Практично в усій портативній електроніці використовуються акумуляторні батареї. Їх можна зустріти у смартфонах, ноутбуках, навушниках і квадрокоптерах, фітнес-браслетах, а також в інструментах для ремонту та будівництва. Найпоширенішими є два типи батарей — Li-Ion і Li-Pol. Обидва працюють на основі літію, але відрізняються конструкцією, щільністю енергії, рівнем безпеки та вартістю.
Що таке Li-Ion і Li-Pol акумулятори
Розуміння того, яка батарея краща — Li-Ion чи Li-Pol, допомагає вибрати оптимальний варіант для конкретного пристрою. Знання про їхні відмінності також дає змогу правильно оцінити автономність роботи і зрозуміти, наскільки безпечним буде використання АКБ. Обидва типи мають широке застосування, але кожна технологія найкраще проявляє себе в різних умовах — від високих навантажень до надтонких корпусів пристроїв.
Основні відмінності літій-іонних і літій-полімерних акумуляторів
Відмінності між Li-Ion і Li-Pol починаються з хімічної структури й закінчуються експлуатаційними характеристиками. Саме конструкція визначає особливості роботи батареї: як вона заряджається, наскільки безпечна, якої форми може бути та скільки циклів заряджання здатна витримати. Є кілька основних характеристик, які визначають відмінність акумуляторів Li-Ion і Li-Pol:
-
Тип електроліту. Li-Ion містять рідкий органічний електроліт. Він забезпечує високу провідність і добру щільність енергії, але робить батарею чутливішою до пошкоджень і перегрівання. Li-Pol використовують полімерний або гелевий електроліт. Він в'язкіший і безпечніший, що знижує ймовірність витікання або займання.
-
Жорсткість і форма корпусу. Li-Ion акумулятори зазвичай випускаються в металевих циліндричних або прямокутних корпусах. Це робить їх механічно міцнішими, але обмежує вибір форм. Li-Pol мають гнучку полімерну оболонку, завдяки чому виробники можуть створювати батареї будь-якої форми та товщини. Однак за механічною міцністю Li-Pol дещо поступаються Li-Ion акумуляторам.
-
Щільність енергії та ємність. За цими характеристиками перевагу мають саме Li-Ion акумулятори. Вони забезпечують більшу ємність, ніж полімерні. Крім того, вони мають вищу щільність енергії, тому під час вибору варто враховувати і цей показник.
-
Температурна стійкість. Літій-іонні акумулятори гірше переносять високі температури. Вони можуть нагріватися під час інтенсивного навантаження та швидше деградувати в спеку. Li-Pol стійкіші до перегрівання, але чутливі до сильного холоду.
-
Вага. Літій-іонні акумулятори мають масивніший і важчий корпус, проте працюють стабільніше, ніж полімерні моделі. Натомість Li-Pol легші й компактніші, що особливо важливо для портативної електроніки.
Тому питання, який акумулятор кращий — літій-іонний чи літій-полімерний, не має однозначної відповіді.
Переваги та недоліки кожного типу
Щоб об'єктивно порівняти Li-Ion і Li-Pol акумулятори, важливо враховувати їхні переваги та недоліки. Кожен тип найкраще проявляє себе в певних пристроях.
До переваг Li-Ion належать висока щільність енергії та триваліший час автономної роботи. Крім того, вони стабільно працюють з високим навантаженням і мають низький внутрішній опір. До головних переваг належить широкий вибір форматів і стандартів, а також оптимальне співвідношення вартості та ємності. Усе це можливе завдяки добре відпрацьованій технології виробництва, яка довела свою надійність у більшості сценаріїв використання.
Втім, такі акумулятори мають і свої недоліки:
-
ризик займання у разі пошкодження корпусу;
-
поступова деградація під впливом високих температур;
-
втрата ємності після 300–500 циклів;
-
необхідність використання контролера захисту;
-
обмежена гнучкість конструкції — неможливість створювати надтонкі акумулятори.
Щоб зрозуміти, що краще: літій-полімерний акумулятор чи літій-іонний, варто знати й переваги Li-Pol. Такі акумулятори мають тонкий і легкий корпус. Крім того, вони безпечніші в механічному плані (завдяки полімерному електроліту) та менш схильні до здуття.
Водночас вони дорожчі й мають нижчу щільність енергії. Також полімерні батареї чутливіші до низьких температур. Крім того, вони швидше деградують у разі глибокого розряджання, тому для збереження ресурсу потребують точного контролю процесу заряджання.
Li-Pol чи Li-Ion: який акумулятор краще обрати
Вибір Li-Pol vs Li-Ion залежить від особливостей пристрою та умов його експлуатації. Обидва типи акумуляторів добре виконують свої функції, проте кожен із них краще підходить для певних завдань.
Літій-іонні батареї оптимальні там, де важливі максимальна ємність і доступна вартість. Вони чудово підходять для пристроїв, які зазнають високих навантажень:
-
ноутбуки та ультрабуки;
-
павербанки будь-якої ємності;
-
акумуляторний інструмент;
-
фото- та відеокамери;
-
медичне обладнання й датчики;
-
великі портативні пристрої.
Для техніки з високим енергоспоживанням Li-Ion забезпечує тривалішу автономну роботу та стабільну продуктивність.
Літій-полімерні елементи обирають для легких, тонких і безпечних пристроїв. До них належать смартфони та планшети, фітнес-трекери й розумні годинники, бездротові навушники, квадрокоптери та мінідрони, дитячі гаджети, компактні ігрові консолі.
Li-Pol акумулятори дають змогу виробникам створювати надтонкі корпуси.
Що враховувати перед вибором
Вибираючи, що краще, Li-Pol чи Li-Ion, варто орієнтуватися на основні характеристики АКБ. Насамперед важливі номінальна напруга, сумісність із контролером живлення, а також допустимий струм розряджання та ємність батареї.
Під час купівлі слід звернути увагу на габарити й форм-фактор акумулятора, а також на вимоги виробника пристрою. Але найважливіше — купувати акумулятор у надійному магазині.
Варто розуміти, що заміна одного типу акумулятора на інший (наприклад, Li-Ion на Li-Pol) можлива далеко не завжди. Найкращим рішенням буде використання батареї того самого типу, який передбачив виробник.
Порівняння Li-Ion і Li-Pol акумуляторів
|
Характеристика |
Li-Ion |
Li-Pol |
|
Тип електроліту |
Рідкий органічний |
Полімерний |
|
Форма корпусу |
Жорсткий металевий |
Гнучка полімерна оболонка |
|
Товщина та гнучкість |
Обмежена конструкцією |
Будь-яка форма й товщина |
|
Щільність енергії |
Зазвичай вища |
Дещо нижча |
|
Вага |
Більша |
Менша |
|
Температурна стійкість |
Чутливий до перегрівання |
Краще переносить високі температури |
|
Стійкість до механічних навантажень |
У разі пошкодження зростає ризик займання |
Безпечніший, електроліт не витікає |
|
Рівень безпеки |
Нижчий через рідкий електроліт |
Вищий завдяки полімерній структурі |
|
Вартість виробництва |
Нижча, масове виробництво |
Вища, складніша технологія |
|
Термін служби |
300–500 циклів |
400–600 циклів |
|
Швидкість заряджання |
Швидша на початку |
Рівномірна, іноді трохи повільніша |
|
Найкраща сфера застосування |
Павербанки, ноутбуки, інструменти, камери |
Смартфони, планшети, годинники, навушники, дрони |
|
Головна перевага |
Висока ємність за невисокої вартості |
Гнучкість, тонкість і безпека використання |
|
Головний недолік |
Ризик перегрівання та займання |
Вища вартість і чутливість до холоду |