Դյուրակիր սարքավորումների էլեկտրաէներգիայի մատակարարման ոլորտում լիթիումի պոլիմերային մարտկոցը եւս մեկ նորություն է: Ենթադրվում է, որ դա լիթիում-իոնային մարտկոցի ավելի առաջադեմ մոդել է: Այնուամենայնիվ, դա միանգամայն ճիշտ չէ, և չնայած նոր սերունդը հաջողությամբ փոխարինում է իոնների տարածված տեխնոլոգիան որոշ հատվածներում, որոշ առումներով Li-pol- ը զիջում է իր անալոգին:
Լիթիումի պոլիմերային մարտկոցի սարք
Լիթիումի պոլիմերային մարտկոցը որպես էլեկտրոլիտ օգտագործում է պոլիմերային նյութ: Այս տեսակի մարտկոցը օգտագործվում է թվային տեխնոլոգիայում, բջջային հեռախոսներում, բոլոր տեսակի հարմարանքներում, ռադիոկարգավորվող մոդելներում և այլն:
Լիթիում-իոնային մարտկոցները բարելավելու խթանը նրանց երկու թերությունների դեմ պայքարելու անհրաժեշտությունն էր: Նախևառաջ, դրանք անվտանգ չեն գործելու համար, և ավելին, բավականին ոչ տնտեսական են: Ինժեներները որոշեցին վերացնել այդ թերությունները `փոխելով էլեկտրոլիտը:
Արդյունքում հայտնվեց պոլիմերային էլեկտրոլիտ: Այնուամենայնիվ, պոլիմերը նախկինում հայտնի էր որպես հաղորդիչ: Այն երկար ժամանակ օգտագործվել է էլեկտրատեխնիկայում որպես հաղորդիչ պլաստիկ ֆիլմ: Modernամանակակից զարգացման մեջ լիթիումի պոլիմերային բջիջի հաստությունը հասնում է ընդամենը 1 մմ-ի, ինչը ավտոմատ կերպով վերացնում է տարբեր ձևերի և չափերի մշակողների կողմից օգտագործման սահմանափակումները:
Այնուամենայնիվ, նոր սերնդի մարտկոցի մեջ գլխավորը հեղուկ էլեկտրոլիտի բացակայությունն է, որի պատճառով վերացվում է մարտկոցի բռնկման ռիսկը: Այսպիսով, դրա անվտանգության խնդիրը վերացվեց: Բայց որպեսզի հասկանանք, թե որոնք են Li-pol- ի և լիթիում-իոնային մարտկոցների հիմնական տարբերությունները, պետք է ավելի մանրամասն ուսումնասիրեք հիմնական մոդելի սարքը:
Li-ion մարտկոցի սարք
Սերիական լիթիումային մարտկոցների առաջին մոդելները հայտնվեցին 90-ականների սկզբին: Այնուամենայնիվ, կոբալտն ու մանգանը օգտագործվել են որպես էլեկտրոլիտ: Liամանակակից Li-ion մարտկոցներում կարևոր է ոչ այնքան նյութը, որքան բլոկում դրա գտնվելու վայրի կազմաձևը:
Լիթիում-իոնային մարտկոցները բաղկացած են էլեկտրոդներից, որոնք բաժանված են ծակոտիների բաժանարարով: Իր հերթին, բաժանարարի զանգվածը պարզապես ներծծվում է էլեկտրոլիտային նյութով: Ինչ վերաբերում է հենց էլեկտրոդներին, դրանք պաթի անոդով ալյումինե փայլաթիթեղի վրա կաթոդային հիմք են:
Բլոկի ներսում հակառակ բևեռային անոդն ու կաթոդը միմյանց հետ կապված են հոսանքի հավաքման տերմինալներով: Լիցքավորումը ապահովում է լիթիումի իոնի դրական լիցքը: Այս դեպքում լիթիումը ձեռնտու է նրանով, որ այն ունի այլ նյութերի բյուրեղային ցանցերը հեշտությամբ թափանցելու ունակություն `կազմելով քիմիական կապեր:
Այնուամենայնիվ, լիթիում-իոնային մարտկոցների դրական հատկությունները գնալով բավարար չէին ժամանակակից գործիքներում առաջադրանքներ կատարելու համար: Սա է, որ հանգեցրեց նոր սերնդի Li-pol տարրերի ի հայտ գալուն, որոնք ունեն բազմաթիվ նախագծային և ֆունկցիոնալ հատկություններ:
Ընդհանուր առմամբ, անհրաժեշտ է նշել լիթիում-իոնային էլեկտրասնուցումների նմանությունը մեքենաների համար լիարժեք հելիումի մարտկոցների հետ: Երկու դեպքում էլ մարտկոցները նախագծված են գործնականության մտքում: Մասամբ զարգացման այս ուղղությունը շարունակվեց պոլիմերային հիմքով տարրերով:
Լիթիումի պոլիմերային մարտկոցի կյանքը
Միջին հաշվով, լիթիումային պոլիմերային մարտկոցներն ապահովում են մոտավորապես 800-900 լիցքավորման ցիկլ: Այս ցուցանիշը կարելի է համարել շատ համեստ ՝ համեմատած այլ ժամանակակից անալոգների հետ: Բայց փորձագետների կողմից այս գործոնն ամենևին չի դիտարկվում որպես որոշիչ տարրի ռեսուրս:
Փաստն այն է, որ վերջին մարտկոցները ենթակա են ակտիվ ծերացման, անկախ դրանց օգտագործման ինտենսիվությունից: Այսինքն, նույնիսկ եթե էլեկտրաէներգիայի մատակարարումը ընդհանրապես չօգտագործվի, ժամանակի ընթացքում դրա ռեսուրսը կնվազի: Ավելին, սա հավասարապես վերաբերում է ինչպես լիթիում-իոնային մարտկոցին, այնպես էլ լիթիում-պոլիմերային բջիջներին:
Լիթիումի վրա հիմնված բոլոր մարտկոցները ունեն շարունակական ծերացման գործընթաց: Մարտկոցի էներգիայի հզորության զգալի կորուստը կարելի է տեսնել գաջեթը գնելուց հետո մեկ տարվա ընթացքում: 2-3 տարի անց որոշ էլեկտրաէներգիայի մատակարարումներ ամբողջովին շարքից դուրս են եկել: Այնուամենայնիվ, այստեղ շատ բան կախված է արտադրողից, քանի որ այս հատվածում մարտկոցի որակի տարբերություններ կան:
Արագ ծերացման հետ կապված խնդիրներից բացի, այս տեսակի մարտկոցը կարիք ունի լրացուցիչ պաշտպանության համակարգի: Դա պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ մարտկոցի շրջանի տարբեր մասերում ներքին լարումը կարող է հանգեցնել այրման: Հետեւաբար, այստեղ ներդրվեց կայունացման հատուկ սխեմա ՝ կանխելով գերլարացումը և գերտաքացումը:
Ո՞րն է լիտիումի պոլիմերային մարտկոցի և իոնային մարտկոցի հիմնական տարբերությունը
Li-pol- ի և Li-ion- ի հիմնարար տարբերությունը հելիումի և հեղուկ էլեկտրոլիտների մերժումն է: Այս տարբերությունն ավելի ճշգրիտ հասկանալու համար անհրաժեշտ է վկայակոչել մեքենայի մարտկոցների ժամանակակից մոդելները: Հեղուկ էլեկտրոլիտին փոխարինելու անհրաժեշտությունն այս դեպքում, իհարկե, պայմանավորված էր անվտանգության նկատառումներով:
Բայց եթե մեքենայի մարտկոցների դեպքում առաջընթացը դադարեցվում է նույն ծակոտկեն էլեկտրոլիտներով `ներծծմամբ, ապա լիթիումի վրա հիմնված մոդելները ստացան լիարժեք ամուր հիմք: Անկասկած, պինդ վիճակի լիթիումի պոլիմերային մարտկոցը մեծ առավելություն է: Իոնայինից նրա տարբերությունն այն է, որ լիտիումի հետ շփման գոտում ափսեի տեսքով ակտիվ նյութը կանխում է հեծանվավազքի ընթացքում դենդրիտների առաջացումը:
Այս գործոնը բացառում է այդպիսի էներգիայի աղբյուրների պայթյունների և հրդեհների հավանականությունը: Այնուամենայնիվ, նոր մարտկոցների մեջ կան նաև թույլ կողմեր: Այս համակարգը մի շարք թերություններ է պարունակում:
Հիմնականը ներկայիս սահմանափակումն է: Մյուս կողմից, սակայն, լրացուցիչ պաշտպանիչ համակարգերը լիթիումի պոլիմերային մարտկոցն ավելի անվտանգ են դարձնում: Իոնային մարտկոցից տարբերությունը արժեքի առումով նույնպես կարևոր գործոն է: Պոլիմերային էլեկտրասնուցումներն ավելի էժան են, չնայած միայն մի փոքր: Նրանց գինը դեռ բարձրանում է էլեկտրոնային պաշտպանիչ շղթաների տեղադրման պատճառով:
Ո՞ր մարտկոցն է ավելի լավ ՝ Li-pol կամ Li-ion:
Որոշ ներկայացված մոդելների մարտկոցը ավելի մեծ չափով որոշելը պետք է հիմնված լինի պլանավորված աշխատանքային պայմանների և նպատակային էլեկտրամատակարարման օբյեկտի բնութագրերի վրա: Պոլիմերային հիմքով սարքերի հիմնական առավելություններն ավելի շոշափելի են հենց արտադրողների համար, ինչի շնորհիվ նրանք կարող են ավելի ազատ օգտագործել նոր տեխնոլոգիաները: Օգտագործողի համար մարտկոցների այս տարբերությունը նուրբ կլինի:
Օրինակ, լիթիումի պոլիմերային մարտկոցը լիցքավորելու հարցում, գաջեթի սեփականատերը ստիպված կլինի ավելի շատ ուշադրություն դարձնել բարձրորակ էլեկտրաէներգիայի աղբյուրի ընտրությանը: Լիցքավորման գործընթացի տևողության առումով, և՛ մեկ, և՛ մյուս էլեկտրաէներգիայի աղբյուրը բավականին նույնական տարրեր կլինեն:
Ինչ վերաբերում է կայունության խնդրին, ապա այս ցուցանիշում իրավիճակը նույնպես երկիմաստ է: Իհարկե, ծերացման ազդեցությունն առավել բնորոշ է պոլիմերային հիմքով տարրերին, բայց գործնականում սեփականատերերը դիտում են տարբեր իրավիճակներ: Օրինակ ՝ լիթիում-իոնային մարտկոցների հաճախակի վերանայումներ կան, որոնք պարզվում է, որ գնումից 1 տարի անց արդեն պիտանի չեն շահագործման համար: Իսկ լիթիում-պոլիմերային մարտկոցները կարող են լավ ծառայել որոշ սարքերում 6-7 տարի, միևնույն ժամանակ անընդհատ ակտիվ օգտագործման մեջ:
Էլեկտրական հաղորդունակությունը բարձրացնելու համար ինժեներները դեռ պոլիմերային բջիջներին ավելացնում են գելավորված էլեկտրոլիտ: Այնուամենայնիվ, հարցը, թե որ մարտկոցն ընտրել, սուր խնդիր չէ գործարաններում: Համակցված լուծույթները հաճախ օգտագործվում են այն վայրերում, որտեղ ջերմաստիճանը մեծ ազդեցություն ունի: Նման դեպքերում պոլիմերային տարրերը սովորաբար օգտագործվում են որպես պահուստային էներգիայի աղբյուրներ, անհրաժեշտության դեպքում դրանք միացնելով ցանցին:
