Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляры: ключевые различия, преимущества и области применения

Литий-ионные (Li-ion) и литий-полимерные (Li-Po) батареи представляют собой две широко используемые технологии перезаряжаемых аккумуляров в современных электронных устройствах. Хотя оба типа основаны на литиевой химии, они существенно различаются по конструкции, габаритам, характеристикам безопасности и сценариям применения. Ниже приведено подробное сравнение, которое поможет инженерам и специалилам в закупках выбрать правильное решение для батарей.

1. Тип электролита

Литий-ионные батареи обычно используют жидкий электролит , что обеспечивает эффективный транспорт ионов и стабильную производительность.

Литий-полимерные батареи используют полимерный или гелеобразный электролит , что позволяет создавать более тонкие конструкции и гибкие формы по сравнению с традиционными жидкими электролитами.

2. Физическая конструкция и упаковка

Литий-ионные аккумуляторы обычно производятся в цилиндрических или призматических металлических корпусах , таких как хорошо известные форматы 18650, 21700 или призматические ячейки.

Литий-полимерные аккумуляторы обычно упаковываются в алюминиево-пластиковые пакеты , что обеспечивает легкую конструкцию и большую гибкость в проектировании.

3. Гибкость формы и размера

Литий-ионные аккумуляторы следуют стандартным размерам и форматам , что упрощает их интеграцию и замену в массово производимых устройствах.

Полимерные литиевые батареи могут быть специально разработанное по толщине, форме и размерам, что делает их идеальными для ультратонких, неправильной формы или ограниченных по пространству продуктов.

4. Плотность энергии и емкость

Благодаря стандартизированным размерам, литий-ионные батареи предлагают постоянную и предсказуемую плотность энергии .

Полимерные литиевые батареи превосходны в использование пространства , что позволяет проектировщикам максимизировать емкость в ограниченных или нестандартных пространствах. Однако их собственная плотность энергии, как правило, сопоставима с литий-ионными батареями, а не значительно выше.

5. Безопасность работы

Литий-ионные батареи могут подвергаться утечке электролита или тепловому разгону в экстремальных условиях, таких как перезарядка, короткое замыкание или высокие температуры.

Полимерные литиевые батареи обеспечивают улучшенные характеристики безопасности из-за их гелеобразного электролита и конструкции в виде пакета, что снижает риск утечки. Тем не менее, внутренние короткие замыкания или неправильное обращение могут всё ещё привести к аварийным ситуациям.

6. Срок службы (количество циклов)

Литий-ионные аккумуляторы обычно достигают 500 циклов или более , в зависимости от химического состава элемента и условий эксплуатации.

Литий-полимерные аккумуляторы обычно обеспечивают срок службы между 300 и 500 циклами , что в среднем немного ниже.

7. Соображения по стоимости

Литий-ионные аккумуляторы выигрывают от высокозрелые производственные процессы и стандартизированное производство , что приводит к более низким общим затратам.

Литий-полимерные аккумуляторы часто изготавливаются по специальному заказу , что приводит к более высокой стоимости из-за нестандартных конструкций и низких объемов производства.

Заключение

Для применений, требующих длительного срока службы, экономичности и стандартизированной замены, литий-ионные аккумуляторы обычно являются предпочтительным выбором.

Для продуктов с жесткими ограничениями по пространству, тонкими профилями или нестандартными формами, литий-полимерных батареях предлагают очевидные структурные и конструктивные преимущества.