Liitium-ioonakud toidavad enamikku elektroonikaseadmeid kogu maailmas. Võib-olla olete siiski kohanud teatud tarbeelektroonikat liitiumpolümeerakuga.
Kuigi see ei pruugi olla kohe ilmne, on liitiumioon- (Li-ion) ja liitium-polümeer (Li-Po) akude vahel märkimisväärne erinevus.
Selles artiklis vaatleme põhjalikult neid populaarseid akutüüpe ja seda, kuidas need oma igapäevaelus kasutatavaid seadmeid toidavad.
Mis on liitium-ioon (Li-Ion) akud?
Liitium-ioonaku toidab nutitelefone, sülearvuteid ja paljusid muid seadmeid üle maailma. Need akud on valmistatud nelja erineva komponendi kombineerimisel:
- Katood (positiivne klemm)
- Anood (negatiivne klemm)
- Eraldaja
- Elektrolüüt
Anood on enamasti valmistatud liitiumist (seega nimi), katood aga sageli grafiidist. Sageli kasutatakse ka koobaltit või mangaani.
Separaator hoiab ära laengute lühise tekitamise ja elektrolüüt toimib keskkonnana, mis võimaldab ioonidel liikuda anoodilt katoodile.
Seega, kui laadite telefoni, hakkavad negatiivsele terminalile salvestatud ioonid vibreerima, kuni nad hakkavad saada piisavalt laengut, et teha teekond anoodilt katoodile, ületades eraldumise kiht. See liikumine toodab teie seadme toiteks olevat elektrit. Kui aku tühjeneb, liiguvad ioonid tagasi katoodile.
Mis on liitium-polümeer (Li-Po) akud?
Liitium-polümeer aku on pisut uuem kui tavaline liitiumioonaku ja alles hiljuti toodi nutitelefonidesse Li-Po akud. See on üks paljutõotavamaid alternatiive liitium-ioonakud.
Selle peamine põhjus oli nende kiire laadimisvõimalus. Liitiumpolümeerakusid kasutati algselt vanemates kohmakates telefonides ja neid leiti sülearvutites. Kaasaegsed seadmed, nagu droonid, sisaldavad ka liitiumpolümeerakusid. Kuna liitiumpolümeerakud on nii paindlikud ja kerged, leidub neid ka toitepankades.
Nii nagu liitiumioonakudel, on ka Li-Po akudel anood ja katood. Kuid need akud kasutavad vedela elektrolüüdi asemel geelitaolist elektrolüüti.
See on üks põhjusi, miks need on üldiselt vastupidavamad ja te ei pea muretsema ka elektrolüüdi lekkimise pärast. Kuid see geelitaoline materjal kipub aja jooksul muutuma kõvemaks, vähendades ioonide liikumisvõimet ja aku tööiga.
8 peamist erinevust liitiumioon- ja liitium-po akude vahel
Liitiumioon- ja liitiumpolümeerakude vahel on mitmeid erinevusi.
1. Hinnakujundus
Liitium-ioonakude laialdase kasutuselevõtu üheks peamiseks põhjuseks on nende madal hind. Uued tehnoloogiad on liitiumioonakude hinda peaaegu poole võrra vähendanud ja kuna need on olnud kasutusel juba mõnda aega, on neid akusid üldiselt palju lihtsam valmistada.
Kui võrrelda hindu otse, on liitiumpolümeerakude tootmiskulud veidi kõrgemad. Seetõttu ei kasutata neid tavaliselt odavamas elektroonikas.
2. Võimsustihedus
Võimsustihedus viitab energiahulgale, mida aku sisaldab, võrreldes selle kaaluga. Seetõttu on suurema võimsustihedusega aku tööaeg pikem.
Liitium-ioonakud mahutavad kuni neli korda suurema laengu kui sarnase suurusega liitiumpolümeerakud. See muudab need kompaktsetes elektroonikaseadmetes eelistatavamaks.
Teisest küljest tuleb liitiumpolümeerakud tavaliselt ümbritseda kõva või pehme kestaga kattega. See suurendab veelgi mahtu, mis muudab need väiksemates seadmetes kasutuskõlbmatuks.
Kaalud võivad aga lõpuks kalduda, kui kasutusele võetakse uuemad tootmismeetodid.
3. Ohutus
Liitiumpolümeerakud on üldiselt ohutumad kui nende liitiumioonakud, peamiselt nende tugeva pakendi tõttu. Kõva kestaga Li-Po aku talub välist survet, mis vähendab ohte.
See on üks põhjusi, miks enamikul ülikiiret laadimist pakkuvatel seadmetel on tavaliselt sees liitiumpolümeerakud. Li-Po aku elektrolüüdi geel lekib samuti vähem kui Li-Ion elektrolüüt.
4. Passiivne tühjenemise määr
Li-Po aku toitega seade tühjeneb uskumatult aeglaselt. Li-Po akude passiivne tühjenemise määr on Li-Ion akudega võrreldes märkimisväärselt madal, nii et te ei pea muretsema, et teie seade saab tühjaks, kui seda ei kasutata. Selles osas on Li-Po akude pikaajaline ladustamine lihtsam kui Li-Ion.
5. Mitmekülgsus
Liitiumpolümeerakude vähetuntud eelis on see, et need on üsna mitmekülgsed. Neid ei kasutata ainult mobiiltelefonides, toitepankades või sülearvutites; Saate osta Li-Po akusid kasutamiseks ka hobi-klassi droonides või RC-sõidukites.
Selle lihtne põhjus on nende kohandatav olemus. Li-Po akusid on võimalik osta igas kujus ja suuruses (nende geelpõhja tõttu) ning mitmed tootjad on seda vabadust ära kasutanud. Li-Po akusid saab 1000 mAh kuni 10 000 mAh või rohkem! Mõned Li-Po akud on ka uskumatult õhukese profiiliga, paksusega alla 1 mm!
6. Kasulik elu
Liitiumioonakud kestavad üldiselt kauem kui liitiumpolümeerakud. Keskmine liitiumioonaku võib vastu pidada kaks kuni kolm aastat, samas kui liitiumpolümeerakude eluiga on palju lühem. Selle põhjuseks on asjaolu, et geelipõhine elektrolüüt hakkab Li-Po akudes kõvenema.
7. Üldine hooldus
Liitiumioonakud ei vaja praktiliselt mingit hooldust. Li-Po akud seevastu nõuavad pisut hooldust.
Paljud müüdid telefoni laadimise kohta on valed. Nutitelefoni tarkvara võimaldab teil saada ka täpsemat teavet aku kohta. Näiteks võite kalibreerige oma iPhone'i aku et saada rohkem teavet selle üldise toimimise kohta.
Näiteks kui hoiate Li-Po akusid, peate need enne hoiustamist laadima umbes 30% piirini. Samamoodi vajavad suuremad Li-Po akud laadimiseks spetsiaalset tasakaalulaadijat.
Uuem tehnoloogia on muutnud liitiumpolümeerakude hooldamise märkimisväärselt lihtsaks, mistõttu kasutatakse neid nüüd nutitelefonides.
8. Kaasaskantavus
Nii liitiumioon- kui ka liitiumpolümeerakud on üsna kaasaskantavad. Esimene võidab aga, sest neid leiab kergesti üsna õhukese disainiga, mistõttu kasutatakse neid sageli väiksemas olmeelektroonikas.
Liitium-ioon vs. Li-Po: milline on parim?
Liitium-ioonakud on nende laialdase kasutuselevõtu tõttu tavalisemad. Liitium-polümeerakud on aga kiiresti populaarseks muutumas nende suurenenud turvafunktsioonide ja stabiilse jõudluse tõttu.
Paljud ettevõtted töötavad aga nüüd uuemate tehnoloogiate kallal. Näiteks pooljuhtakud ületavad peaaegu igas osakonnas liitiumioonakusid, pakkudes paljulubavamat alternatiivi.