In der heutigen Gesellschaft, die zunehmend auf mobile Geräte und Energie angewiesen ist, Batterien sind von entscheidender Bedeutung. Lithium-Ionen vs Lithium-Polymer-Akku sind die beliebtesten Technologien, die tragbare Elektronik revolutioniert haben, elektrische Fahrzeuge, und Speicherung erneuerbarer Energien. Sie alle haben einzigartige Funktionen und Verwendungsmöglichkeiten.
Also, Was ist der Unterschied?? In diesem Artikel werden Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Batterien ausführlich verglichen, damit Sie sie besser verstehen.
Inhaltsverzeichnis
Entwicklungsgeschichte von Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Batterien
Lithium-Ionen
Obwohl es bereits in den 1960er Jahren Versuche gab, Lithium-Ionen zu nutzen, es war nicht bis 1974 dass M. Stanley Whittingham gelang ein großer Durchbruch. Als Kathode verwendet er Titandisulfid und als Anode Lithiumaluminium, Dadurch erhält die Batterie eine hohe Energiedichte und kann wieder aufgeladen werden. Bedauerlicherweise, Diese Materialien sind schwierig zu verwenden und werfen viele Sicherheitsprobleme auf.
In 1980, John B. Goodenough ersetzte Titandisulfid durch Lithiumkobaltoxid als Kathode, was die Energiedichte der Batterie unerwartet verdoppelte. Fünf Jahre später, Akira Yoshino entwickelte eine sicherere und stabilere Methode zur Herstellung des ersten Lithium-Ionen-Prototyp-Akkus.
Durch diese Bemühungen, Das Trio gewann den Nobelpreis für Chemie 2019 für ihren Beitrag zur Erfindung des Lithium-Ionen-Systems. Heute, Lithium-Ionen-Batterien werden häufig in Produkten wie Taschenlampen verwendet, mobile Stromversorgungen und Elektrowerkzeuge.
Lithium-Polymer-Akku
Lithium-Polymer-Batterien wurden etwa zur gleichen Zeit wie Lithium-Ionen- und Lithium-Metall-Batterien erfunden. In 1991, SONY produzierte den ersten kommerziellen Lithium-Polymer-Akku, Dies war ein großer Durchbruch bei Lithium-Polymer-Batterien. Danach, Immer mehr Menschen begannen, mit verschiedenen Formen von Lithium-Polymer-Batterien zu experimentieren, Deshalb werden sie heute in verschiedenen Produkten wie beispielsweise Uhren verwendet, Kopfhörer und so weiter.
Was ist ein Lithium-Ion??
Lithium-Ionen (Li-Ionen-Akku) ist eine fortschrittliche moderne Batterie mit High-Tech-Eigenschaften. Es ist nicht nur wiederaufladbar, sondern weist auch eine hohe Energiedichte auf. Im Gegensatz zu anderen Batterien, Es hat keinen Memory-Effekt und eine geringe Selbstentladung.
Ein Lithium-Ion ist insofern einzigartig, als es Lithiumionen enthält, die sich beim Laden und Entladen zwischen den beiden Elektroden hin und her bewegen. Beim Laden, Lithiumionen wandern von der Kathode zur Anode, Füllen der Anode mit Lithiumionen. Beim Entladen, der Vorgang ist umgekehrt. Die Kathode besteht aus einer Lithiumverbindung und die Anode aus einer Kohlenstoffschichtverbindung, normalerweise Graphit.
Solche Batterien werden häufig in einer Vielzahl von Elektrogeräten und Elektrofahrzeugen verwendet, und erfreuen sich auch im Militär- und Luft- und Raumfahrtbereich großer Beliebtheit.
Was sind die Vor- und Nachteile von Lithium-Ionen??
Lithium-Ionen sind nicht für alle Geräte geeignet, und sie haben sowohl Vor- als auch Nachteile. Hier sind einige seiner Vor- und Nachteile.
Vorteil
Hohe Energiedichte
Die Energiedichte von Lithium-Ionen ist recht hoch, Daher werden sie häufig in 3C-Produkten verwendet, elektrische Fahrzeuge, Energiespeichersysteme und andere Bereiche. In diesen Anwendungen, Kleine Batteriegröße und große Kapazität sind erforderlich. daher, Für den effizienten Betrieb solcher Geräte eignen sich vor allem Lithium-Ionen-Akkus mit hoher Energiedichte.
Geringe Selbstentladungsrate
Lithium-Ionen-Batterien haben eine geringere Selbstentladungsrate als andere wiederaufladbare Batterien, nur etwa 3.5% pro Monat. Bei Lagerung in unbenutztem Zustand, Im Inneren findet nahezu keine chemische Reaktion statt und es ist sehr stabil. Damit sind sie anderen wiederaufladbaren Batterien überlegen.
Wartungsfrei
Lithium-Ionen erfordern keine regelmäßige Säurezugabe, Es besteht auch keine Gefahr, dass sie sich aufgrund unsachgemäßer Aufladung aufblähen, wie wartungsfreie Blei-Säure-Batterien. Es kann wirklich wartungsfrei sein, macht den täglichen Gebrauch einfacher und bequemer. Gleichzeitig, Die Kosten für das Batteriewartungsmanagement entfallen, Dadurch werden Lithiumbatterien kostengünstiger.
Verschiedene Spezifikationen
Lithium-Ionen haben unterschiedliche Spezifikationen, Geeignet für verschiedene Anwendungsszenarien, Jede Spezifikation kann die Anforderungen spezifischer Produkte erfüllen, eine reichhaltige Auswahl bieten.
Kein Memory-Effekt
Lithium-Ionen haben keinen Memory-Effekt, Kann mit der Ladung verwendet werden, der Idealzustand ist 20%-80% von flacher, flacher Ladung, was förderlich für die verlängerung der batterie lebensdauer.
Nachteil
Muss beschützt werden
Lithium-Ionen-Akkus sind in puncto Schnellladung besser als andere auf dem Markt erhältliche Akkus, gute Leistung und lange Akkulaufzeit, aber wenn es nicht richtig gemanagt wird, Es kommt leicht zu Überladung und thermischem Durchgehen, was zu Sicherheitsunfällen führen kann, aber die Existenz eines Batteriemanagementsystems (BMS) kann das Problem des thermischen Durchgehens lösen, Thermomanagement und Überhitzungsschutz können durchgeführt werden.
Sicherheit im Transportdienst
Bei vielen Fluggesellschaften gelten strenge Beschränkungen für die Mitnahme von Lithium-Ionen-Akkus in Flugzeugen, Daher erfolgt der Versand meist per Schiff, was die Schwierigkeit noch erhöht.
Hohe Kosten
Lithium-Ionen sind 40% teurer als andere Batterietypen, aber mit wachsender Nachfrage und weiteren technologischen Revolutionen in der Batterietechnologie, Wir werden zweifellos bald günstigere Lithium-Ionen-Batterien sehen. Zusätzlich, Allerdings sind die Anschaffungskosten deutlich höher als bei Blei-Säure-Batterien, Aufgrund ihrer Wartungsfreiheit und langen Lebensdauer sind die langfristigen Gesamtkosten niedriger, was sie auf lange Sicht kostengünstig macht.
Was ist eine Lithium-Polymer-Batterie??
Lithium-Polymer-Batterien, auch Softpack-Batterien genannt, sind eine Art wiederaufladbare Batterie. Es ähnelt Lithium-Ionen-Batterien, aber es verwendet Polymer, trockener Feststoff, und Gelelektrolyte anstelle typischer flüssiger Elektrolyte. Lithium-Polymer-Akkus haben eine höhere Energiedichte als andere Lithium-Akkus und eignen sich besonders für den Einsatz in Geräten mit strengen Gewichtsanforderungen, wie etwa funkgesteuerte Flugzeuge.
Was sind die Vor- und Nachteile von Lithium-Polymer-Batterien??
Wie Lithium-Ionen, Lithium-Polymer-Akkus haben einige Vor- und Nachteile.
Vorteil
Hohe Energiedichte
Lithium-Polymer-Batterien haben eine doppelt so hohe Energiedichte wie andere Batterien. So kann es Geräte, die hohe Ströme benötigen, kontinuierlich mit Strom versorgen.
Kein Memory-Effekt
Lithium-Polymer-Akkus haben keinen Memory-Effekt und können aufgeladen verwendet werden, ohne dass die Akkukapazität beeinträchtigt wird.
Gute Sicherheitsleistung
Die Polymer-Lithium-Batterie verwendet eine flexible Aluminium-Kunststoff-Verpackung, die sich von der Metallhülle der Flüssigbatterie unterscheidet, und aufgrund der Verwendung von Polymermaterialien, die Batterie wird nicht Feuer fangen und explodieren, und die Batterie selbst hat genügend Sicherheit. Auch wenn es ein Problem gibt, es bläht sich höchstens auf, und nicht so leicht explodieren wie Flüssigbatterien.
Wartungsfrei
Lithium-Polymer-Batterien erfordern nicht so viel Wartung wie andere Batterien, und dieser Akku ist sehr schmerzlos und einfach zu verwenden.
Niedriger Innenwiderstand
Durch den Einsatz spezieller Zellen, Der Innenwiderstand von Lithium-Polymer-Batterien ist kleiner als der von allgemeinen Flüssigbatterien, Reduzierung der Selbstentladungsrate, und Unterstützung großer Stromentladungen, Das eignet sich sehr gut für Fernbedienungsmodelle und ist eine ideale Wahl als Ersatz für Nickel-Metallhydrid-Batterien.
Bessere Entladungseigenschaften
Lithium-Polymer-Batterien verwenden Gelelektrolyte, die über gleichmäßigere Entladeeigenschaften und höhere Entladeplattformen verfügen als flüssige Elektrolyte.
Flexibler
Lithium-Polymer-Batterien können je nach Bedarf in verschiedenen Formen und Größen hergestellt werden, um den Anforderungen verschiedener Geräte gerecht zu werden.
Nachteil
Überhitzung
Lithium-Polymer-Akkus können leicht überhitzen und beschädigt werden, insbesondere bei hohen Spannungen, was ihre Leistung und Langlebigkeit beeinträchtigen kann.
Zerbrechlich
Solche Batterien sind zerbrechlich und benötigen für einen sicheren Betrieb einen Schaltkreisschutz. Überladung oder Tiefentladung können die Reversibilität der Chemikalien in der Batterie zerstören, seine Leistung ernsthaft beeinträchtigen.
Benötigen Sie einen Sicherheitsmechanismus
Lithium-Polymer-Batterien benötigen außerdem einen Sicherheitsmechanismus, um den Innendruck und die Spannung zu reduzieren. Der Nachteil ist, dass dadurch das Gewicht der Batterie erhöht wird.
Schlechte Vielseitigkeit
Denn die Polymer-Lithium-Batterie kann die Dicke der Zelle je nach tatsächlichem Bedarf erhöhen oder verringern, seine Vielseitigkeit ist dürftig, Das ist auch der Nachteil des sensiblen Designs.
Wie lange halten Lithium-Polymer-Batterien??
Lithium-Polymer-Akkus haben eine lange Lebensdauer. Es dauert ca 900 Zu 1,500 Der Ladevorgang wechselt von der Vollladung über die Erschöpfung bis zur erneuten Vollladung.
Halten Lithium-Polymer-Akkus länger als Lithium-Ionen-Akkus??
Beim Vergleich der Leistung der beiden, Es wird sich zwangsläufig um die Batterielebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien im Vergleich zu Lithium-Polymer-Batterien handeln, Das ist ein wichtiger Teil des Vergleichs. Was Lithium-Ionen betrifft, wenn sie durchschnittlich einmal täglich geladen und entladen werden, Sie können ungefähr verwendet werden 4,000 mal (4000/365≈10,96). Offensichtlich, Lithium-Ionen-Akkus halten länger als Lithium-Polymer-Akkus. Es gibt keinen Memory-Effekt, So können Sie es aufladen, wenn Sie es brauchen. Dadurch wird letztlich auch die Gesamtlebensdauer verlängert.
Was ist besser?, Lithium-Ionen-VS-Lithium-Polymer-Akku?
Wenn Sie Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Akkus vergleichen, Sie fragen sich vielleicht, was besser ist. Beide modernen Batterietechnologien haben Vor- und Nachteile. Lithium-Ionen haben eine höhere Energiedichte, kein Memory-Effekt, und geringere Kosten. Jedoch, Sie können bei hohen Temperaturen oder Drücken instabil sein oder sogar explodieren.
Lithium-Polymer-Akku, andererseits, sind leichter und flexibler. Denn ihre Struktur ist fest und trocken, die Gefahr einer Leckage ist gering. Jedoch, Sie sind teurer als Lithium-Ionen, haben eine geringere Energiedichte, und haben eine kürzere Lebensdauer. In den vergangenen Jahren, mit dem Fortschritt der Technologie, Lithium-Ionen mit Gelelektrolyten haben einige Sicherheitsprobleme gelöst, Dadurch werden sie sicherer und zuverlässiger.
Was ist der Unterschied zwischen Lithium-Ionen und Lithium-Polymer? ?
Wenn es um Lithium-Polymer-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien geht, Sie unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht.
Elektrolytmaterial
Lithium-Ionen verwenden einen flüssigen oder gelartigen Elektrolyten, der zwischen der Anode und der Kathode der Batterie fließt, Während Lithium-Polymer-Batterien einen festen oder kolloidalen Polymerelektrolyten verwenden, Dadurch kann es dünner gestaltet werden, flexibler, und in den verschiedensten Formen.
Leistungsabgabe
Lithium-Ionen-Akkus sind im Allgemeinen in der Lage, eine höhere Leistung zu erzeugen, Dadurch eignen sie sich besser für Anwendungen, die eine hohe Energieabgabe erfordern.
Kostenaspekt
Lithium-Ionen-Batterien sind kostengünstiger als Lithium-Polymer-Batterien. Lithium-Ionen-Batterien kosten normalerweise zwischen $30 Und $650 jede, während Lithium-Polymer-Akkus zwischen kosten $100 Und $3,300 jede, Abhängig von der Qualität und den Spannungsanforderungen der Batterie.
Volumetrischer Aspekt
Der Lithium-Polymer-Akku kann im Vergleich zum Standard-Lithium-Ionen-Akku kleiner sein. Das heißt, bei gleichem Volumen, Lithium-Ionen können möglicherweise mehr Energie speichern.
Anwendungsbereich
Lithium-Ionen werden häufig in USV-Systemen verwendet, elektrische Fahrzeuge, Solarenergiespeicherung und andere Bereiche, aber auch für tragbare Geräte wie Mobiltelefone, Digitalkameras und so weiter. Lithium-Polymer-Batterien werden häufiger in einigen Produkten verwendet, die ein leichtes Design und eine geringe Leistungsabgabe erfordern, wie zum Beispiel Autoalarmanlagen, Bluetooth-Headsets, und so weiter.
Allgemein, Welche Batterie zu wählen ist, hängt von den spezifischen Anwendungsanforderungen ab, sowie die Bedeutung der Kosten, Leistung und Designflexibilität.
Verschiedene Anwendungsszenarien: Wählen Sie Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Akku?
Beim Vergleich von Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Batterien, Welchen Batterietyp Sie wählen möchten, hängt von den verschiedenen Anwendungsszenarien und Benutzerpräferenzen ab. Wenn Sie einen Akku mit ausreichender Stromversorgung wünschen, Dann sind Lithium-Polymer-Akkus die ideale Wahl für Sie. Jedoch, wenn Sie längere Leistung wünschen, Lithium-Ionen-Akku mit besseren Batteriezyklen ist die perfekte Wahl für Sie.
Abschluss
Während Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Batterien die gleiche chemische Basis haben, bieten sie eine zuverlässige tragbare Stromversorgungslösung, Sie verfügen über einzigartige Eigenschaften, die sie für verschiedene Anwendungen geeignet machen. Wenn Sie spezifischere Fragen zu Lithium-Ionen haben oder mehr darüber erfahren möchten, welche Anwendung für Sie besser geeignet ist, Bitte wenden Sie sich an unser GycxSolar-Batterietechnik-Team.
Häufig gestellte Fragen
Was ist besser?: Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Akku?
Die Auswahl hängt von den spezifischen Anforderungen des Geräts oder der Anwendung ab; Lithium-Ionen sorgen für Stabilität und Energiedichte, während Lithium-Polymer-Akkus Flexibilität in Form und Größe bieten.
Halten Lithium-Ionen-Akkus länger als Lithium-Polymer-Akkus??
Allgemein, Lithium-Ionen-Akkus halten tendenziell länger als Lithium-Polymer-Akkus, insbesondere unter ähnlichen Nutzungs- und Ladebedingungen.
Wie oft kann ein Lithium-Polymer-Akku aufgeladen werden??
Ein gut gewarteter Lithium-Polymer-Akku hält typischerweise ca. aus 300 Zu 500 Ladezyklen, bevor ein erheblicher Kapazitätsverlust auftritt, Die tatsächliche Lebensdauer hängt jedoch vom Nutzungsverhalten und der Wartung ab.
