La batería de polímero de litio es otra novedad en el campo de las fuentes de alimentación para equipos portátiles. Se cree que es un modelo más avanzado de batería de iones de litio. Sin embargo, esto no es del todo cierto, y aunque la nueva generación está reemplazando con éxito la tecnología de iones generalizada en algunos segmentos, en algunos aspectos el Li-pol es inferior a su análogo.
Dispositivo de batería de polímero de litio
Una batería de polímero de litio utiliza un material polimérico como electrolito. Una batería de este tipo se utiliza en tecnología digital, teléfonos móviles, todo tipo de gadgets, modelos radiocontrolados, etc.
El ímpetu para mejorar las baterías de iones de litio fue la necesidad de combatir dos de sus defectos. En primer lugar, son inseguros de operar y, además, son bastante antieconómicos. Los ingenieros decidieron eliminar estas desventajas cambiando el electrolito.
Como resultado, apareció un electrolito polimérico. Sin embargo, el polímero se conocía anteriormente como conductor. Se ha utilizado durante mucho tiempo en ingeniería eléctrica como película plástica conductora. En el desarrollo moderno, el grosor de la celda de polímero de litio alcanza solo 1 mm, lo que elimina automáticamente las restricciones de uso por parte de desarrolladores de diversas formas y tamaños.
Sin embargo, lo principal en la nueva generación de la batería es la ausencia de un electrolito líquido, debido a esto, se elimina el riesgo de ignición de la batería. Así, se eliminó el problema de su seguridad. Pero para comprender cuáles son las principales diferencias entre las baterías de Li-pol y de iones de litio, debe observar más de cerca el dispositivo del modelo básico.
Dispositivo de batería de iones de litio
Los primeros modelos de baterías de litio en serie aparecieron a principios de los 90. Sin embargo, luego se usaron cobalto y manganeso como electrolito. En las baterías de iones de litio modernas, no es tanto la sustancia en sí lo que es importante como la configuración de su ubicación en el bloque.
Las baterías de iones de litio constan de electrodos separados por un separador de poros. A su vez, la masa del separador simplemente se impregna con la sustancia electrolítica. En cuanto a los electrodos en sí, son una base de cátodo sobre una hoja de aluminio con un ánodo de cobre.
Dentro del bloque, el ánodo y el cátodo del polo opuesto están conectados entre sí mediante terminales colectores de corriente. La carga proporciona una carga positiva para el ion de litio. En este caso, el litio es ventajoso porque tiene la capacidad de penetrar fácilmente en las redes cristalinas de otras sustancias, formando enlaces químicos.
Sin embargo, las cualidades positivas de las baterías de iones de litio eran cada vez menos suficientes para realizar tareas en los dispositivos modernos. Esto es lo que llevó al surgimiento de una nueva generación de elementos Li-pol, que tienen muchas características funcionales y de diseño.
En general, es necesario tener en cuenta la similitud de las fuentes de alimentación de iones de litio con las baterías de helio de tamaño completo para automóviles. En ambos casos, las baterías están diseñadas pensando en la practicidad. En parte, esta dirección de desarrollo fue continuada por elementos basados en polímeros.
Duración de la batería de polímero de litio
En promedio, las baterías de polímero de litio soportan aproximadamente 800-900 ciclos de carga. Este indicador puede considerarse muy modesto en comparación con otros análogos modernos. Pero este factor no es considerado en absoluto por los expertos como el elemento determinante del recurso.
El caso es que las últimas baterías están sujetas a un envejecimiento activo, independientemente de la intensidad de su uso. Es decir, incluso si la fuente de alimentación no se usa en absoluto, su recurso disminuirá con el tiempo. Además, esto se aplica igualmente tanto a la batería de iones de litio como a las celdas de polímero de litio.
Todas las baterías de litio tienen un proceso de envejecimiento continuo. Se puede ver una pérdida significativa en la capacidad de energía de la batería dentro de un año después de la compra del dispositivo. Después de 2-3 años, algunas fuentes de alimentación están completamente averiadas. Sin embargo, aquí mucho depende del fabricante, ya que dentro de este segmento existen diferencias en la calidad de la batería.
Además de los problemas de envejecimiento rápido, este tipo de batería necesita un sistema de protección adicional. Esto se debe al hecho de que el voltaje interno en diferentes partes del circuito de la batería puede provocar que se queme. Por lo tanto, aquí se introdujo un esquema de estabilización especial, que evita la sobrecarga y el sobrecalentamiento.
¿Cuál es la principal diferencia entre una batería de polímero de litio y una batería de iones?
La diferencia fundamental entre Li-pol y Li-ion es el rechazo de helio y electrolitos líquidos. Para una comprensión más precisa de esta diferencia, es necesario consultar los modelos modernos de baterías de automóviles. La necesidad de reemplazar el electrolito líquido en este caso se debió, por supuesto, a problemas de seguridad.
Pero si en el caso de las baterías de automóvil, el progreso se detuvo en los mismos electrolitos porosos con impregnación, entonces los modelos a base de litio recibieron una base sólida en toda regla. Sin lugar a dudas, una batería de polímero de litio de estado sólido es una gran ventaja. Su diferencia con la iónica es que la sustancia activa en forma de placa en la zona de contacto con el litio evita la formación de dendritas durante el ciclo.
Este factor excluye la posibilidad de explosiones e incendios de dichas fuentes de energía. Sin embargo, también hay puntos débiles en las baterías nuevas. Este sistema conlleva una serie de desventajas.
El principal es la limitación actual. Sin embargo, por otro lado, los sistemas de protección adicionales hacen que la batería de polímero de litio sea más segura. La diferencia con una batería iónica en términos de costo también es un factor importante. Las fuentes de alimentación de polímero son más baratas, aunque solo un poco. Su precio sigue aumentando debido a la instalación de circuitos de protección electrónicos.
¿Qué batería es mejor: Li-pol o Li-ion?
Decidir qué batería de los modelos presentados es mejor, en mayor medida, debe basarse en las condiciones operativas planificadas y las características de la instalación de suministro de energía de destino. Las principales ventajas de los dispositivos a base de polímeros son más tangibles para los propios fabricantes, gracias a lo cual pueden utilizar más libremente las nuevas tecnologías. Para el usuario, esta diferencia de baterías será sutil.
Por ejemplo, en la cuestión de cómo cargar una batería de polímero de litio, el propietario del dispositivo tendrá que prestar más atención a la elección de una fuente de alimentación de alta calidad. En cuanto a la duración del proceso de carga en sí, tanto una como la otra fuente de energía serán elementos bastante idénticos.
En cuanto al tema de la durabilidad, la situación en este indicador también es ambigua. Por supuesto, el efecto de envejecimiento es más característico de los elementos a base de polímeros, pero en la práctica, los propietarios observan una variedad de situaciones. Por ejemplo, hay revisiones frecuentes de baterías de iones de litio, que resultan no ser adecuadas para su funcionamiento un año después de la compra. Y las baterías de polímero de litio pueden servir en algunos dispositivos durante 6-7 años, mientras se utilizan constantemente de forma activa.
Para aumentar la conductividad eléctrica, los ingenieros aún agregan un electrolito gelificado a las celdas de polímero. Sin embargo, la cuestión de qué batería elegir no es un problema grave en las fábricas. Las soluciones combinadas se utilizan a menudo en lugares donde la temperatura tiene un gran impacto. En tales casos, los elementos de polímero se utilizan generalmente como fuentes de alimentación de respaldo, conectándolos a la red según sea necesario.
