Qual è la differenza tra una batteria ai polimeri di litio e una batteria agli ioni? Come caricare correttamente una batteria ai polimeri di litio? Quale batteria è migliore: Li-pol o Li-ion

Qual è la differenza tra una batteria ai polimeri di litio e una batteria agli ioni?

La stragrande maggioranza dei residenti nei paesi sviluppati possiede telefoni cellulari, tablet e laptop. Quando acquisti un gadget in un negozio, molto probabilmente, non pensi nemmeno al tipo di batteria che contiene. E questo non è sorprendente. Le tecnologie si stanno sviluppando rapidamente, anche nel campo delle batterie. Non molto tempo fa, nell’elettronica mobile venivano utilizzate batterie Ni─Cd, che in seguito furono sostituite da Ni─MH. Poi sono apparsi gli ioni di litio, che hanno rapidamente conquistato il mercato dei gadget portatili. E ora vengono soppiantati dalle batterie ai polimeri di litio. Ad un certo punto, l'utente inizia a pensare a che tipo di batteria ha. Quali sono i suoi vantaggi e svantaggi? In questo articolo cercheremo di capire qual è la differenza tra una batteria ai polimeri di litio e una batteria agli ioni di litio.

Il lavoro sulla creazione di batterie utilizzando il litio va avanti da parecchio tempo. Ma le prime copie utilizzabili per elettrodomesticiè apparso solo negli anni '70 del secolo scorso. Ma questi erano modelli imperfetti con elettrodi in metallo litio. E il funzionamento di tali batterie è problematico in termini di sicurezza. C'erano molti problemi irrisolti con il processo di carica e scarica di tali batterie.

Il fatto è che il litio metallico è molto attivo e ha un elevato potenziale elettrochimico. Il suo utilizzo nelle batterie può aumentare significativamente la densità energetica. Le batterie con elettrodi metallici al litio, le prime ad essere sviluppate, hanno un'alta tensione e una grande capacità. Tuttavia, il funzionamento costante di tale batteria in modalità di carica e scarica porta al fatto che l'elettrodo al litio cambia.

Ciò porta al fatto che la stabilità di funzionamento viene compromessa e c'è il rischio di incendio a causa della reazione incontrollata della batteria. La cella della batteria si riscalda rapidamente e, quando la temperatura sale fino al punto in cui il litio si scioglie, avviene una violenta reazione con accensione. Ciò è stato associato al richiamo delle prime batterie al litio nell'elettronica di consumo all'inizio degli anni '90.

Di conseguenza, gli scienziati hanno iniziato a sviluppare batterie basate sugli ioni di litio. A causa del fatto che abbiamo dovuto abbandonare l'uso del litio metallico, la densità energetica è leggermente diminuita. D'altro canto, i problemi di sicurezza durante il funzionamento a batteria sono stati risolti. Queste nuove batterie sono chiamate batterie agli ioni di litio.

La densità energetica delle batterie agli ioni di litio è 2-3 volte (a seconda dei materiali utilizzati) superiore a quella delle batterie . Una volta scariche, le batterie Li─Ion mostrano caratteristiche simili a quelle Ni─Cd. L'unica cosa in cui sono inferiori a loro è il funzionamento con correnti di scarica ultra elevate (più di 10°C). Ad oggi sono già state rilasciate molte diverse modifiche alle batterie agli ioni di litio.

Differiscono nel materiale utilizzato come catodo, fattore di forma e alcuni altri parametri. Sono caratterizzati unicamente da un design che include elettrodi immersi in un elettrolita liquido contenente ioni di litio. Questa cella della batteria è collocata in un guscio metallico sigillato (acciaio, alluminio). Per controllare i processi di carica e scarica nelle batterie agli ioni di litio, esiste un circuito stampato chiamato controller.

Per completare il quadro delle batterie agli ioni di litio, consideriamo i loro vantaggi e svantaggi.

Vantaggi degli ioni di litio

• Leggera autoscarica;
• Elevata densità energetica e capacità rispetto a quelle alcaline;
• Una cella della batteria ha una tensione di circa 3,7 volt. Per il cadmio e l'idruro metallico, questo valore è 1,2 volt. Ciò consente di semplificare notevolmente la progettazione. I telefoni, ad esempio, utilizzano batterie che contengono una sola cella;
• Non c'è effetto memoria, il che significa che la manutenzione della batteria è semplificata.

Svantaggi del Li─Ion

• È necessario un controllore. Questo è un circuito stampato che controlla la tensione della cella o delle celle della batteria, se ce ne sono diverse. La scheda controlla anche la corrente di scarica massima e, in alcuni casi, la temperatura della lattina. Senza un controller, il funzionamento sicuro di una batteria agli ioni di litio è impossibile;
• Il degrado del sistema Li─Ion si verifica anche durante lo stoccaggio. Cioè, dopo un anno, la capacità della batteria diminuisce notevolmente, anche se non viene utilizzata. Anche le batterie di altri tipi (alcaline, al piombo) si degradano gradualmente durante lo stoccaggio, ma in esse questo è meno pronunciato;
• Il prezzo degli ioni di litio è superiore a quello del cadmio o del .

Le capacità della tecnologia agli ioni di litio non sono state completamente sviluppate. Pertanto, appaiono costantemente nuove batterie, dove vengono risolti alcuni problemi di questo tipo di batteria. Per maggiori informazioni su di cosa si tratta, leggere l'articolo al link fornito.

Batteria ai polimeri di litio

A causa di problemi nel garantire la sicurezza durante la carica e la scarica delle batterie agli ioni di litio, è iniziato l'ulteriore sviluppo delle modifiche di queste batterie. Di conseguenza, sono state sviluppate batterie ai polimeri di litio. La loro differenza da quelli ionici sta nell'elettrolita utilizzato. Vale la pena dire che i primi sviluppi in questa direzione sono stati realizzati contemporaneamente alla tecnologia Li─Ion. Già nel secolo scorso venne utilizzato per la prima volta un elettrolita secco costituito da un polimero solido. Di aspetto sembra una pellicola di plastica. Questo polimero non conduce corrente, ma non interferisce con lo scambio ionico, che comporta il movimento di atomi carichi o gruppi di essi. Oltre a contenere l'elettrolita, il polimero funge anche da separatore poroso tra gli elettrodi.

Il nuovo design ha migliorato la sicurezza e semplificato la produzione delle batterie. E ancora più importante è che le batterie ai polimeri di litio possono essere prodotte praticamente in qualsiasi forma e con uno spessore molto ridotto (fino a 1 millimetro). Ciò rende possibile rendere vari dispositivi alimentati da batterie Li─Pol sottili, compatti ed eleganti. Alcune batterie ai polimeri di litio possono anche essere cucite sui vestiti.

Naturalmente ci sono anche degli svantaggi. In particolare, le batterie Li─Pol con elettrolita secco hanno una bassa conduttività elettrica a temperatura ambiente. Questo perché a questa temperatura la loro resistenza interna è elevata, il che impedisce loro di fornire la corrente di scarica necessaria per far funzionare i dispositivi elettronici portatili.

Se riscaldi una batteria ai polimeri di litio a 60 gradi Celsius, la conduttività aumenta. Ovviamente, questo non è adatto per l'uso su telefoni o tablet. Tuttavia, le batterie ai polimeri secchi hanno trovato la loro nicchia nel mercato. Sono utilizzati come fonti di alimentazione di riserva in condizioni di temperature elevate. Sono disponibili opzioni quando vengono installati gli elementi riscaldanti per fornire la temperatura richiesta operazione normale batteria

Qui vale la pena chiarire un altro punto importante. Sicuramente tutti hanno visto che le batterie etichettate Li─Pol vengono utilizzate da molto tempo negli smartphone, nei tablet e nei laptop. Queste sono batterie ibride ai polimeri di litio, per così dire. Sono un incrocio tra batterie agli ioni di litio e batterie ai polimeri secchi. I produttori di batterie ai polimeri di litio utilizzano una sostanza gelatinosa con ioni di litio come elettrolita.

Pertanto, quasi tutte le batterie ai polimeri di litio nei moderni gadget mobili utilizzano un elettrolita simile al gel. In base alla progettazione, sono un ibrido di batterie agli ioni e ai polimeri. Qual è la differenza tra batterie ioniche e polimeriche con elettrolita gel? I loro parametri elettrochimici di base sono approssimativamente gli stessi. La differenza tra queste batterie ibride è che utilizzano un elettrolita solido invece di un separatore poroso. Come accennato in precedenza, funge anche da separatore poroso. E l'elettrolita allo stato gel viene utilizzato per aumentare la conduttività elettrica degli ioni.

Le batterie ai polimeri di litio si stanno diffondendo sempre più sul mercato e rappresentano il futuro. Almeno nel segmento degli elettrodomestici e dell'elettronica di consumo. Ma finora la loro attuazione non è molto attiva. Alcuni esperti di mercato lo spiegano dicendo che sono stati investiti troppi soldi nello sviluppo delle batterie agli ioni di litio. E gli investitori vogliono semplicemente “recuperare” il denaro investito. leggere il collegamento.

Oggi i telefoni sono più di un semplice mezzo di comunicazione.

Con l'aiuto degli smartphone, accedono a Internet, ascoltano musica, guardano film, giocano, scattano foto e girano video: tali opportunità richiedono una batteria di alta qualità che garantirà al dispositivo una lunga durata. funzionamento autonomo. Le batterie ai polimeri di litio sono considerate tra le più popolari e moderne. Quali sono le sue caratteristiche, vantaggi e svantaggi?

Caratteristiche delle batterie ai polimeri di litio (Li-pol).

Il litio è il più leggero dei metalli e ha il potenziale elettrochimico più elevato, fornendo un'elevata densità di energia. Durante il funzionamento, tale batteria utilizza elettrodi metallici al litio.

Sia le batterie ai polimeri che quelle agli ioni sono significativamente più efficienti rispetto ai loro predecessori: batterie al nichel-cadmio e nichel-metallo idruro. Le batterie moderne hanno una capacità molto più elevata, una capacità maggiore, nessun “effetto memoria” e sono di dimensioni più compatte.

In termini di compattezza, le batterie ai polimeri (Li-pol) occupano il primo posto. Queste batterie utilizzano un polimero: una piastra sottile e flessibile impregnata di elettroliti. Grazie alla sua compattezza, la batteria ha uno spessore di solo 1 mm. Queste batterie compatte consentono ai progettisti di progettare smartphone più piccoli e leggeri.

Principali vantaggi delle batterie Li-pol:

• Il polimero flessibile consentirà di ottenere batterie di dimensioni più piccole, risultando in dispositivi compatti. In questo parametro le batterie ai polimeri sono preferibili alle batterie agli ioni, poiché queste ultime hanno raggiunto il limite della riduzione dello spessore.
• Questa batteria è considerata la più avanzata e quindi offre un maggiore livello di sicurezza, riducendo il rischio di sovraccarico e perdita di elettroliti.
• Le batterie ai polimeri hanno una durata maggiore, un invecchiamento più lento e un autoscaricamento più lento.

Screpolatura:

• Le batterie ai polimeri hanno un costo dei materiali di produzione più elevato (rispetto alle batterie agli ioni). In definitiva, ciò influisce sul prezzo del telefono.
• Elevata sensibilità alle basse temperature.
• Si scaldano di più.

Come caricare correttamente una batteria ai polimeri di litio?

Qualunque sia la batteria installata in uno smartphone, senza la dovuta cura inizierà rapidamente a consumarsi e a perdere capacità. Proteggi il tuo telefono dal surriscaldamento e dall'ipotermia. Le alte temperature possono causare incendi. Come per le basse temperature, con il freddo la corrente erogata dalla batteria diminuisce a causa del rallentamento reazioni chimiche elettroliti. Questo è il motivo per cui i dispositivi mobili sono spesso una sorta di autodifesa.

Per prolungare la durata della batteria ai polimeri di litio, caricala correttamente e segui le istruzioni. Ricorda che molte batterie sono sensibili agli sbalzi di temperatura e...

Le batterie moderne hanno uno speciale controller installato che protegge lo smartphone dal sovraccarico e dallo scaricamento eccessivo. Impedisce al dispositivo di continuare ad alimentare il dispositivo dopo aver raggiunto il 100% della capacità ripristinata, anche se il cavo del caricabatterie è collegato alla rete. Quando il telefono è completamente spento a causa dell'esaurimento della batteria, nella batteria rimane sempre un po' di energia poiché il controller spegne anticipatamente il dispositivo. Tuttavia, successivamente è necessario caricare il telefono il prima possibile.

Idealmente, il dispositivo non dovrebbe potersi scaricare completamente. Alcuni esperti consigliano di non caricare il gadget oltre il 90% e di non scaricarlo al di sotto del 10%: ciò può prolungare la durata della batteria. L'eccezione è la calibrazione preventiva una volta ogni sei mesi. Per fare ciò è necessario scaricare completamente lo smartphone e poi caricare la batteria al 100%.

Quando si acquista un nuovo smartphone è importante seguire quelle semplici.

Risultati

Le batterie ai polimeri di litio nel mondo dispositivi mobili SU questo momento sono considerati i più moderni e rilevanti per una serie di qualità positive e dimensioni compatte. Ricorda che devi prenderti cura della batteria del tuo telefono: in questo caso durerà molto più a lungo.

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Batterie agli ioni di litio e ai polimeri di litio

Il pensiero ingegneristico è in continua evoluzione: è stimolato da problemi costantemente emergenti che richiedono lo sviluppo di nuove tecnologie per essere risolti. Un tempo, le batterie al nichel-cadmio (NiCd) venivano sostituite da quelle al nichel-metallo idruro (NiMH), mentre ora le batterie agli ioni di litio (Li-ion) stanno cercando di prendere il posto delle batterie agli ioni di litio (Li-ion). Le batterie NiMH hanno in una certa misura soppiantato le NiCd, ma a causa degli innegabili vantaggi di queste ultime come la capacità di fornire corrente elevata, basso costo e lunga durata, non sono state in grado di sostituirle completamente. Ma che dire delle batterie al litio? Quali sono le loro caratteristiche e in cosa differiscono le batterie Li-pol da quelle agli ioni di litio? Proviamo a capire questo problema.

Di norma, quando acquistiamo un telefono cellulare o un computer portatile, non pensiamo tutti a quale tipo di batteria è presente all'interno e in che modo questi dispositivi differiscono in generale. E solo allora, avendo riscontrato nella pratica le qualità di consumo di alcune batterie, iniziamo ad analizzare e scegliere. Per coloro che hanno fretta e vogliono ottenere immediatamente una risposta alla domanda su quale batteria sia ottimale per un telefono cellulare, risponderò brevemente: agli ioni di litio. Le seguenti informazioni sono destinate ai curiosi.

Innanzitutto, una breve escursione nella storia.

I primi esperimenti sulla creazione di batterie al litio iniziarono nel 1912, ma fu solo sei decenni dopo, all'inizio degli anni '70, che furono introdotte per la prima volta negli elettrodomestici. Inoltre, lasciatemi sottolineare, queste erano solo batterie. Successivi tentativi di sviluppo batterie al litio(batterie ricaricabili) si sono guastate per motivi di sicurezza. Il litio, il più leggero di tutti i metalli, ha il maggiore potenziale elettrochimico e fornisce la maggiore densità di energia. Le batterie che utilizzano elettrodi metallici al litio offrono sia alta tensione che eccellente capacità. Ma a seguito di numerosi studi negli anni '80, si è scoperto che il funzionamento ciclico (carica - scarica) delle batterie al litio porta a cambiamenti nell'elettrodo di litio, a seguito dei quali diminuisce la stabilità termica e vi è una minaccia dello stato termico andare fuori controllo. Quando ciò accade, la temperatura dell'elemento si avvicina rapidamente al punto di fusione del litio e inizia una reazione violenta che accende i gas rilasciati. Ad esempio, un gran numero di batterie al litio per cellulari, consegnato al Giappone nel 1991, fu richiamato dopo diversi incendi.

A causa dell'instabilità intrinseca del litio, i ricercatori hanno rivolto la loro attenzione alle batterie al litio non metalliche basate sugli ioni di litio. Avendo perso un po' di densità energetica e adottando alcune precauzioni durante la carica e la scarica, hanno ricevuto le cosiddette batterie agli ioni di litio più sicure.

La densità energetica delle batterie agli ioni di litio è solitamente doppia rispetto a quella delle batterie NiCd standard e in futuro, grazie all'uso di nuovi materiali attivi, si prevede di aumentarla ulteriormente e raggiungere una superiorità tre volte superiore rispetto alle NiCd. Oltre alla grande capacità, le batterie agli ioni di litio si comportano in modo simile alle NiCd quando sono scariche (le loro caratteristiche di scarica sono simili nella forma e differiscono solo per la tensione).

Oggi esistono molte varietà di batterie agli ioni di litio e si può parlare a lungo dei vantaggi e degli svantaggi di un tipo o dell'altro, ma è impossibile distinguerli in aspetto. Pertanto, noteremo solo i vantaggi e gli svantaggi caratteristici di tutti i tipi di questi dispositivi e considereremo le ragioni che hanno portato alla nascita delle batterie ai polimeri di litio.

Principali vantaggi.

• Elevata densità di energia e, di conseguenza, grande capacità a parità di dimensioni rispetto alle batterie a base di nichel.
• Bassa autoscarica.
• Alta tensione di una singola cella (3,6 V contro 1,2 V per NiCd e NiMH), che semplifica la progettazione: spesso la batteria è composta da una sola cella. Molti produttori oggi utilizzano proprio una batteria a cella singola nei telefoni cellulari (ricordate Nokia). Tuttavia, per fornire la stessa potenza, è necessario fornire una corrente maggiore. E ciò richiede di garantire una bassa resistenza interna dell'elemento.
• I bassi costi di manutenzione (operativi) derivano dall'assenza di effetto memoria, che richiede cicli di scarica periodici per ripristinare la capacità.

Screpolatura.

La tecnologia di produzione delle batterie agli ioni di litio è in costante miglioramento. Viene aggiornato circa ogni sei mesi ed è difficile capire come "si comportano" le nuove batterie dopo una conservazione a lungo termine.

In una parola, una batteria agli ioni di litio andrebbe bene per tutti se non fosse per i problemi legati alla sicurezza del suo funzionamento e ai costi elevati. I tentativi di risolvere questi problemi hanno portato alla comparsa delle batterie ai polimeri di litio (Li-pol o Li-polimeri).

La loro principale differenza rispetto agli ioni di litio si riflette nel nome e risiede nel tipo di elettrolita utilizzato. Inizialmente, negli anni '70, veniva utilizzato un elettrolita polimerico solido secco, simile alla pellicola plastica e che non conduceva elettricità, ma consentiva lo scambio di ioni (atomi o gruppi di atomi caricati elettricamente). L'elettrolita polimerico sostituisce efficacemente il tradizionale separatore poroso impregnato di elettrolita.

Questo design semplifica il processo di produzione, è più sicuro e consente la produzione di batterie sottili e dalla forma libera. Inoltre, l'assenza di elettrolita liquido o gel elimina la possibilità di accensione. Lo spessore dell'elemento è di circa un millimetro, quindi gli sviluppatori dell'attrezzatura sono liberi di scegliere la forma, la forma e le dimensioni, inclusa anche la sua implementazione in frammenti di indumenti.

Ma finora, purtroppo, le batterie ai polimeri di litio a secco hanno una conduttività elettrica insufficiente a temperatura ambiente. La loro resistenza interna è troppo elevata e non può fornire la quantità di corrente richiesta per le comunicazioni e gli alimentatori moderni. dischi fissi computer portatili. Allo stesso tempo, quando riscaldato a 60 °C o più, la conduttività elettrica del polimero di litio aumenta fino a un livello accettabile, ma questo non è adatto per l'uso di massa.

I ricercatori stanno continuando a sviluppare batterie ai polimeri di litio con un elettrolita solido secco che funziona a temperatura ambiente. Si prevede che tali batterie diventino disponibili in commercio entro il 2005. Saranno stabili, consentiranno 1000 cicli completi di carica-scarica e avranno una densità di energia maggiore rispetto alle attuali batterie agli ioni di litio

Nel frattempo, alcuni tipi di batterie ai polimeri di litio vengono ora utilizzati come alimentatori di riserva nei climi caldi. Ad esempio, alcuni produttori installano appositamente elementi riscaldanti che mantengono una temperatura favorevole per la batteria.

Potresti chiederti: come può essere? Le batterie ai polimeri di litio sono ampiamente vendute sul mercato, i produttori le equipaggiano con telefoni e computer, ma qui stiamo dicendo che non sono ancora pronte per l'uso commerciale. Tutto è molto semplice. In questo caso parliamo di batterie non con elettrolita solido secco. Per aumentare la conduttività elettrica delle piccole batterie ai polimeri di litio, viene aggiunta una certa quantità di elettrolita gelatinoso. E la maggior parte delle batterie ai polimeri di litio utilizzate oggi per i telefoni cellulari sono in realtà ibride perché contengono un elettrolita gelatinoso. Sarebbe più corretto chiamarli polimeri agli ioni di litio. Ma la maggior parte dei produttori li etichetta semplicemente come polimeri di litio per scopi pubblicitari. Soffermiamoci più in dettaglio su questo tipo di batterie ai polimeri di litio, poiché al momento sono di grande interesse.

Allora, qual è la differenza tra una batteria agli ioni di litio e una ai polimeri di litio con l'aggiunta di elettrolita gel? Sebbene le caratteristiche e l'efficienza di entrambi i sistemi siano in gran parte simili, l'unicità della batteria ai polimeri di ioni di litio (si può chiamare così) è che utilizza ancora un elettrolita solido, in sostituzione di un separatore poroso. L'elettrolita gel viene aggiunto solo per aumentare la conduttività ionica.

Difficoltà tecniche e ritardi nell’incremento della produzione hanno ritardato l’introduzione delle batterie ai polimeri di ioni di litio. Ciò è dovuto, secondo alcuni esperti, al desiderio degli investitori che hanno investito molti soldi nello sviluppo e nella produzione in serie di batterie agli ioni di litio di recuperare i propri investimenti. Pertanto, non hanno fretta di passare alle nuove tecnologie, anche se con la produzione in serie di batterie ai polimeri di ioni di litio saranno più economiche di quelle agli ioni di litio.

E ora le caratteristiche del funzionamento delle batterie agli ioni di litio e ai polimeri di litio.

Le loro caratteristiche principali sono molto simili. La ricarica delle batterie agli ioni di litio è descritta in modo sufficientemente dettagliato nell'articolo. Inoltre, fornirò solo un grafico (Fig. 1), che illustra gli stadi di carica, e piccole spiegazioni ad esso.

Il tempo di ricarica per tutte le batterie agli ioni di litio con una corrente di carica iniziale di 1C (numericamente uguale al valore nominale della capacità della batteria) è in media di 3 ore. La carica completa si ottiene quando la tensione della batteria è pari alla soglia superiore e quando la corrente di carica si riduce ad un livello pari a circa il 3% del valore iniziale. La batteria rimane fredda durante la ricarica. Come si può vedere dal grafico, il processo di ricarica si compone di due fasi. Nella prima (poco più di un'ora), la tensione aumenta con una corrente di carica iniziale quasi costante di 1C fino al raggiungimento della soglia di tensione superiore. A questo punto la batteria è carica al 70% circa della sua capacità. All'inizio del secondo stadio la tensione rimane pressoché costante e la corrente diminuisce fino a raggiungere il 3% sopra indicato. Successivamente la carica si interrompe completamente.

Se è necessario mantenere la batteria sempre carica, si consiglia di ricaricarla dopo 500 ore o 20 giorni. Solitamente viene eseguita quando la tensione ai terminali della batteria scende a 4,05 V e si arresta quando raggiunge 4,2 V

Qualche parola sull'intervallo di temperatura durante la ricarica. La maggior parte dei tipi di batterie agli ioni di litio possono essere caricati con una corrente di 1°C a temperature comprese tra 5 e 45 °C. A temperature comprese tra 0 e 5 °C, si consiglia di caricare con una corrente di 0,1 C. La ricarica a temperature inferiori allo zero è vietata. La temperatura ottimale per la ricarica è compresa tra 15 e 25 °C.

I processi di ricarica delle batterie ai polimeri di litio sono quasi identici a quelli sopra descritti, quindi il consumatore non ha assolutamente bisogno di sapere quale dei due tipi di batterie ha tra le mani. E tutti quelli dispositivo di ricarica, che ha utilizzato per le batterie agli ioni di litio, sono adatti per i polimeri di litio.

E ora riguardo alle condizioni di dimissione. In genere, le batterie agli ioni di litio si scaricano a un valore di 3,0 V per cella, sebbene per alcuni tipi la soglia inferiore sia 2,5 V. I produttori di apparecchiature alimentate a batteria in genere progettano dispositivi con una soglia di spegnimento di 3,0 V (per tutte le occasioni). Cosa significa questo? La tensione della batteria diminuisce gradualmente quando il telefono è acceso e non appena raggiunge i 3,0 V il dispositivo ti avviserà e si spegnerà. Tuttavia, ciò non significa che abbia smesso di consumare energia dalla batteria. L'energia, anche se piccola, è necessaria per rilevare quando viene premuto il tasto di accensione del telefono e per alcune altre funzioni. Inoltre, l'energia viene consumata dal proprio circuito interno di controllo e protezione e l'autoscarica, sebbene piccola, è ancora tipica anche per le batterie a base di litio. Di conseguenza, se le batterie al litio vengono lasciate senza ricarica per un lungo periodo di tempo, la loro tensione scenderà al di sotto di 2,5 V, il che è molto negativo. In questo caso, il circuito interno di controllo e protezione potrebbe essere disabilitato e non tutti i caricabatterie saranno in grado di caricare tali batterie. Inoltre, la scarica profonda influisce negativamente sulla struttura interna della batteria stessa. Una batteria completamente scarica deve essere caricata nella prima fase con una corrente di soli 0,1C. In breve, le batterie preferiscono essere cariche piuttosto che scariche.

Qualche parola sulle condizioni di temperatura durante lo scarico (leggere durante il funzionamento).

In generale, le batterie agli ioni di litio funzionano meglio a temperatura ambiente. Operare in condizioni più calde ridurrà seriamente la loro durata. Sebbene, ad esempio, una batteria al piombo abbia la massima capacità a temperature superiori a 30 °C, il funzionamento a lungo termine in tali condizioni riduce la durata della batteria. Allo stesso modo, gli ioni di litio funzionano meglio alle alte temperature, il che inizialmente contrasta l'aumento della resistenza interna della batteria derivante dall'invecchiamento. Ma l’aumento della produzione di energia è di breve durata, poiché l’aumento della temperatura, a sua volta, favorisce un invecchiamento accelerato, accompagnato da un ulteriore aumento della resistenza interna.

Le uniche eccezioni al momento sono le batterie ai polimeri di litio con elettrolita polimerico solido secco. Richiedono una temperatura vitale compresa tra 60 °C e 100 °C. E tali batterie hanno trovato la loro nicchia nel mercato delle fonti di backup nei climi caldi. Sono collocati in un alloggiamento termicamente isolato con elementi riscaldanti incorporati alimentati da una rete esterna. Le batterie ai polimeri di ioni di litio come batterie di riserva sono considerate superiori in termini di capacità e durata rispetto alle batterie VRLA, soprattutto in condizioni del campo quando il controllo della temperatura non è possibile. Ma il loro prezzo elevato rimane un fattore limitante.

A basse temperature L'efficienza delle batterie di tutti i sistemi elettrochimici diminuisce drasticamente. Mentre le batterie NiMH, SLA e agli ioni di litio smettono di funzionare a -20°C, le batterie NiCd continuano a funzionare fino a -40°C. Vorrei solo notare che anche in questo caso stiamo parlando solo di batterie di largo utilizzo.

È importante ricordare che sebbene una batteria possa funzionare a basse temperature, ciò non significa che possa essere caricata anche in queste condizioni. La reattività della maggior parte delle batterie a temperature molto basse è estremamente limitata e la corrente di carica in questi casi dovrebbe essere ridotta a 0,1°C.

In conclusione, vorrei sottolineare che è possibile porre domande e discutere problemi relativi agli ioni di litio, ai polimeri di litio e ad altri tipi di batterie nel forum nel sottoforum degli accessori.

Durante la stesura di questo articolo sono stati utilizzati materiali [—Batterie per dispositivi mobili e computer portatili. Analizzatori di batterie.