Betri ya lithiamu ya polima ni riwaya nyingine katika uwanja wa usambazaji wa vifaa vya kubeba. Inaaminika kuwa mfano wa hali ya juu zaidi wa betri ya lithiamu-ion. Walakini, hii sio kweli kabisa, na ingawa kizazi kipya kimefanikiwa kuchukua nafasi ya teknolojia ya ion iliyoenea katika sehemu zingine, kwa njia zingine Li-pol ni duni kwa mfano wake.
Kifaa cha betri ya lithiamu ya polima
Betri ya polima ya lithiamu hutumia nyenzo za polima kama elektroliti. Betri ya aina hii hutumiwa katika teknolojia ya dijiti, simu za rununu, kila aina ya vifaa, modeli zinazodhibitiwa na redio, n.k.
Msukumo wa kuboresha betri za lithiamu-ion ilikuwa hitaji la kupambana na mapungufu yao mawili. Kwanza kabisa, sio salama kufanya kazi na, zaidi ya hayo, sio uchumi kabisa. Wahandisi waliamua kuondoa hasara hizi kwa kubadilisha elektroliti.
Kama matokeo, elektroliti ya polima ilionekana. Walakini, polima hapo awali ilijulikana kama kondakta. Imekuwa ikitumika kwa muda mrefu katika uhandisi wa umeme kama filamu ya plastiki inayoendesha. Katika maendeleo ya kisasa, unene wa seli ya polima ya lithiamu hufikia 1 mm tu, ambayo huondoa moja kwa moja vizuizi kwa matumizi ya watengenezaji wa maumbo na saizi anuwai.
Walakini, jambo kuu katika kizazi kipya cha betri ni kukosekana kwa elektroliti kioevu, kwa sababu ya hii, hatari ya kuwasha betri imeondolewa. Kwa hivyo, shida ya usalama wake iliondolewa. Lakini ili kuelewa ni nini tofauti kuu kati ya Li-pol na betri za lithiamu-ion, unapaswa kuangalia kwa karibu kifaa cha mfano wa msingi.
Kifaa cha betri ya li-ion
Mifano ya kwanza ya betri za lithiamu za serial zilionekana mwanzoni mwa miaka ya 90. Walakini, cobalt na manganese zilitumika kama elektroliti. Katika betri za kisasa za Li-ion, sio dutu yenyewe ambayo ni muhimu kama usanidi wa eneo lake kwenye block.
Batri za lithiamu-ion zinajumuisha elektroni ambazo zimetenganishwa na kitenganishi cha pore. Kwa upande mwingine, misa ya kitenganishi imewekwa tu na dutu ya elektroliti. Kama elektroni zenyewe, ni msingi wa cathode kwenye karatasi ya alumini na anode ya shaba.
Ndani ya kizuizi, anode ya pole-kinyume na cathode imeunganishwa kwa kila mmoja na vituo vya kukusanya-sasa. Kuchaji hutoa malipo chanya kwa ion ya lithiamu. Katika kesi hii, lithiamu ni nzuri kwa kuwa ina uwezo wa kupenya kwa urahisi vioo vya kioo vya vitu vingine, na kutengeneza vifungo vya kemikali.
Walakini, sifa nzuri za betri za lithiamu-ion zilikuwa hazitoshi kutekeleza majukumu katika vifaa vya kisasa. Hii ndio iliyosababisha kuibuka kwa kizazi kipya cha vitu vya Li-pol, ambavyo vina muundo na kazi nyingi.
Kwa ujumla, ni muhimu kutambua kufanana kwa vifaa vya umeme vya lithiamu-ion na betri za heliamu za ukubwa kamili kwa magari. Katika visa vyote viwili, betri zimebuniwa kwa vitendo katika akili. Kwa sehemu, mwelekeo huu wa maendeleo uliendelea na vitu vyenye msingi wa polima.
Maisha ya betri ya lithiamu polymer
Kwa wastani, betri za lithiamu polima zinasaidia takriban mizunguko ya malipo 800-900. Kiashiria hiki kinaweza kuzingatiwa kuwa cha kawaida sana ikilinganishwa na milinganisho mingine ya kisasa. Lakini jambo hili halizingatiwi kabisa na wataalam kama rasilimali ya kipengele cha kuamua.
Ukweli ni kwamba betri za hivi karibuni zinakabiliwa na kuzeeka kwa kazi, bila kujali ukubwa wa matumizi yao. Hiyo ni, hata ikiwa usambazaji wa umeme hautumiwi kabisa, rasilimali yake itapungua kwa muda. Kwa kuongezea, hii inatumika sawa kwa betri zote za lithiamu-ion na seli za lithiamu-polima.
Betri zote zenye msingi wa lithiamu zina mchakato wa kuzeeka unaoendelea. Upotezaji mkubwa katika uwezo wa nishati ya betri unaweza kuonekana ndani ya mwaka baada ya kununua kifaa. Baada ya miaka 2-3, vifaa vingine vya umeme haviko sawa kabisa. Walakini, hapa inategemea sana mtengenezaji, kwani ndani ya sehemu hii kuna tofauti katika ubora wa betri.
Mbali na shida za kuzeeka haraka, aina hii ya betri inahitaji mfumo wa ziada wa ulinzi. Hii ni kwa sababu ya ukweli kwamba voltage ya ndani katika sehemu tofauti za mzunguko wa betri inaweza kusababisha uchovu. Kwa hivyo, mpango maalum wa utulivu ulianzishwa hapa, kuzuia malipo ya kupita kiasi na joto kali.
Je! Ni tofauti gani kuu kati ya betri ya lithiamu ya polima na betri ya ioni
Tofauti ya kimsingi kati ya Li-pol na Li-ion ni kukataliwa kwa heliamu na elektroni za kioevu. Kwa uelewa sahihi zaidi wa tofauti hii, ni muhimu kutaja mifano ya kisasa ya betri ya gari. Uhitaji wa kuchukua nafasi ya elektroliti kioevu katika kesi hii ilikuwa, kwa kweli, kwa sababu ya wasiwasi wa usalama.
Lakini ikiwa katika kesi ya betri za gari, maendeleo yamesimama kwa elektroni sawa zenye uumbaji, basi modeli zenye msingi wa lithiamu zilipokea msingi kamili. Bila shaka, betri yenye nguvu ya lithiamu polima ni faida kubwa. Tofauti yake kutoka kwa ioniki ni kwamba dutu inayotumika katika mfumo wa sahani katika eneo la mawasiliano na lithiamu inazuia malezi ya dendrites wakati wa baiskeli.
Sababu hii haijumuishi uwezekano wa milipuko na moto wa vyanzo kama hivyo vya nguvu. Walakini, pia kuna udhaifu katika betri mpya. Mfumo huu unajumuisha hasara kadhaa.
Ya kuu ni kiwango cha juu cha sasa. Kwa upande mwingine, hata hivyo, mifumo ya kinga ya ziada hufanya betri ya lithiamu polima iwe salama. Tofauti kutoka kwa betri ya ioniki kwa gharama pia ni jambo muhimu. Usambazaji wa umeme wa polima ni wa bei rahisi, ingawa ni kidogo tu. Bei yao bado inaongezeka kwa sababu ya ufungaji wa nyaya za kinga za elektroniki.
Je! Ni betri ipi bora - Li-pol au Li-ion?
Kuamua ni betri gani ya mifano iliyowasilishwa ni bora, kwa kiwango kikubwa, inapaswa kuzingatia hali ya operesheni iliyopangwa na sifa za kituo cha usambazaji wa umeme. Faida kuu za vifaa vya msingi wa polima vinaonekana zaidi kwa watengenezaji wenyewe, kwa sababu wanaweza kutumia teknolojia mpya kwa uhuru zaidi. Kwa mtumiaji, tofauti hii katika betri itakuwa ya hila.
Kwa mfano, katika swali la jinsi ya kuchaji betri ya lithiamu polymer, mmiliki wa gadget atalazimika kulipa kipaumbele zaidi kwa uchaguzi wa chanzo cha nguvu cha hali ya juu. Kwa muda wa mchakato wa kuchaji yenyewe, chanzo kimoja na kingine cha nguvu kitakuwa vitu sawa.
Kwa suala la uimara, hali katika kiashiria hiki pia ni ya kushangaza. Kwa kweli, athari ya kuzeeka ni tabia zaidi ya vitu vyenye msingi wa polima, lakini kwa mazoezi, wamiliki huangalia hali anuwai. Kwa mfano, kuna hakiki za mara kwa mara za betri za lithiamu-ion, ambazo hazifai kwa kazi tayari mwaka 1 baada ya ununuzi. Na betri za lithiamu-polima zinaweza kutumika katika vifaa vingine kwa miaka 6-7, wakati zinatumika kila wakati.
Ili kuongeza umeme, wahandisi bado huongeza elektroni iliyoingizwa kwa seli za polima. Walakini, swali la ni betri gani ya kuchagua sio shida kali katika viwanda. Ufumbuzi wa pamoja hutumiwa mara nyingi katika maeneo ambayo joto lina athari kubwa. Katika hali kama hizo, vitu vya polima kawaida hutumiwa kama vifaa vya umeme vya kuhifadhi nakala, kuwaunganisha kwenye mtandao inahitajika.
