Liitiumioon vs liitiumpolümeer akud – kumb on parem?

Sissejuhatus

Liitiumioon vs liitiumpolümeer akud – kumb on parem? Kiiresti arenevas tehnoloogia ja kaasaskantavate energialahenduste maailmas paistavad liitium-ioon (Li-ion) ja liitiumpolümeer (LiPo) akud silma kahe juhtiva konkurendina. Mõlemal tehnoloogial on selged eelised ja unikaalsed rakendused, mis eristavad neid energiatiheduse, tsükli eluea, laadimiskiiruse ja ohutuse poolest. Kuna nii tarbijad kui ka ettevõtted oma energiavajadust arvestavad, muutub nende akutüüpide erinevuste ja eeliste mõistmine ülioluliseks. See artikkel käsitleb mõlema akutehnoloogia keerukust, pakkudes teadmisi, mis aitavad üksikisikutel ja ettevõtetel teha teadlikke otsuseid, mis on kohandatud nende konkreetsetele vajadustele.

Mis vahe on liitiumioon- ja liitiumpolümeerakudel?

Liitiumioon vs liitiumpolümeer akude eelised ja puudused võrdluspilt

Liitium-ioonakud (Li-ion) ja liitiumpolümeer (LiPo) akud on kaks peamist akutehnoloogiat, millest igaühel on erinevad omadused, mis mõjutavad otseselt kasutajakogemust ja väärtust praktilistes rakendustes.

Esiteks paistavad liitiumpolümeerakud silma oma tahkis-elektrolüüdi energiatiheduse poolest, ulatudes tavaliselt 300–400 Wh/kg, ületades kaugelt liitiumioonakude 150–250 Wh/kg. See tähendab, et saate kasutada kergemaid ja õhemaid seadmeid või salvestada rohkem energiat sama suurusega seadmetesse. Kasutajatele, kes on sageli liikvel või vajavad pikemat kasutust, tähendab see pikemat aku kasutusaega ja rohkem kaasaskantavaid seadmeid.

Teiseks on liitiumpolümeerakude eluiga pikem, ulatudes tavaliselt 1500–2000 laadimis- ja tühjenemistsüklist, võrreldes liitiumioonakude 500–1000 tsükliga. See mitte ainult ei pikenda seadmete eluiga, vaid vähendab ka akude vahetamise sagedust, vähendades seeläbi hooldus- ja vahetuskulusid.

Veel üks märkimisväärne eelis on kiire laadimise ja tühjendamise võimalused. Liitiumpolümeerakud toetavad laadimiskiirust kuni 2-3C, võimaldades teil saada lühikese ajaga piisavalt energiat, vähendades oluliselt ooteaega ning suurendades seadmete kättesaadavust ja kasutajamugavust.

Lisaks on liitiumpolümeerakudel suhteliselt madal isetühjenemise määr, tavaliselt alla 1% kuus. See tähendab, et saate varuakusid või -seadmeid pikemaks ajaks säilitada ilma sagedase laadimiseta, mis hõlbustab hädaabi- või varukasutust.

Ohutuse osas aitab tahkis-elektrolüütide kasutamine liitiumpolümeerakudes kaasa ka suuremale ohutusele ja väiksematele riskidele.

Kuid liitiumpolümeerakude maksumus ja paindlikkus võivad mõnede kasutajate jaoks kaaluda. Tänu tehnoloogilistele eelistele on liitiumpolümeerakud üldiselt kallimad ja pakuvad vähem disainivabadust võrreldes liitiumioonakudega.

Kokkuvõttes pakuvad liitiumpolümeerakud tänu oma suurele energiatihedusele, pikale elueale, kiirele laadimis- ja tühjenemisvõimele ning madalale isetühjenemiskiirusele kasutajatele kaasaskantavamat, stabiilsemat, tõhusamat ja keskkonnasõbralikumat energialahendust. Need sobivad eriti hästi rakendusteks, mis nõuavad pikka aku kasutusaega, suurt jõudlust ja ohutust.

Liitiumioon- ja liitiumpolümeerakude kiire võrdlustabel

(Nõuanded: tegelikud jõudlusparameetrid võivad olenevalt tootjatest, toodetest ja kasutustingimustest erineda. Seetõttu on otsuste tegemisel soovitatav lähtuda konkreetsetest tehnilistest spetsifikatsioonidest ja tootjate sõltumatutest katsearuannetest.)

Kuidas kiiresti hinnata, milline aku teile sobib

Üksikkliendid: kuidas kiiresti hinnata, millist akut osta

Juhtum: elektrilise jalgratta aku ostmine

Kujutage ette, et kaalute elektrijalgratta ostmist ja teil on kaks akuvalikut: liitiumioonaku ja liitiumpolümeeraku. Siin on teie kaalutlused:

1. Energiatihedus: soovite, et teie elektrijalgratta sõiduulatus oleks pikem.
2. Tsükli eluiga: Te ei soovi akut sageli vahetada; tahad kauakestvat akut.
3. Laadimis- ja tühjenduskiirus: soovite, et aku laeks kiiresti, vähendades sellega ooteaega.
4. Isetühjenemise määr: kavatsete elektrijalgratast aeg-ajalt kasutada ja soovite, et aku säiliks aja jooksul laetuna.
5. Ohutus: hoolite väga ohutusest ja soovite, et aku ei kuumeneks üle ega plahvataks.
6. Maksumus: teil on eelarve ja soovite hea hinna ja kvaliteedi suhtega akut.
7. Disaini paindlikkus: soovite, et aku oleks kompaktne ega võtaks liiga palju ruumi.

Nüüd ühendame need kaalutlused hindamistabelis olevate kaaludega:

Ülaltoodud tabelist näeme, et liitiumpolümeeraku koguskoor on 61 punkti, samas kui liitiumioonaku koguskoor on 54 punkti.

Teie vajaduste põhjal:

• Kui eelistate energiatihedust, laadimis- ja tühjenemiskiirust ning ohutust ning nõustute veidi kõrgema kuluga, siisLiitiumpolümeer akuvõib olla teile sobivam.
• Kui olete rohkem mures kulude ja disaini paindlikkuse pärast ning nõustute madalama tsükli elueaga ning veidi aeglasema laadimis- ja tühjenduskiirusega, siisLiitium-ioonakuvõib olla sobivam.

Nii saate oma vajadustest ja ülaltoodud hinnangust lähtuvalt teha teadlikuma valiku.

Ärikliendid: kuidas kiiresti hinnata, millist akut hankida

Koduse energiasalvestusaku rakenduste kontekstis pööravad turustajad rohkem tähelepanu aku pikaealisusele, stabiilsusele, ohutusele ja kulutasuvusele. Siin on hindamistabel, mis võtab arvesse järgmisi tegureid:

Juhtum: akude tarnija valimine koduseks energiasalvestusakude müügiks

Suure hulga kasutajate jaoks koduste energiasalvestusakude paigaldamisel peavad turustajad arvestama järgmiste võtmeteguritega:

1. Kulutõhusus: Turustajad peavad pakkuma kõrge kuluefektiivsusega akulahendust.
2. Tsükli eluiga: kasutajad soovivad pika elueaga akusid, millel on kõrge laadimis- ja tühjenemistsükkel.
3. Ohutus: Ohutus on eriti oluline kodukeskkonnas ja akudel peab olema suurepärane ohutus.
4. Tarne stabiilsus: Tarnijad peaksid suutma tagada stabiilse ja pideva akutoite.
5. Tehniline tugi ja teenindus: Pakkuge kasutajate vajaduste rahuldamiseks professionaalset tehnilist tuge ja müügijärgset teenindust.
6. Brändi maine: tarnija kaubamärgi maine ja turu jõudlus.
7. Paigaldamise mugavus: Aku suurus, kaal ja paigaldusviis on olulised nii kasutajatele kui ka edasimüüjatele.

Arvestades ülaltoodud tegureid ja määrates kaalud:

Ülaltoodud tabelist näeme, et liitiumpolümeeraku koguskoor on 52 punkti, samas kui liitiumioonaku koguskoor on 50 punkti.

Seetõttu on tarnija valimise seisukohalt paljudele koduseid energiasalvestusakusid kasutavatele kasutajateleLiitiumpolümeer akuvõib olla parem valik. Vaatamata pisut kõrgemale kulule, arvestades selle tsükli eluiga, ohutust, tarne stabiilsust ja tehnilist tuge, võib see pakkuda kasutajatele usaldusväärsemat ja tõhusamat energiasalvestuslahendust.

Mis on liitiumioonaku?

Liitium-ioonaku ülevaade

Liitiumioonaku on laetav aku, mis salvestab ja vabastab energiat, liigutades liitiumioone positiivse ja negatiivse elektroodi vahel. Sellest on saanud paljude mobiilseadmete (nagu nutitelefonid, sülearvutid) ja elektrisõidukite (nt elektriautod, elektrijalgrattad) peamine toiteallikas.

Liitiumioonaku struktuur

1. Positiivse elektroodi materjal:
   • Liitiumioonaku positiivse elektroodi puhul kasutatakse tavaliselt liitiumisoolasid (nagu liitiumkoobaltoksiid, liitiumnikkel-mangaankoobaltoksiid jne) ja süsinikupõhiseid materjale (nagu looduslik või sünteetiline grafiit, liitiumtitanaat jne).
   • Positiivse elektroodi materjali valik mõjutab oluliselt aku energiatihedust, tsükli eluiga ja maksumust.
2. Negatiivne elektrood (katood):
   • Liitiumioonaku negatiivne elektrood kasutab tavaliselt süsinikupõhiseid materjale, nagu looduslik või sünteetiline grafiit.
   • Mõned suure jõudlusega liitiumioonakud kasutavad negatiivse elektroodina ka selliseid materjale nagu räni või liitiummetall, et suurendada aku energiatihedust.
3. Elektrolüüt:
   • Liitiumioonakud kasutavad vedelat elektrolüüti, tavaliselt orgaanilistes lahustites, näiteks liitiumheksafluorofosfaadis (LiPF6) lahustatud liitiumisoolasid.
   • Elektrolüüt toimib juhina ja hõlbustab liitiumioonide liikumist, määrates aku jõudluse ja ohutuse.
4. Eraldaja:
   • Liitiumioonaku separaator on peamiselt valmistatud mikropoorsetest polümeeridest või keraamilistest materjalidest, mis on loodud vältima positiivsete ja negatiivsete elektroodide otsest kokkupuudet, võimaldades samal ajal liitiumioonide läbipääsu.
   • Separaatori valik mõjutab oluliselt aku ohutust, tsükli eluiga ja jõudlust.
5. Korpus ja tihend:
   • Liitiumioonaku korpus on tavaliselt valmistatud metallmaterjalidest (nagu alumiinium või koobalt) või spetsiaalsest plastist, et pakkuda struktuurilist tuge ja kaitsta sisemisi komponente.
   • Aku tihenduskonstruktsioon tagab, et elektrolüüt ei leki ja takistab väliste ainete sisenemist, säilitades aku jõudluse ja ohutuse.

Üldiselt saavutavad liitiumioonakud tänu oma keerulisele struktuurile ja hoolikalt valitud materjalikombinatsioonidele hea energiatiheduse, tsükli eluea ja jõudluse. Need omadused muudavad liitiumioonakud tänapäevaste kaasaskantavate elektroonikaseadmete, elektrisõidukite ja energiasalvestussüsteemide peamiseks valikuks. Võrreldes liitiumpolümeerakudega on liitiumioonakudel teatud eelised energiatiheduse ja kulutõhususe osas, kuid neil on ka probleeme ohutuse ja stabiilsusega.

Liitiumioonaku põhimõte

• Laadimise ajal vabanevad liitiumioonid positiivselt elektroodilt (anoodilt) ja liiguvad läbi elektrolüüdi negatiivsele elektroodile (katoodile), tekitades seadme toiteks elektrivoolu väljaspool akut.
• Tühjenemise ajal on see protsess vastupidine, liitiumioonid liiguvad negatiivselt elektroodilt (katoodilt) tagasi positiivsele elektroodile (anoodile), vabastades salvestatud energia.

Liitiumioonaku eelised

1.Kõrge energiatihedus

• Kaasaskantavus ja kerge: Liitiumioonakude energiatihedus on tavaliselt vahemikus150-250 Wh/kg, mis võimaldab kaasaskantavatel seadmetel, nagu nutitelefonid, tahvelarvutid ja sülearvutid, salvestada suurel hulgal energiat suhteliselt kerge mahuga.
• Pikaajaline kasutamine: Kõrge energiatihedus võimaldab seadmetel töötada pikema aja jooksul piiratud ruumis, rahuldades kasutajate vajadusi pikema välitingimustes või pikaajalisel kasutamisel, tagades aku pikema tööea.

2.Pikk eluiga ja stabiilsus

• Majanduslik kasu: Liitiumioonakude tüüpiline eluiga on vahemikus500-1000 laadimis-tühjenemise tsüklit, mis tähendab vähem akuvahetusi ja seega üldiste omamiskulude vähenemist.
• Stabiilne jõudlus: Aku stabiilsus tähendab ühtlast jõudlust ja töökindlust kogu selle eluea jooksul, vähendades aku vananemisest tingitud jõudluse halvenemise või rikke ohtu.

3.Kiire laadimise ja tühjendamise võimalus

• Mugavus ja tõhusus: Liitiumioonakud toetavad kiiret laadimist ja tühjenemist, saavutades tüüpilise laadimiskiiruse1-2C, mis vastab kaasaegsete kasutajate nõudmistele kiire laadimise, ooteaegade vähendamise ning igapäevaelu ja töö tõhususe parandamise osas.
• Kohandatav kaasaegse eluga: Kiirlaadimise funktsioon vastab kiire ja mugava laadimisvajadustele tänapäeva elus, eriti reisil, tööl või muudel juhtudel, mis nõuavad aku kiiret täiendamist.

4.Mäluefekt puudub

• Mugavad laadimisharjumused: Ilma märgatava mäluefektita saavad kasutajad laadida igal ajal, ilma et oleks vaja perioodilist täielikku tühjenemist, et säilitada optimaalne jõudlus, mis vähendab akuhalduse keerukust.
• Kõrge efektiivsuse säilitamine: Mäluefekti puudumine tähendab, et liitiumioonakud suudavad pidevalt pakkuda tõhusat ja ühtlast jõudlust ilma keeruka laadimis-tühjenemise juhtimiseta, vähendades kasutajate hooldus- ja halduskoormust.

5.Madal isetühjenemise määr

• Pikaajaline ladustamine: Liitium-ioonakude isetühjenemise kiirus on tavaliselt2-3% kuus, mis tähendab minimaalset aku laetuse kadu pikema mittekasutamise ajal, säilitades kõrge laetuse taseme oote- või hädaolukorras kasutamiseks.
• Energiasääst: Madal isetühjenemise määr vähendab kasutamata akude energiakadu, säästes energiat ja vähendades keskkonnamõju.

Liitiumioonaku puudused

1. Ohutusprobleemid

Liitiumioonakud kujutavad endast ohutusriske, nagu ülekuumenemine, põlemine või plahvatus. Need ohutusprobleemid võivad aku kasutamise ajal suurendada kasutajate riske, mis võivad kahjustada tervist ja vara, nõudes seega tõhustatud ohutuse juhtimist ja järelevalvet.

2. Maksumus

Liitium-ioonakude tootmiskulud jäävad tavaliselt vahemikku100–200 dollarit kilovatt-tunni (kWh) kohta. Võrreldes teist tüüpi akudega on see suhteliselt kõrge hind, peamiselt kõrge puhtusastmega materjalide ja keerukate tootmisprotsesside tõttu.

3. Piiratud eluiga

Liitium-ioonakude keskmine eluiga on tavaliselt vahemikus300-500 laadimis-tühjenemise tsüklit. Sagedase ja intensiivse kasutamise tingimustes võivad aku võimsus ja jõudlus kiiremini halveneda.

4. Temperatuuritundlikkus

Liitiumioonakude optimaalne töötemperatuur on tavaliselt vahemikus0-45 kraadi Celsiuse järgi. Liiga kõrge või madal temperatuur võib mõjutada aku jõudlust ja ohutust.

5. Laadimisaeg

Kuigi liitiumioonakudel on kiirlaadimisvõimalused, vajab kiirlaadimise tehnoloogia mõnes rakenduses, näiteks elektrisõidukites, siiski edasiarendamist. Praegu saavad mõned kiirlaadimistehnoloogiad akut laadida80% 30 minuti jooksul, kuid 100% laetuse saavutamiseks kulub tavaliselt rohkem aega.

Liitiumioonakudele sobivad tööstusharud ja stsenaariumid

Tänu oma suurepärastele jõudlusomadustele, eriti suurele energiatihedusele, kergele kaalule ja "mäluefekti" puudumisele sobivad liitium-ioonakud erinevatesse tööstusharudesse ja rakendustesse. Siin on tööstusharud, stsenaariumid ja tooted, kus liitiumioonakud on sobivamad:

Liitium-ioonaku kasutamise stsenaariumid

1. Liitiumioonakudega kaasaskantavad elektroonikatooted:
   • Nutitelefonid ja tahvelarvutid: liitiumioonakudest on oma suure energiatiheduse ja kerge kaalu tõttu saanud tänapäevaste nutitelefonide ja tahvelarvutite peamine toiteallikas.
   • Kaasaskantavad heli- ja videoseadmed: näiteks Bluetooth-kõrvaklapid, kaasaskantavad kõlarid ja kaamerad.
2. Liitiumioonakudega elektrisõidukid:
   • Elektriautod (EV) ja hübriidelektrisõidukid (HEV): oma suure energiatiheduse ja pika tööea tõttu on liitiumioonakud muutunud eelistatuimaksakutehnoloogia elektri- ja hübriidsõidukitele.

• Elektrilised jalgrattad ja elektrilised tõukerattad: üha populaarsemad lähireisidel ja linnatranspordis.

3. Liitiumioonakudega kaasaskantavad toiteallikad ja energiasalvestussüsteemid:
   • Kaasaskantavad laadijad ja mobiilsed toiteallikad: lisatoiteallika pakkumine nutiseadmetele.
   • Elamu- ja kaubanduslikud energiasalvestussüsteemid: näiteks kodused päikeseenergia salvestussüsteemid ja võrgusalvestusprojektid.
4. Liitiumioonakudega meditsiiniseadmed:
   • Kaasaskantavad meditsiiniseadmed: näiteks kaasaskantavad ventilaatorid, vererõhumõõtjad ja termomeetrid.
   • Mobiilsed meditsiiniseadmed ja seiresüsteemid: näiteks traadita elektrokardiogrammi (EKG) seadmed ja tervise kaugseiresüsteemid.
5. Lennuki ja kosmose liitiumioonakud:
   • Mehitamata õhusõidukid (UAV) ja lennukid: liitiumioonakude kerge ja suure energiatiheduse tõttu on need ideaalsed toiteallikad droonidele ja teistele kergetele õhusõidukitele.
   • Satelliidid ja kosmosesondid: Liitiumioonakud võetakse järk-järgult kasutusele kosmoseseadmetes.

Tuntud liitiumioonakusid kasutavad tooted

• Tesla elektriautode akud: Tesla liitiumioonakud kasutavad suure energiatihedusega liitium-ioonaku tehnoloogiat, et pakkuda oma elektrisõidukitele pika sõiduulatust.
• Apple iPhone'i ja iPadi akud: Apple kasutab oma iPhone'i ja iPadi seeriate peamise toiteallikana kvaliteetseid liitiumioonakusid.
• Dysoni juhtmeta tolmuimeja akud: Dysoni juhtmeta tolmuimejad kasutavad tõhusaid liitiumioonakusid, pakkudes kasutajatele pikemat kasutusaega ja kiiremat laadimiskiirust.

Mis on liitiumpolümeeraku?

Liitiumpolümeeraku ülevaade

Liitiumpolümeer (LiPo) aku, tuntud ka kui tahkis-liitiumaku, on täiustatud liitiumioonaku tehnoloogia, mis kasutab traditsiooniliste vedelate elektrolüütide asemel elektrolüüdina tahkispolümeeri. Selle akutehnoloogia peamised eelised seisnevad selle suuremas ohutuses, energiatiheduses ja stabiilsuses.

Liitiumpolümeeraku põhimõte

• Laadimisprotsess: Kui laadimine algab, on akuga ühendatud väline toiteallikas. Positiivne elektrood (anood) võtab vastu elektrone ja samal ajal eralduvad liitiumioonid positiivselt elektroodilt, migreeruvad läbi elektrolüüdi negatiivsele elektroodile (katoodile) ja kinnistuvad. Samal ajal võtab negatiivne elektrood vastu ka elektrone, suurendades aku üldist laengut ja salvestades rohkem elektrienergiat.
• Tühjendusprotsess: Aku kasutamise ajal voolavad elektronid negatiivselt elektroodilt (katoodilt) läbi seadme ja naasevad positiivsele elektroodile (anoodile). Sel ajal hakkavad negatiivse elektroodi manustatud liitiumioonid eralduma ja naasevad positiivse elektroodi juurde. Liitiumioonide migreerumisel aku laetus väheneb ja salvestatud elektrienergia vabaneb seadme kasutamiseks.

Liitiumpolümeer aku struktuur

Liitiumpolümeeraku põhistruktuur on sarnane liitiumioonaku omaga, kuid see kasutab erinevaid elektrolüüte ja mõningaid materjale. Siin on liitiumpolümeeraku peamised komponendid:

1. Positiivne elektrood (anood):
   • Aktiivne materjal: Positiivse elektroodi materjaliks on tavaliselt liitiumioonidega varjatud materjalid, nagu liitiumkoobaltoksiid, liitiumraudfosfaat jne.
   • Praegune koguja: Elektri juhtimiseks kaetakse anood tavaliselt juhtiva voolukollektoriga, näiteks vaskfooliumiga.
2. Negatiivne elektrood (katood):
   • Aktiivne materjal: Negatiivse elektroodi aktiivne materjal on samuti manustatud, tavaliselt kasutatakse grafiidi- või ränipõhiseid materjale.
   • Praegune koguja: Sarnaselt anoodiga vajab katood ka head juhtivat voolukollektorit, näiteks vaskfoolium või alumiiniumfoolium.
3. Elektrolüüt:
   • Liitiumpolümeerakud kasutavad elektrolüütidena tahkis- või geelilaadseid polümeere, mis on üks peamisi erinevusi traditsioonilistest liitiumioonakudest. See elektrolüüdi vorm tagab suurema ohutuse ja stabiilsuse.
4. Eraldaja:
   • Separaatori ülesanne on vältida otsest kontakti positiivse ja negatiivse elektroodi vahel, võimaldades samal ajal liitiumioonide läbimist. See aitab vältida aku lühist ja hoiab aku stabiilsust.
5. Korpus ja tihend:
   • Aku välispind on tavaliselt valmistatud metallist või plastikust korpusest, mis pakub kaitset ja konstruktsioonilist tuge.
   • Tihendusmaterjal tagab, et elektrolüüt ei leki ja säilitab aku sisekeskkonna stabiilsuse.

Tahkis- või geelilaadsete polümeerelektrolüütide kasutamise tõttu on liitiumpolümeerakudelkõrge energiatihedus, ohutus ja stabiilsus, muutes need teatud rakenduste jaoks atraktiivsemaks valikuks võrreldes traditsiooniliste vedelate elektrolüütide liitium-ioonakudega.

Liitiumpolümeeraku eelised

Võrreldes traditsiooniliste vedelate elektrolüütide liitiumioonakudega on liitiumpolümeerakudel järgmised ainulaadsed eelised:

1.Tahkis-elektrolüüt

• Täiustatud ohutus: Tahkiselektrolüüdi kasutamise tõttu vähendavad liitiumpolümeerakud märkimisväärselt ülekuumenemise, põlemise või plahvatuse ohtu. See mitte ainult ei paranda aku ohutust, vaid vähendab ka võimalikke ohte, mis on põhjustatud lekkest või sisemisest lühisest.

2.Kõrge energiatihedus

• Optimeeritud seadme disain: Liitiumpolümeerakude energiatihedus ulatub tavaliselt300-400 Wh/kg, oluliselt kõrgem kui150-250 Wh/kgtraditsiooniliste vedelate elektrolüütide liitium-ioonakudest. See tähendab, et sama mahu või kaalu korral suudavad liitiumpolümeerakud salvestada rohkem elektrienergiat, võimaldades seadmeid kujundada õhemaks ja kergemaks.

3.Stabiilsus ja vastupidavus

• Pikk eluiga ja madal hooldusvajadus: Tahkiselektrolüütide kasutamise tõttu on liitiumpolümeerakude eluiga tavaliselt1500-2000 laadimis-tühjenemise tsüklit, mis ületab tunduvalt500-1000 laadimis-tühjenemise tsüklittraditsiooniliste vedelate elektrolüütide liitium-ioonakudest. See tähendab, et kasutajad saavad seadmeid kasutada kauem, vähendades aku vahetamise sagedust ja sellega seotud hoolduskulusid.

4.Kiire laadimise ja tühjendamise võimalus

• Täiustatud kasutajamugavus: Liitiumpolümeerakud toetavad kiiret laadimist, mille laadimiskiirus ulatub kuni 2-3C. See võimaldab kasutajatel kiiresti toidet hankida, ooteaegu vähendada ja seadme kasutamise tõhusust suurendada.

5.Kõrge temperatuuri jõudlus

• Laiemad rakendusstsenaariumid: Tahkiselektrolüütide stabiilsus kõrgel temperatuuril võimaldab liitiumpolümeerakudel hästi toimida laiemas töötemperatuuri vahemikus. See tagab suurema paindlikkuse ja töökindluse rakenduste jaoks, mis nõuavad töötamist kõrge temperatuuriga keskkondades, nagu elektrisõidukid või välisseadmed.

Üldiselt pakuvad liitiumpolümeerakud kasutajatele suuremat ohutust, suuremat energiatihedust, pikemat eluiga ja laiemat valikut rakendusi, mis vastavad veelgi kaasaegsete elektroonikaseadmete ja energiasalvestussüsteemide vajadustele.

Liitiumpolümeeraku puudused

1. Kõrge tootmiskulu:
   • Liitiumpolümeerakude tootmiskulud jäävad tavaliselt vahemikku200–300 dollarit kilovatt-tunni (kWh) kohta, mis on võrreldes teist tüüpi liitium-ioonakudega suhteliselt kõrge hind.
2. Soojusjuhtimise väljakutsed:
   • Ülekuumenemise tingimustes võib liitiumpolümeerakude soojuseralduskiirus olla kuni10°C/min, mis nõuab aku temperatuuri kontrollimiseks tõhusat soojusjuhtimist.
3. Ohutusprobleemid:
   • Statistika kohaselt on liitiumpolümeerakude ohutusõnnetuste määr ligikaudu0,001%, mis on küll madalam kui mõnel teisel akutüübil, kuid nõuab siiski rangeid ohutusmeetmeid ja juhtimist.
4. Tsükli eluea piirangud:
   • Liitiumpolümeerakude keskmine tööiga on tavaliselt vahemikus800-1200 laadimis-tühjenemise tsüklit, mida mõjutavad kasutustingimused, laadimisviisid ja temperatuur.
5. Mehaaniline stabiilsus:
   • Elektrolüüdikihi paksus on tavaliselt vahemikus20-50 mikronit, muutes aku mehaaniliste kahjustuste ja löökide suhtes tundlikumaks.
6. Laadimiskiiruse piirangud:
   • Liitiumpolümeerakude tüüpiline laadimiskiirus on tavaliselt vahemikus0,5-1C, mis tähendab, et laadimisaeg võib olla piiratud, eriti suure voolutugevuse või kiirlaadimise tingimustes.

Liitiumpolümeerakudele sobivad tööstusharud ja stsenaariumid

Liitiumpolümeerakude kasutamise stsenaariumid

1. Kaasaskantavad meditsiiniseadmed: oma suure energiatiheduse, stabiilsuse ja pika eluea tõttu kasutatakse liitiumpolümeerakusid rohkem kaasaskantavates meditsiiniseadmetes, nagu kaasaskantavad ventilaatorid, vererõhumõõtjad ja termomeetrid, kui liitium-ioonakusid. Need seadmed vajavad tavaliselt stabiilset toiteallikat pikema aja jooksul ja liitiumpolümeerakud vastavad nendele erivajadustele.
2. Suure jõudlusega kaasaskantavad toiteallikad ja energiasalvestussüsteemid: tänu oma suurele energiatihedusele, kiirele laadimis- ja tühjendusvõimele ning stabiilsusele on liitiumpolümeerakudel olulisemad eelised suure jõudlusega kaasaskantavate toiteallikate ja suuremahuliste energiasalvestussüsteemide, näiteks elamute ja kaubanduslike päikeseenergia salvestussüsteemidena.
3. Lennundus- ja kosmoserakendused: tänu oma kergele kaalule, suurele energiatihedusele ja kõrge temperatuuri stabiilsusele on liitiumpolümeerakudel laiemad kasutusstsenaariumid kui liitium-ioonakudel kosmose- ja kosmoserakendustes, nagu mehitamata õhusõidukid (UAV), kerged õhusõidukid, satelliidid ja kosmosesondid.

4. Rakendused erikeskkondades ja -tingimustes: Liitiumpolümeerakude tahke polümeeri elektrolüüdi tõttu, mis tagab parema ohutuse ja stabiilsuse kui vedela elektrolüüdiga liitium-ioonakud, sobivad need paremini kasutamiseks erikeskkondades ja -tingimustes, nagu kõrge temperatuuri, kõrge rõhu või kõrgete ohutusnõuetega.

Kokkuvõttes on liitiumpolümeerakudel ainulaadsed eelised ja kasutusväärtus teatud konkreetsetes rakendusvaldkondades, eriti rakendustes, mis nõuavad suurt energiatihedust, pikka eluiga, kiiret laadimist ja tühjenemist ning kõrget ohutust.

Tuntud liitiumpolümeerakusid kasutavad tooted

1. OnePlus Nord seeria nutitelefonid
   • OnePlus Nord seeria nutitelefonid kasutavad liitiumpolümeerakusid, võimaldades neil pakkuda pikemat aku kasutusaega, säilitades samas õhukese disaini.
2. Skydio 2 droonid
   • Skydio 2 droon kasutab suure energiatihedusega liitiumpolümeerakusid, pakkudes sellele üle 20 minuti lennuaega, säilitades samas kerge disaini.
3. Oura Ringi tervisejälgija
   • Oura Ring tervisejälgija on nutikas rõngas, mis kasutab liitiumpolümeerakusid, pakkudes mitu päeva aku kasutusaega, tagades samal ajal seadme õhukese ja mugava disaini.
4. PowerVision PowerEgg X
   • PowerVisioni PowerEgg X on multifunktsionaalne droon, mis kasutab liitiumpolümeerakusid, mis on võimelised saavutama kuni 30-minutilist lennuaega, võimaldades samal ajal nii maal kui ka vees.

Need tuntud tooted demonstreerivad täielikult liitiumpolümeerakude laialdast kasutust ja ainulaadseid eeliseid kaasaskantavates elektroonikatoodetes, droonides ja tervisejälgimisseadmetes.

Järeldus

Liitiumioon- ja liitiumpolümeerakude võrdluses pakuvad liitiumpolümeerakud suurepärast energiatihedust, pikemat tööiga ja suuremat ohutust, muutes need ideaalseks rakenduste jaoks, mis nõuavad suurt jõudlust ja pikaealisust. Üksiktarbijate jaoks, kes eelistavad kiiret laadimist, ohutust ja soovivad maksta veidi kõrgema hinnaga, on eelistatud valik liitiumpolümeerakud. Koduse energiasalvestuse ärihangete puhul on liitiumpolümeerakud paljulubavad, kuna neil on pikem eluiga, ohutus ja tehniline tugi. Lõppkokkuvõttes sõltub nende akutüüpide valik konkreetsetest vajadustest, prioriteetidest ja kavandatud rakendustest.