Technická podpora a servis: Nabídněte profesionální technickou podporu a poprodejní servis, abyste splňovali potřeby uživatelů.
  6. Pověst značky: Pověst značky dodavatele a výkonnost na trhu.
  7. Pohodlí instalace: Velikost baterie, hmotnost a způsob instalace jsou důležité jak pro uživatele, tak pro distributory.

S ohledem na výše uvedené faktory a přiřazení vah:

 

Faktor Lithium-iontová baterie (0-10 bodů) Lithiová polymerová baterie (0–10 bodů) Skóre hmotnosti (0–10 bodů)
Efektivita nákladů 7 6 9
Cyklický život 8 9 9
Bezpečnost 7 8 9
Stabilita dodávek 6 8 8
Technická podpora a servis 7 8 8
Pověst značky 8 7 8
Pohodlí instalace 7 6 7
Celkové skóre 50 52  

Z výše uvedené tabulky vidíme, že Lithium Polymerová baterie má celkové skóre 52 bodů, zatímco Lithium-iontová baterie má celkové skóre 50 bodů.

Proto z pohledu výběru dodavatele pro velký počet uživatelů domácích energetických akumulátorů jeLithium-polymerová bateriemůže být lepší volba. Navzdory mírně vyšším nákladům, s ohledem na životnost, bezpečnost, stabilitu dodávek a technickou podporu, může uživatelům nabídnout spolehlivější a efektivnější řešení pro ukládání energie.

 

Co je to lithium-iontová baterie?

 

Přehled lithium-iontových baterií

Lithium-iontová baterie je dobíjecí baterie, která ukládá a uvolňuje energii pohybem lithiových iontů mezi kladnou a zápornou elektrodou. Stala se primárním zdrojem energie pro mnoho mobilních zařízení (jako jsou chytré telefony, notebooky) a elektrických vozidel (jako jsou elektromobily, elektrická kola).

 

Struktura lithium-iontové baterie

  1. Materiál pozitivní elektrody:
    • Kladná elektroda lithium-iontové baterie obvykle používá soli lithia (jako je oxid lithný, kobaltnatý, oxid lithný, nikl, mangan, oxid kobaltu atd.) a materiály na bázi uhlíku (jako je přírodní nebo syntetický grafit, titaničitan lithný atd.).
    • Výběr materiálu kladné elektrody má významný dopad na hustotu energie baterie, životnost cyklu a cenu.
  2. Negativní elektroda (katoda):
    • Záporná elektroda lithium-iontové baterie obvykle používá materiály na bázi uhlíku, jako je přírodní nebo syntetický grafit.
    • Některé vysoce výkonné lithium-iontové baterie také používají materiály jako křemík nebo lithiový kov jako zápornou elektrodu, aby se zvýšila hustota energie baterie.
  3. Elektrolyt:
    • Lithium-iontové baterie používají tekutý elektrolyt, typicky soli lithia rozpuštěné v organických rozpouštědlech, jako je lithium hexafluorofosfát (LiPF6).
    • Elektrolyt slouží jako vodič a usnadňuje pohyb iontů lithia, což určuje výkon a bezpečnost baterie.
  4. Oddělovač:
    • Separátor v lithium-iontové baterii je primárně vyroben z mikroporézních polymerních nebo keramických materiálů, které jsou navrženy tak, aby zabránily přímému kontaktu mezi kladnými a zápornými elektrodami a zároveň umožňovaly průchod iontů lithia.
    • Volba separátoru významně ovlivňuje bezpečnost baterie, životnost cyklu a výkon.
  5. Kryt a těsnění:
    • Kryt lithium-iontové baterie je obvykle vyroben z kovových materiálů (jako je hliník nebo kobalt) nebo speciálních plastů, které poskytují strukturální podporu a chrání vnitřní součásti.
    • Konstrukce těsnění baterie zajišťuje, že elektrolyt neuniká a zabraňuje vniknutí vnějších látek, čímž je zachován výkon a bezpečnost baterie.

 

Celkově lithium-iontové baterie dosahují dobré hustoty energie, životnosti cyklu a výkonu díky své složité struktuře a pečlivě zvoleným kombinacím materiálů. Díky těmto vlastnostem jsou lithium-iontové baterie hlavní volbou pro moderní přenosná elektronická zařízení, elektrická vozidla a systémy pro ukládání energie. Ve srovnání s lithium-polymerovými bateriemi mají lithium-iontové baterie určité výhody v hustotě energie a nákladové efektivitě, ale také čelí výzvám v oblasti bezpečnosti a stability.

 

Princip lithium-iontové baterie

  • Během nabíjení se ionty lithia uvolňují z kladné elektrody (anody) a přesouvají se přes elektrolyt k záporné elektrodě (katodě), čímž generují elektrický proud mimo baterii, který napájí zařízení.
  • Během vybíjení je tento proces obrácený, ionty lithia se pohybují od záporné elektrody (katody) zpět ke kladné elektrodě (anodě), čímž se uvolňuje uložená energie.

 

Výhody lithium-iontové baterie

1.Vysoká hustota energie

  • Přenosnost a lehkost: Hustota energie lithium-iontových baterií je obvykle v rozmezí150-250 Wh/kg, což umožňuje přenosným zařízením, jako jsou smartphony, tablety a notebooky, ukládat velké množství energie do relativně lehkého objemu.
  • Dlouhotrvající používání: Vysoká hustota energie umožňuje zařízením pracovat po delší dobu v omezeném prostoru, což vyhovuje potřebám uživatelů pro delší venkovní nebo dlouhodobé používání a poskytuje delší životnost baterie.

2.Dlouhá životnost a stabilita

  • Ekonomické výhody: Typická životnost lithium-iontových baterií se pohybuje od500-1000 cyklů nabití-vybití, což znamená méně výměn baterií a tím snížení celkových nákladů na vlastnictví.
  • Stabilní výkon: Stabilita baterie znamená konzistentní výkon a spolehlivost po celou dobu její životnosti, čímž se snižuje riziko snížení výkonu nebo selhání v důsledku stárnutí baterie.

3.Možnost rychlého nabíjení a vybíjení

  • Pohodlí a účinnost: Lithium-iontové baterie podporují rychlé nabíjení a vybíjení, přičemž typické rychlosti nabíjení dosahují1-2C, splňující požadavky moderních uživatelů na rychlé nabíjení, zkrácení čekacích dob a zlepšení každodenního života a efektivity práce.
  • Přizpůsobitelné modernímu životu: Funkce rychlého nabíjení splňuje potřeby rychlého a pohodlného nabíjení v moderním životě, zejména během cestování, práce nebo jiných příležitostí vyžadujících rychlé doplnění baterie.

4.Žádný paměťový efekt

  • Pohodlné návyky nabíjení: Bez znatelného „paměťového efektu“ mohou uživatelé nabíjet kdykoli bez nutnosti pravidelného úplného vybíjení pro udržení optimálního výkonu, což snižuje složitost správy baterie.
  • Udržování vysoké účinnosti: Žádný paměťový efekt znamená, že lithium-iontové baterie mohou nepřetržitě poskytovat efektivní a konzistentní výkon bez složitého řízení nabíjení a vybíjení, což snižuje nároky uživatelů na údržbu a správu.

5.Nízká rychlost samovybíjení

  • Dlouhodobé skladování: Rychlost samovybíjení lithium-iontových baterií je obvykle2-3 % měsíčně, což znamená minimální ztrátu nabití baterie po delší dobu nepoužívání, udržování vysoké úrovně nabití pro pohotovostní nebo nouzové použití.
  • Úspora energie: Nízká míra samovybíjení snižuje energetické ztráty v nepoužívaných bateriích, šetří energii a snižuje dopad na životní prostředí.

 

Nevýhody lithium-iontové baterie

1. Bezpečnostní otázky

Lithium-iontové baterie představují bezpečnostní rizika, jako je přehřátí, spalování nebo výbuch. Tyto bezpečnostní problémy mohou zvýšit rizika pro uživatele během používání baterie, což může způsobit poškození zdraví a majetku, což vyžaduje lepší řízení a monitorování bezpečnosti.

2. Náklady

Výrobní náklady lithium-iontových baterií se obvykle pohybují od100–200 USD za kilowatthodinu (kWh). Oproti jiným typům baterií se jedná o poměrně vysokou cenu, a to především díky vysoce čistým materiálům a složitým výrobním procesům.

3. Omezená životnost

Průměrná životnost lithium-iontových baterií se obvykle pohybuje od300-500 cyklů nabití-vybití. Za podmínek častého a intenzivního používání se může kapacita a výkon baterie snižovat rychleji.

4. Teplotní citlivost

Optimální provozní teplota pro lithium-iontové baterie je obvykle uvnitř0-45 stupňů Celsia. Při příliš vysokých nebo nízkých teplotách může být ovlivněn výkon a bezpečnost baterie.

5. Doba nabíjení

Zatímco lithium-iontové baterie mají schopnosti rychlého nabíjení, v některých aplikacích, jako jsou elektrická vozidla, technologie rychlého nabíjení stále potřebuje další vývoj. V současné době mohou některé technologie rychlého nabíjení baterii nabíjet80 % do 30 minut, ale dosažení 100% nabití obvykle vyžaduje více času.

 

Odvětví a scénáře Vhodné pro lithium-iontové baterie

Díky svým vynikajícím výkonnostním charakteristikám, zejména vysoké hustotě energie, nízké hmotnosti a žádnému „paměťovému efektu“, jsou lithium-iontové baterie vhodné pro různá průmyslová odvětví a různé aplikační scénáře. Zde jsou odvětví, scénáře a produkty, kde jsou lithium-iontové baterie vhodnější:

 

Scénáře použití lithium-iontových baterií

  1. Přenosné elektronické produkty s lithium-iontovými bateriemi:
    • Smartphony a tablety: Lithium-iontové baterie se díky své vysoké hustotě energie a nízké hmotnosti staly hlavním zdrojem energie pro moderní smartphony a tablety.
    • Přenosná audio a video zařízení: Jako jsou Bluetooth sluchátka, přenosné reproduktory a kamery.
  2. Elektrická dopravní vozidla s lithium-iontovými bateriemi:
    • Elektromobily (EV) a hybridní elektrická vozidla (HEV): Vzhledem k vysoké hustotě energie a dlouhé životnosti se upřednostňují lithium-iontové baterie.technologie baterií pro elektrická a hybridní vozidla.
    • Elektrická kola a elektrické skútry: Stále oblíbenější v cestování na krátké vzdálenosti a v městské dopravě.
  1. Přenosné napájecí zdroje a systémy pro ukládání energie s lithium-iontovými bateriemi:
    • Přenosné nabíječky a mobilní napájecí zdroje: Poskytování dodatečného napájení pro chytrá zařízení.
    • Rezidenční a komerční systémy skladování energie: Například domácí systémy skladování solární energie a projekty ukládání energie do sítě.
  2. Lékařská zařízení s lithium-iontovými bateriemi:
    • Přenosná lékařská zařízení: jako jsou přenosné ventilátory, monitory krevního tlaku a teploměry.
    • Zdravotnická mobilní zařízení a monitorovací systémy: Například bezdrátové elektrokardiogramové (EKG) zařízení a systémy vzdáleného monitorování zdraví.
  3. Letecké a kosmické lithium-iontové baterie:
    • Bezpilotní letadla (UAV) a letadla: Vzhledem k nízké hmotnosti a vysoké hustotě energie lithium-iontových baterií jsou ideálními zdroji energie pro drony a další lehká letadla.
    • Satelity a vesmírné sondy: Lithium-iontové baterie se postupně prosazují do leteckých aplikací.

 

Známé produkty využívající lithium-iontové baterie

  • Baterie do elektromobilů Tesla: Lithium-iontové baterie společnosti Tesla využívají technologii lithium-iontových baterií s vysokou hustotou energie, aby zajistily dlouhý dojezd pro její elektrická vozidla.
  • Baterie pro Apple iPhone a iPad: Apple používá vysoce kvalitní lithium-iontové baterie jako hlavní zdroj energie pro své řady iPhone a iPad.
  • Baterie do bezdrátových vysavačů Dyson: Bezdrátové vysavače Dyson používají účinné lithium-iontové baterie, které uživatelům poskytují delší dobu používání a rychlejší nabíjení.

 

Co je to lithium-polymerová baterie?

 

Přehled lithium-polymerových baterií

Lithium-polymerová (LiPo) baterie, známá také jako lithiová baterie v pevné fázi, je pokročilá technologie lithium-iontových baterií, která používá jako elektrolyt polymer v pevné fázi namísto tradičních kapalných elektrolytů. Hlavní výhody této technologie baterií spočívají ve zvýšené bezpečnosti, hustotě energie a stabilitě.

 

Princip lithiové polymerové baterie

  • Proces nabíjení: Po zahájení nabíjení je k baterii připojen externí zdroj napájení. Kladná elektroda (anoda) přijímá elektrony a současně se ionty lithia oddělují od kladné elektrody, migrují přes elektrolyt k záporné elektrodě (katodě) a zabudovávají se. Mezitím záporná elektroda také přijímá elektrony, zvyšuje celkový náboj baterie a ukládá více elektrické energie.
  • Proces vybíjení: Během používání baterie proudí elektrony ze záporné elektrody (katody) přes zařízení a vracejí se ke kladné elektrodě (anodě). V tomto okamžiku se ionty lithia v záporné elektrodě začnou oddělovat a vracet se do kladné elektrody. Jak ionty lithia migrují, nabití baterie klesá a uložená elektrická energie se uvolňuje pro použití v zařízení.

 

Struktura lithium-polymerové baterie

Základní struktura lithium-polymerové baterie je podobná jako u lithium-iontové baterie, ale používá jiné elektrolyty a některé materiály. Zde jsou hlavní součásti lithium-polymerové baterie:

 

  1. Pozitivní elektroda (anoda):
    • Aktivní materiál: Materiál kladné elektrody je obvykle lithium-iontové materiály, jako je oxid lithný, kobaltnatý, fosforečnan lithný atd.
    • Aktuální kolektor: Pro vedení elektřiny je anoda obvykle potažena vodivým kolektorem proudu, jako je měděná fólie.
  2. Negativní elektroda (katoda):
    • Aktivní materiál: Aktivní materiál záporné elektrody je také zapuštěn, běžně se používají materiály na bázi grafitu nebo křemíku.
    • Aktuální kolektor: Podobně jako anoda, i katoda vyžaduje dobrý vodivý sběrač proudu, jako je měděná fólie nebo hliníková fólie.
  3. Elektrolyt:
    • Lithium-polymerové baterie používají jako elektrolyty pevné nebo gelové polymery, což je jeden z hlavních rozdílů od tradičních lithium-iontových baterií. Tato forma elektrolytu poskytuje vyšší bezpečnost a stabilitu.
  4. Oddělovač:
    • Úlohou separátoru je zabránit přímému kontaktu mezi kladnými a zápornými elektrodami a zároveň umožnit průchod iontů lithia. To pomáhá zabránit zkratu baterie a udržuje stabilitu baterie.
  5. Kryt a těsnění:
    • Vnější povrch baterie je obvykle vyroben z kovového nebo plastového pouzdra, které poskytuje ochranu a strukturální podporu.
    • Těsnicí materiál zajišťuje, že elektrolyt neuniká a udržuje stabilitu vnitřního prostředí baterie.

 

Lithium-polymerové baterie mají díky použití pevných nebo gelovitých polymerních elektrolytůvysoká hustota energie, bezpečnost a stabilita, což z nich dělá atraktivnější volbu pro určité aplikace ve srovnání s tradičními lithium-iontovými bateriemi s tekutým elektrolytem.

 

Výhody lithiové polymerové baterie

Ve srovnání s tradičními lithium-iontovými bateriemi s tekutým elektrolytem mají lithium-polymerové baterie následující jedinečné výhody:

1.Elektrolyt v pevné fázi

  • Zvýšená bezpečnost: Díky použití elektrolytu v pevné fázi Lithium Polymerové baterie výrazně snižují riziko přehřátí, hoření nebo výbuchu. To nejen zlepšuje bezpečnost baterie, ale také snižuje potenciální nebezpečí způsobená únikem nebo vnitřním zkratem.

2.Vysoká hustota energie

  • Optimalizovaný design zařízení: Hustota energie Lithium Polymerových baterií obvykle dosahuje300-400 Wh/kg, výrazně vyšší než150-250 Wh/kgtradičních lithium-iontových baterií s tekutým elektrolytem. To znamená, že při stejném objemu nebo hmotnosti mohou lithium-polymerové baterie uložit více elektrické energie, což umožňuje navrhovat zařízení tenčí a lehčí.

3.Stabilita a trvanlivost

  • Dlouhá životnost a nízká údržba: Vzhledem k použití elektrolytů v pevné fázi mají lithium-polymerové baterie obvykle životnost1500-2000 cyklů nabití-vybití, daleko přesahující500-1000 cyklů nabití-vybitítradičních lithium-iontových baterií s tekutým elektrolytem. To znamená, že uživatelé mohou používat zařízení delší dobu, což snižuje frekvenci výměny baterií a související náklady na údržbu.

4.Možnost rychlého nabíjení a vybíjení

  • Vylepšené uživatelské pohodlí: Lithium-polymerové baterie podporují vysokorychlostní nabíjení s rychlostí nabíjení dosahující až 2-3C. To uživatelům umožňuje rychle získat energii, zkrátit čekací doby a zvýšit efektivitu používání zařízení.

5.Výkon při vysoké teplotě

  • Širší scénáře aplikací: Vysokoteplotní stabilita pevných elektrolytů umožňuje lithium-polymerovým bateriím dobře fungovat v širším rozsahu provozních teplot. To poskytuje větší flexibilitu a spolehlivost pro aplikace, které vyžadují provoz v prostředí s vysokou teplotou, jako jsou elektrická vozidla nebo venkovní zařízení.

 

Celkově lze říci, že lithium-polymerové baterie poskytují uživatelům vyšší bezpečnost, větší hustotu energie, delší životnost a širší rozsah aplikací, čímž dále splňují potřeby moderních elektronických zařízení a systémů pro ukládání energie.

 

Nevýhody lithiové polymerové baterie

  1. Vysoké výrobní náklady:
    • Výrobní náklady Lithium Polymerových baterií se obvykle pohybují v rozmezí od200–300 USD za kilowatthodinu (kWh), což je ve srovnání s jinými typy lithium-iontových baterií poměrně vysoká cena.
  2. Výzvy tepelného managementu:
    • Za podmínek přehřátí může být rychlost uvolňování tepla u lithiových polymerových baterií až10 °C/min, vyžadující efektivní řízení teploty pro řízení teploty baterie.
  3. Bezpečnostní problémy:
    • Podle statistik je míra bezpečnostních nehod Lithium Polymerových baterií přibližně0,001 %, která, i když je nižší než u některých jiných typů baterií, stále vyžaduje přísná bezpečnostní opatření a řízení.
  4. Omezení životnosti cyklu:
    • Průměrná životnost Lithium Polymerových baterií se obvykle pohybuje v rozmezí800-1200 cyklů nabití-vybití, která je ovlivněna podmínkami používání, způsoby nabíjení a teplotou.
  5. Mechanická stabilita:
    • Tloušťka vrstvy elektrolytu je typicky v rozmezí20-50 mikronů, čímž je baterie citlivější na mechanické poškození a náraz.
  6. Omezení rychlosti nabíjení:
    • Typická rychlost nabíjení Lithium Polymerových baterií je obvykle v rozmezí0,5-1C, což znamená, že doba nabíjení může být omezena, zejména za podmínek vysokého proudu nebo rychlého nabíjení.

 

Odvětví a scénáře Vhodné pro lithiové polymerové baterie

  

Scénáře použití lithiových polymerových baterií

  1. Přenosná zdravotnická zařízení: Vzhledem ke své vysoké hustotě energie, stabilitě a dlouhé životnosti jsou lithium-polymerové baterie více používány než lithium-iontové baterie v přenosných lékařských zařízeních, jako jsou přenosné ventilátory, monitory krevního tlaku a teploměry. Tato zařízení obvykle vyžadují stabilní napájení po delší dobu a lithium-polymerové baterie mohou tyto specifické potřeby splnit.
  2. Vysoce výkonné přenosné napájecí zdroje a systémy pro uchovávání energie: Díky své vysoké hustotě energie, schopnostem rychlého nabíjení a vybíjení a stabilitě mají lithium-polymerové baterie významnější výhody ve vysoce výkonných přenosných napájecích zdrojích a rozsáhlých systémech skladování energie, jako je např. jako rezidenční a komerční systémy pro skladování solární energie.
  3. Letecký a kosmický průmysl: Díky své nízké hmotnosti, vysoké hustotě energie a stabilitě při vysokých teplotách mají lithiové polymerové baterie širší aplikační scénáře než lithium-iontové baterie v leteckých a kosmických aplikacích, jako jsou bezpilotní letadla (UAV), lehká letadla, satelity a vesmírné sondy.
  1. Aplikace ve speciálních prostředích a podmínkách: Vzhledem k pevnému polymerovému elektrolytu lithiových polymerových baterií, který poskytuje lepší bezpečnost a stabilitu než lithium-iontové baterie s tekutým elektrolytem, ​​jsou vhodnější pro aplikace ve speciálních prostředích a podmínkách, jako jsou např. požadavky na teplotu, vysoký tlak nebo vysokou bezpečnost.

Stručně řečeno, lithium-polymerové baterie mají jedinečné výhody a aplikační hodnotu v určitých specifických oblastech použití, zejména v aplikacích, které vyžadují vysokou hustotu energie, dlouhou životnost, rychlé nabíjení a vybíjení a vysokou bezpečnost.

 

Známé produkty využívající lithium-polymerové baterie

  1. Smartphony řady OnePlus Nord
    • Smartphony řady OnePlus Nord využívají Lithium Polymerové baterie, což jim umožňuje poskytovat delší životnost baterie při zachování tenkého designu.
  2. Drony Skydio 2
    • Dron Skydio 2 využívá lithiové polymerové baterie s vysokou energetickou hustotou, které mu poskytují více než 20 minut letu při zachování lehké konstrukce.
  3. Oura Ring Health Tracker
    • Oura Ring Health tracker je chytrý prsten, který využívá lithiové polymerové baterie, které poskytují několik dní výdrže baterie a zároveň zajišťují tenký a pohodlný design zařízení.
  4. PowerVision PowerEgg X
    • PowerEgg X od společnosti PowerVision je multifunkční dron, který využívá lithiové polymerové baterie, které jsou schopné dosáhnout až 30 minut letu, přičemž mají schopnosti na zemi i na vodě.

 

Tyto dobře známé produkty plně demonstrují širokou aplikaci a jedinečné výhody Lithium Polymerových baterií v přenosných elektronických produktech, dronech a zařízeních pro sledování zdraví.

 

Závěr

Ve srovnání mezi lithium-iontovými a lithium-polymerovými bateriemi nabízejí lithium-polymerové baterie vynikající hustotu energie, delší životnost cyklu a zvýšenou bezpečnost, díky čemuž jsou ideální pro aplikace vyžadující vysoký výkon a dlouhou životnost. Pro jednotlivé spotřebitele, kteří upřednostňují rychlé nabíjení, bezpečnost a jsou ochotni přizpůsobit se mírně vyšším nákladům, jsou preferovanou volbou lithium-polymerové baterie. V obchodních zakázkách pro domácí skladování energie se lithium-polymerové baterie jeví jako slibná možnost díky jejich prodloužené životnosti, bezpečnosti a technické podpoře. Nakonec výběr mezi těmito typy baterií závisí na konkrétních potřebách, prioritách a zamýšlených aplikacích.


Čas odeslání: duben-11-2024