ლითიუმის პოლიმერული ბატარეა კიდევ ერთი სიახლეა პორტატული აღჭურვილობის ელექტროენერგიის მომარაგების სფეროში. ითვლება, რომ ეს არის ლითიუმ-იონის ბატარეის უფრო მოწინავე მოდელი. ამასთან, ეს მთლად სიმართლეს არ შეესაბამება და მიუხედავად იმისა, რომ ახალი თაობა წარმატებით ანაცვლებს ფართოდ გავრცელებულ იონურ ტექნოლოგიას ზოგიერთ სეგმენტში, გარკვეული თვალსაზრისით Li-pol უფრო დაბალია ვიდრე მისი ანალოგი.
ლითიუმის პოლიმერული ბატარეის მოწყობილობა
ლითიუმის პოლიმერული ბატარეა იყენებს პოლიმერულ მასალას, როგორც ელექტროლიტს. ამ ტიპის ბატარეა გამოიყენება ციფრულ ტექნოლოგიებში, მობილურ ტელეფონებში, ყველა სახის გაჯეტში, რადიო – კონტროლირებად მოდელებში და ა.შ.
ლითიუმ-იონური ელემენტების გაუმჯობესების სტიმული იყო მათი ორი ნაკლის წინააღმდეგ ბრძოლის აუცილებლობა. უპირველეს ყოვლისა, ისინი საშიში არ არიან მუშაობისთვის და, უფრო მეტიც, საკმაოდ არაეკონომიურია. ინჟინრებმა გადაწყვიტეს ამ მინუსების აღმოფხვრა ელექტროლიტის შეცვლით.
შედეგად, პოლიმერული ელექტროლიტი გამოჩნდა. ამასთან, პოლიმერი ადრე ცნობილი იყო როგორც გამტარი. მას დიდი ხანია იყენებენ ელექტროტექნიკაში, როგორც გამტარ პლასტიკურ ფილმს. თანამედროვე განვითარებაში, ლითიუმის პოლიმერული უჯრედის სისქე აღწევს მხოლოდ 1 მმ-ს, რაც ავტომატურად გამორიცხავს სხვადასხვა ფორმის და ზომის დეველოპერების გამოყენების შეზღუდვებს.
ამასთან, ახალი თაობის ბატარეაში მთავარია თხევადი ელექტროლიტის არარსებობა, ამის გამო ხდება ბატარეის ანთების რისკის აღმოფხვრა. ამრიგად, მისი უსაფრთხოების პრობლემა აღმოიფხვრა. იმის გასაგებად, თუ რა არის ძირითადი განსხვავება Li-pol- ს და ლითიუმ-იონურ ბატარეებს შორის, უნდა გაეცნოთ ძირითადი მოდელის მოწყობილობას.
Li-ion ბატარეის მოწყობილობა
სერიული ლითიუმის ბატარეების პირველი მოდელები გამოჩნდა 90-იანი წლების დასაწყისში. ამასთან, მაშინ კობალტი და მანგანუმი გამოიყენეს როგორც ელექტროლიტი. თანამედროვე Li-ion ბატარეებში მნიშვნელოვანია არა მხოლოდ თავად ნივთიერება, არამედ ბლოკში მისი მდებარეობის კონფიგურაცია.
ლითიუმ-იონის ბატარეები შედგება ელექტროდებისგან, რომლებიც გამოყოფილია ფორების გამყოფით. თავის მხრივ, გამყოფი მასა მხოლოდ გაჟღენთილია ელექტროლიტური ნივთიერებით. რაც შეეხება თავად ელექტროდებს, ისინი წარმოადგენს კათოდურ ფუძეს ალუმინის ფოლგზე სპილენძის ანოდთან ერთად.
ბლოკის შიგნით საპირისპირო პოლუსის ანოდი და კათოდი ერთმანეთთან დაკავშირებულია დენის შემგროვებელი ტერმინალებით. დატენვა უზრუნველყოფს დადებით მუხტს ლითიუმის იონისთვის. ამ შემთხვევაში ლითიუმი სასარგებლოა იმით, რომ მას აქვს უნარი ადვილად შეაღწიოს სხვა ნივთიერებების კრისტალურ ქსელში, წარმოქმნას ქიმიური ბმები.
ამასთან, ლითიუმ-იონური ელემენტების დადებითი თვისებები უფრო და უფრო საკმარისი არ იყო თანამედროვე გაჯეტებში დავალებების შესასრულებლად. სწორედ ამან განაპირობა ახალი თაობის Li-pol ელემენტების გაჩენა, რომელსაც მრავალი დიზაინისა და ფუნქციონალური მახასიათებელი გააჩნია.
ზოგადად, აუცილებელია აღინიშნოს ლითიუმ-იონის ელექტრომომარაგების მსგავსება მანქანებისთვის ჰელიუმის სრული ზომის ბატარეებთან. ორივე შემთხვევაში, ელემენტები შექმნილია პრაქტიკულად. ნაწილობრივ, განვითარების ეს მიმართულება გაგრძელდა პოლიმერებზე დაფუძნებული ელემენტებით.
ლითიუმის პოლიმერის ბატარეის ხანგრძლივობა
საშუალოდ, ლითიუმის პოლიმერული ბატარეები მხარს უჭერს დაახლოებით 800-900 დატენვის ციკლს. ეს მაჩვენებელი ძალიან მოკრძალებულად შეიძლება ჩაითვალოს სხვა თანამედროვე ანალოგებთან შედარებით. მაგრამ ეს ფაქტორი ექსპერტებს საერთოდ არ მიაჩნიათ, როგორც განმსაზღვრელი ელემენტის რესურსი.
ფაქტია, რომ უახლესი ელემენტები ექვემდებარება აქტიურ დაბერებას, მიუხედავად მათი ინტენსივობისა. ანუ მაშინაც კი, თუ ელექტროენერგიის მიწოდება საერთოდ არ იქნება გამოყენებული, მისი რესურსი დროთა განმავლობაში შემცირდება. უფრო მეტიც, ეს თანაბრად ეხება როგორც ლითიუმ-იონურ ბატარეას, ასევე ლითიუმ-პოლიმერულ უჯრედებს.
ლითიუმზე დაფუძნებულ ყველა ბატარეას აქვს უწყვეტი დაბერების პროცესი. ბატარეის ენერგეტიკული სიმძლავრის მნიშვნელოვანი დანაკარგი ჩანს გაჯეტის შეძენიდან ერთ წელიწადში. 2-3 წლის შემდეგ, ზოგიერთი ელექტრომომარაგება მთლიანად მწყობრიდან გამოდის. ამასთან, აქ ბევრი რამ არის დამოკიდებული მწარმოებელზე, ვინაიდან ამ სეგმენტში არსებობს განსხვავებები ელემენტის ხარისხში.
სწრაფი დაბერების პრობლემების გარდა, ამ ტიპის ბატარეას სჭირდება დამატებითი დაცვის სისტემა. ეს იმის გამო ხდება, რომ ელემენტის ჩართვის სხვადასხვა ნაწილში შიდა ძაბვამ შეიძლება გამოიწვიოს დამწვრობა. ამიტომ, აქ დაინერგა სტაბილიზაციის სპეციალური სქემა, რომელიც ხელს უშლის ზედმეტი დატვირთვისა და გადახურებისგან.
რა არის მთავარი განსხვავება ლითიუმის პოლიმერულ ბატარეასა და იონურ ბატარეას შორის
ფუნდამენტური განსხვავება Li-pol- სა და Li-ion- ს შორის არის ჰელიუმის და თხევადი ელექტროლიტების უარყოფა. ამ განსხვავების უფრო სწორად გააზრებისთვის აუცილებელია მანქანის ბატარეის თანამედროვე მოდელების მითითება. ამ შემთხვევაში თხევადი ელექტროლიტის შეცვლის საჭიროება, რა თქმა უნდა, უსაფრთხოების შეშფოთებით იყო გამოწვეული.
მაგრამ თუ მანქანის ბატარეების შემთხვევაში, პროგრესი შეჩერდა იმავე ფოროვან ელექტროლიტებზე, გაჟღენთვასთან ერთად, მაშინ ლითიუმზე დაფუძნებულმა მოდელებმა მიიღეს სრულფასოვანი მყარი ფუძე. უდავოა, რომ ლითიუმის პოლიმერული მყარი სახელმწიფო ბატარეა დიდი უპირატესობაა. მისი განსხვავება იონურისგან არის ის, რომ აქტიური ნივთიერება ფირფიტის სახით ლითიუმთან კონტაქტის ზონაში ხელს უშლის ველოსიპედით მოძრაობის დროს დენდრიტების წარმოქმნას.
ეს ფაქტორი გამორიცხავს ამგვარი ენერგიის წყაროების აფეთქებებისა და ხანძრების შესაძლებლობას. ამასთან, ახალ ბატარეებში არის სისუსტეებიც. ეს სისტემა იწვევს უამრავ უარყოფით მხარეებს.
მთავარია დღევანდელი შეზღუდვა. მეორეს მხრივ, დამატებითი დამცავი სისტემები უფრო უსაფრთხოა ლითიუმის პოლიმერული ბატარეა. განსხვავება იონური ბატარეისგან თვითღირებულების თვალსაზრისითაც მნიშვნელოვანი ფაქტორია. პოლიმერული დენის წყაროები უფრო იაფია, თუმცა მხოლოდ ოდნავ. მათი ფასი მაინც იზრდება ელექტრონული დამცავი სქემების დაყენების გამო.
რომელი ელემენტი უკეთესია - Li-pol ან Li-ion?
იმის დადგენა, თუ რომელი ელემენტის ბატარეა არის უკეთესი, უფრო მეტად, უნდა ეფუძნებოდეს დაგეგმილ სამუშაო პირობებს და მიზნობრივი ელექტრომომარაგების მახასიათებლებს. პოლიმერებზე დაფუძნებული მოწყობილობების მთავარი უპირატესობა უფრო ხელშესახებია თავად მწარმოებლებისთვის, რომელთა წყალობითაც მათ უფრო თავისუფლად შეუძლიათ ახალი ტექნოლოგიების გამოყენება. მომხმარებლისთვის, ბატარეებში ეს განსხვავება დახვეწილი იქნება.
მაგალითად, კითხვაზე, თუ როგორ უნდა დატენოთ ლითიუმის პოლიმერული ბატარეა, გაჯეტის მფლობელს უფრო მეტი ყურადღება უნდა მიაქციოს მაღალი ხარისხის ენერგიის წყაროს არჩევას. დატენვის პროცესის ხანგრძლივობის მხრივ, როგორც ერთი, ასევე მეორე ენერგიის წყარო საკმაოდ იდენტური ელემენტები იქნება.
რაც შეეხება გამძლეობის საკითხს, ამ ინდიკატორში ასევე სიტუაცია ბუნდოვანია. რა თქმა უნდა, დაბერების ეფექტი უფრო დამახასიათებელია პოლიმერულ ელემენტებზე, მაგრამ პრაქტიკაში, მფლობელები აკვირდებიან სხვადასხვა სიტუაციებს. მაგალითად, ხშირია ლითიუმ-იონური ელემენტების მიმოხილვა, რომლებიც აღმოჩნდა შეუფერებელი მუშაობისთვის შეძენიდან 1 წლის შემდეგ. და ლითიუმ-პოლიმერული ელემენტები შეიძლება ემსახურებოდეს ზოგიერთ მოწყობილობას 6-7 წლის განმავლობაში, ხოლო მუდმივად აქტიურ გამოყენებაშია.
ელექტროგამტარობის გაზრდის მიზნით, ინჟინრები კვლავ დაამატებენ გელირებულ ელექტროლიტს პოლიმერულ უჯრედებში. ამასთან, საკითხი, თუ რომელი ელემენტის არჩევა არ არის მწვავე საკითხი ქარხნებში. კომბინირებული ხსნარები ხშირად გამოიყენება იმ ადგილებში, სადაც ტემპერატურა დიდ გავლენას ახდენს. ასეთ შემთხვევებში, პოლიმერული ელემენტები, როგორც წესი, გამოიყენება სარეზერვო კვების წყაროებად, საჭიროების შემთხვევაში, მათ ქსელთან დაკავშირება.
