Lítium-iónové batérie napájajú väčšinu elektronických zariadení po celom svete. Možno ste sa však stretli s určitou spotrebnou elektronikou s lítium-polymérovou batériou.
Aj keď to nemusí byť okamžite zrejmé, existuje významný rozdiel medzi lítium-iónovými (Li-ion) a lítium-polymérovými (Li-Po) batériami.
V tomto článku sa podrobne pozrieme na tieto populárne typy batérií a na to, ako napájajú zariadenia, ktoré používame v každodennom živote.
Čo sú to lítium-iónové (Li-Ion) batérie?
Lítium-iónová batéria napája smartfóny, notebooky a mnohé ďalšie zariadenia po celom svete. Tieto batérie sú vyrobené kombináciou štyroch rôznych komponentov:
- Katóda (kladný pól)
- Anóda (záporný pól)
- Oddeľovač
- Elektrolyt
Anóda je väčšinou vyrobená z lítia (odtiaľ názov), zatiaľ čo katóda je často vyrobená z grafitu. Často sa používa aj kobalt alebo mangán.
Separátor zabraňuje, aby náboje spôsobili skrat, a elektrolyt slúži ako médium, ktoré umožňuje iónom prechádzať z anódy na katódu.
Keď teda nabíjate telefón, ióny uložené na zápornom póle začnú vibrovať, až kým nebudú získať dostatok náboja na cestu od anódy ku katóde, čím sa prekoná oddeľovanie vrstva. Tento pohyb generuje elektrinu, ktorá poháňa vaše zariadenie. Keď sa vaša batéria vybije, ióny sa presunú späť ku katóde.
Čo sú to lítium-polymérové (Li-Po) batérie?
Lítium-polymérová batéria je o niečo novšia ako bežná lítium-iónová batéria a Li-Po batérie sa do smartfónov dostali až nedávno. Je to jedna z najsľubnejších alternatív lítium-iónové batérie.
Hlavným dôvodom bolo ich rýchle nabíjanie. Lítium-polymérové batérie sa pôvodne používali v starších, neohrabaných telefónoch a nachádzali sa v notebookoch. Moderné zariadenia, ako napríklad drony, obsahujú aj lítium-polymérové batérie. Keďže sú lítium-polymérové batérie také flexibilné a ľahké, nachádzajú sa aj v energetických bankách.
Rovnako ako lítium-iónové batérie, aj Li-Po batérie majú anódu a katódu. Tieto batérie však používajú gélový elektrolyt namiesto tekutého elektrolytu.
To je jeden z dôvodov, prečo sú vo všeobecnosti odolnejšie a nemusíte sa obávať ani úniku elektrolytu. Tento gélovitý materiál má však tendenciu časom tvrdnúť, čím sa znižuje schopnosť iónov voľne sa pohybovať, čím sa skracuje životnosť batérie.
Kľúčových 8 rozdielov medzi Li-Ion a Li-Po batériami
Medzi lítium-iónovými a lítium-polymérovými batériami je množstvo rozdielov.
1. Stanovenie cien
Jedným z hlavných dôvodov širokého prijatia lítium-iónových batérií je ich nízka cena. Nové technológie prakticky znížili cenu lítium-iónových batérií na polovicu, a keďže existujú už dosť dlho, je vo všeobecnosti oveľa jednoduchšie tieto batérie vyrábať.
Ak porovnáte ceny priamo, výrobné náklady lítium-polymérových batérií sú o niečo vyššie. Preto sa bežne nepoužívajú v lacnejšej elektronike.
2. Hustota výkonu
Hustota výkonu sa týka množstva energie, ktorú batéria obsahuje v porovnaní s jej hmotnosťou. Preto bude mať batéria s vyššou hustotou výkonu dlhšiu dobu prevádzky.
Lítium-iónové batérie dokážu udržať až štvornásobok nabitia v porovnaní s lítium-polymérovými batériami podobnej veľkosti. To ich robí vhodnejšími na použitie v kompaktných elektronických zariadeniach.
Na druhej strane lítium-polymérové batérie je zvyčajne potrebné zabaliť do pevného alebo mäkkého krytu. To ešte zvyšuje objem, čo ich robí nepoužiteľnými v menších zariadeniach.
Váhy sa však môžu nakoniec prevrátiť, keď sa zavedú novšie výrobné metódy.
3. Bezpečnosť
Lítium-polymérové batérie sú vo všeobecnosti bezpečnejšie ako ich lítium-iónové náprotivky, predovšetkým kvôli ich robustnému obalu. Li-Po batéria s pevným plášťom môže odolať vonkajšiemu tlaku, čo znižuje riziká.
To je jeden z dôvodov, prečo väčšina zariadení, ktoré ponúkajú extrémne rýchle nabíjanie, má zvyčajne vo vnútri lítium-polymérové batérie. Gél elektrolytu v batérii Li-Po má tiež menšiu pravdepodobnosť úniku ako elektrolyt Li-Ion.
4. Pasívna rýchlosť vybíjania
Zariadenie napájané Li-Po batériou sa vybíja neuveriteľne pomaly. Pasívne vybíjanie Li-Po batérií je v porovnaní s Li-Ion batériami značne nízke, takže sa nemusíte báť, že vášmu zariadeniu dôjde šťava, keď sa nepoužíva. V tom je dlhodobé skladovanie Li-Po batérií jednoduchšie ako Li-Ion.
5. Všestrannosť
Málo známou výhodou lítium-polymérových batérií je, že sú dosť všestranné. Nepoužívajú sa len v mobilných telefónoch, powerbankách alebo notebookoch; Môžete si kúpiť Li-Po batérie pre použitie v hobby dronoch alebo RC vozidlách.
Jednoduchým dôvodom je ich prispôsobiteľnosť. Li-Po batérie si môžete kúpiť vo všetkých tvaroch a veľkostiach (kvôli ich gélovému základu) a túto voľnosť využilo viacero výrobcov. Môžete získať Li-Po batérie od 1 000 mAh do 10 000 mAh alebo vyššie! Niektoré Li-Po batérie majú tiež neuveriteľne tenký profil s hrúbkou menšou ako 1 mm!
6. Užitočný život
Lítium-iónové batérie vo všeobecnosti vydržia dlhšie ako lítium-polymérové batérie. Priemerná lítium-iónová batéria môže vydržať dva až tri roky, zatiaľ čo lítium-polymérové batérie majú oveľa kratšiu životnosť. V Li-Po batériách totiž začína tvrdnúť elektrolyt na báze gélu.
7. Všeobecná údržba
Lítium-iónové batérie nevyžadujú prakticky žiadnu údržbu. Li-Po batérie si na druhej strane vyžadujú trochu údržby.
Mnohé z mýty o nabíjaní telefónu sú nepravdivé. Softvér smartfónu tiež umožňuje získať presnejšie informácie o batérii. Napríklad môžete kalibrujte batériu vášho iPhone dozvedieť sa viac o jeho všeobecnom výkone.
Ak napríklad skladujete Li-Po batérie, musíte ich pred uložením nabiť na úroveň okolo 30 %. Podobne aj väčšie Li-Po batérie vyžadujú na nabíjanie špecializovanú balančnú nabíjačku.
Novšia technológia teraz značne uľahčila údržbu lítium-polymérových batérií, a preto sa teraz používajú v smartfónoch.
8. Prenosnosť
Lítium-iónové aj lítium-polymérové batérie sú celkom prenosné. Prvé však vyhráva, pretože ich ľahko nájdete v celkom tenkých prevedeniach, a preto sa často používajú v menšej spotrebnej elektronike.
Li-Ion vs. Li-Po: Čo je najlepšie?
Lítium-iónové batérie sú bežnejšie z dôvodu ich širokého prijatia. Lítium-polymérové batérie sa však rýchlo stávajú populárnymi kvôli ich zvýšeným bezpečnostným prvkom a stabilnému výkonu.
Mnoho spoločností však v súčasnosti pracuje na novších technológiách. Pevné batérie napríklad prekonávajú lítium-iónové batérie prakticky v každom oddelení a poskytujú sľubnejšiu alternatívu.
