Data publikacji:
Li-Po vs Li-Ion: jaka jest różnica i które baterie wybrać?
Trudno wyobrazić sobie współczesny świat bez wynalazku baterii, zasada ich działania jest znana od stuleci, ale dopiero w XX wieku zaczęły odgrywać niezwykle znaczącą rolę. Dziś zasilają one niezliczoną liczbę komputerów, telefonów oraz innych urządzeń mobilnych i gadżetów elektronicznych. Dzięki dynamicznemu rozwojowi rynku samochodów elektrycznych, są również coraz bardziej znaczące dla przemysłu motoryzacyjnego. Baterie wykonuje się w wielu różnych technologiach, co przekłada się na ich podstawowe cechy, takie jak wydajność i trwałość. Jakie są więc różnicę pomiędzy bateriami Li-Po czy Li-Ion, z którymi najczęściej spotykamy się w codziennym życiu?
Baterie Li-Ion – charakterystyka i budowa
Baterie Li-Ion, albo inaczej bateria litowo-jonowe, to najczęściej wybierany rodzaj akumulatorów zasilających wszelkiego rodzaju urządzenia elektroniczne. Co ciekawe, zostały one oryginalnie opracowane w latach 60. i 70. , ale ze względu na ograniczenia technologiczne oraz koszty produkcji zaczęły być stosowane na szerszą skalę dopiero w latach 90. dzięki kilku istotnym zmianom w konstrukcji anody.
Przez kolejne dekady inżynierowie stopniowo poprawiali ich parametry. Pozwoliło to znaczącą redukcję ich rozmiarów i wagi, co w latach 2000 było jednym z katalizatorów innowacji na rynku telefonów komórkowych i pośrednio doprowadziło do narodzin smartfonów i smartwatchy.
Z ogniw litowo-jonowych konstruuje się oczywiście również duże akumulatory zasilające samochody oraz inna maszyny. Budowa baterii tego typu różni się jednak od tych spotykanych w urządzeniach elektronicznych.
Rolę elektrolitu w bateriach Li-Ion pełnią sole litowe, które przyjmują postać stałą lub płynną, gdzie są zawieszone w mieszance organicznych rozpuszczalników. Anoda wykonana jest z węgla (najczęściej w postaci grafitu), anody są zrobione natomiast z tlenku metalu, jego rodzaj uzależniony jest od producenta i przeznaczenia baterii, może być to np. tlenek kobaltu lub manganu.
Baterie Li-Po – charakterystyka i budowa
Baterie Li-Po, znane są również jako Li-Poly lub LiP, to ogniwa jonowo-polimerowe. Zostały one opracowane w latach 80. a pierwsze wyposażone w niekomercyjne urządzenia zadebiutowały na początku lat 90. Akumulatory tego także wykorzystują lit, jako swój elektrolit. Odznacza się on bowiem najmniejszą wagą spośród wszystkich pierwiastków, których potencjalnie można użyć w baterii, mając przy tym największy potencjał elektromechaniczny.
W przeciwieństwie do modeli litowo-jonowych, w bateriach Li-Po lit nie jest rozpuszczony w solach, ale związany jest w formie polimeru substancji przyjmującej postać żelu. Bez zmian pozostają natomiast anody i katody, które zbudowane są z tych samych materiałów, jak w modelach Li-Ion.
Dzięki polimerowemu elektrolitowi baterie mogą być prawie całkowicie elastyczne, a także niezwykle cienkie, co sprawia, że świetnie sprawdzają się zwłaszcza w niewielkim sprzęcie elektronicznym i komputerowych, takich jak np. smartfony, tablety i nowoczesne notebooki. Poza wyjątkami, akumulatorów Li-Po nie używa się do zasilania dużych maszyn oraz urządzeń.
Jakie są największe różnice między baterią litowo-jonową a litowo-polimerową?
Baterie litowo-jonowe są tańsze i łatwiejsze w produkcji, dlatego też mają znacznie więcej zastosowań niż ogniwa polimerowe. Te drugie, ze względu na wyższe koszty wytworzenia, spotyka się przede wszystkim w droższych modelach smartfonów lub komputerów, ich instalacja wpływa bowiem na większą cenę urządzenia.
Baterie litowo-polimerowe charakteryzują się większą odpornością na uszkodzenia mechaniczne, osiągają one mniejsze rozmiary i przyjmują zróżnicowane kształty. Dla porównania, ogniwa Li-Ion muszą być zabezpieczone sztywną obudową, która chroni elektrolit przed wyciekiem, co wpływa na ich większą wagę oraz wymiary.
W przypadku akumulatorów Li-Ion istnieje drobna szansa na to, że ulegną one zapłonowi. Zjawisko to spowodowane jest najczęściej fizycznym uszkodzeniem ogniwa, jego przegrzaniem lub wadliwą konstrukcją. Polimerowe modele nie mają tego typu problemów, ryzyko wycieku elektrolitu jest również w ich przypadku znacznie mniejsze.
Baterie litowo-jonowe charakteryzują się większą gęstością magazynowanej energii, oznacza to, że mając ten sam rozmiar co model polimerowy, będą mogły zasilić urządzenie przez dłuższy czas. By dorównać jonowym odpowiednikom modele polimerowe muszą być większe.
Akumulatory litowo-polimerowe wykazują wyższą odporność na rozładowanie, gdy nie korzystamy z posiadającego je urządzenia. Dla porównania, w przypadku jonowych modeli możemy zaobserwować znaczącą utratę ładunku np. gdy zostawimy wyłączony sprzęt z baterią na kilka dni.
Baterie litowo-jonowe starzeją się wolniej niż polimerowe. Średnio wytrzymają więcej pełnych cykli ładowania bez stopniowej utraty maksymalnej mocy (od 300 do nawet 500). Zjawisko, za które odpowiedzialne są jony w elektrolicie, tracą możliwość utrzymania maksymalnego ładunku, pogłębia się oczywiście, gdy intensywnie korzystamy z akumulatorów. Dobrze znają je właściciele smartfonów, które po roku lub dwóch latach użytkowania w zauważalny sposób szybciej się rozładowują. W polimerowych konstrukcjach zamknięty w nich żel z czasem w naturalny sposób twardnieje, stopniowo tracą swoje właściwości oraz ładunek.
Ze względu na podatność na wysokie temperatury i przegrzewanie się, ogniwa jonowe nie sprawdzają się w systemach szybkiego ładowania. Z ładowaniem o dużej mocy nieporównywalnie lepiej radzą sobie modele polimerowe.
Zdjęcie: Envato Elements
Polecamy:
Jakie nowości technologiczne wpłyną na rozwój e-sportu?
2024-07-26
Jaki klimatyzator ścienny?
2024-07-26
Projektor na zewnątrz, czyli kino w ogrodzie lub na tarasie
2024-07-25
Laptop do 10 000 zł. Czy tylko do gamingu?
2024-07-25
Kamera samochodowa przód tył. Ranking TOP 10
2024-07-24
Jaki soundbar do gier wybrać?
2024-07-24
Autor: Michał Kułakowski