Замена Li-Ion на Li-Po
Суть проблемы. Есть тонкый аккумулятор-крышка смартфона с литий-ионным элементом внутри. Потерял емкость. Новый купить можно но за бешеные деньги. Но можно «перепаковать» аккумулятор, т.е. электронику оставить от старого акума, а сам элемент заменить на новый из подходящего по размеру обычного «кирпичика». Неоднократно такое успешно проделывал. Но в даном случае не получается найти элемент необходимой ёмкости с нужными размерами. Родной аккумулятор имеет емкость 1500мАч, а на замену удалось найти только 1020 мАч. Но есть нужных габаритов Li-Po элементы с емкостью 1800мАч. Вот меня и интересует, насколько они отличаются по электрическим характеристикам? Пока знаю, чо номинальное напряжение у Li-Ion 3.7В а у Li-Po 3.6В. Интересует предельный ток зарядки, напряжение в конце зарядки и напряжение в разряженом состонии одного и другого типа аккумуляторов. Кто что знает/думает по этому вопросу?
Напрямую заменять нельзя. У Li-Pol алгоритм зарядки значительно сложнее, чем у Li-Ion, и несоблюдение его опасно. Помимо этого, Li-Pol аккумуляторы могут необратимо выходить из строя, побывав на холоде.
Num Lock: Напрямую заменять нельзя. У Li-Pol алгоритм зарядки значительно сложнее, чем у Li-Ion, и несоблюдение его опасно. Помимо этого, Li-Pol аккумуляторы могут необратимо выходить из строя, побывав на холоде.
да бросте пугать народ наLi-Pol меняется спокойно при условии чт их емкость болще чем заменяемых Li-Ion,это надо чтоб коректно отработал алгоритм ловли дельты при достижении 4,2в и не потребовалась перекалибровка тела перешивкой епрома если наоборот менше тоже можно но тогда возможен перезаряд и падение ресурса работы(лучше провести калибровку)
на морозе все аки плохеют-растет внутренее сопртивление чем старее тем болше
Вопрос-то о другом, имхо: как уложится в конкретный размер, дабы не набивать карманы «кирпичами»
1.8 это Li-Pol. От какого, не знаю. Ищу не я а хозяин телефона 
Я буду менять.
Так в сотовых телефонах все аккумуляторы Li-Ion, что я встречал, ни в каком не металлическом корпусе, а именно пластичная конструкция в виде плоского пластикового мешочка. И напряжения окончания зарядки 4.2В. Что-то не сходиться, Вы ничего не путаете?
Форум про радио — сайт, посвященный обсуждению электроники, компьютеров и смежных тем.
Можно ли заменить Li-Ion на Li-полимерный аккумулятор?
И есть не нужный li-полимерный аккумулятор от телефона. Я демонтировал плату управления и осталась голая банка с двумя контактными площадками.
Собственно вопрос в том, что будет, если я припаяю этот li-полимер вместо li-ion? Сумеет ли плеер его правильно заряжать, или всё взорвётся нафиг?
Насколько я понял у полимерных химия точно такая-же, как и у обычных li-ion, просто электролит полимерный, а не жидкий.
Напряжение аккумуляторов может быть разное.
Условно, сделать так как вы хотите можно, но судя по всему опыта в электротехнике у вас маловато и какие ещё могут возникнуть проблемы и последствия после даной переделки заранее сказать невозможно.
Если, замените, не спешите сразу собирать плеер в корпус, включите на зарядку в открытом виде и наблюдайте температурный режим.
Успехов.
Да, напряжение естественно одинаковое, 3.7 V.
Вопрос в том, отличается ли алгоритм зарядки li-ion, от li-pol. Может быть зарядные токи отличаются, или критерий по которому управляющая схема определяет, что аккумулятор заряжен, или ещё что.
Опыта действительно мало, если рискну, то конечно сначала в открытом виде буду проверять.
Литий- полимерные источники питания являются усовершенствованным аналогом литий- ионных батарей. Более правильное название ионно-литиевые полимерные батареи. Литий-полимерные батареи использовать сухой полимер, который позволяет им быть изготовлены в более разнообразных форм и размеров, чем литий-ионного аккумулятора. Так-же это позволяет отказаться от металлической оболочки. Эти два типа батарей имеют аналогичные технические характеристики. Отличие заключается в полимерных добавках, которые делают электролит более стабильным.
Я сделал вот так. И зарядка родная от плеера. Батарея по ёмкости намного больше. Зарядка примерно час. И сутки можно слушать. Топорно получилось Но РаБотает главное.
elcin написал :
Я сделал вот так. И зарядка родная от плеера. Батарея по ёмкости намного больше. Зарядка примерно час. И сутки можно слушать. Топорно получилось Но РаБотает главное.
Классно получилось! Я вот то-же думаю на свой ноутбук купить батарею BOSCH на 52 ампер. А то на родном аккумуляторе в 2,6 ампера работает всего минут 70 (((. Так вот посчитал что ноутбук будет целых 23 часа работать от такой батареи. Только вес батареи от 16 килограмм )))
elcin, а какой тип аккумулятора был у плеера родной и какого типа новые?
Вот пара статей на тему:
Выходит даже обычные li-ion могут довольно сильно различаться в зависимости от типа анода и катода. И от этого зависят пороги напряжений и токов при заряде/разряде.
С другой стороны различия не настолько кардинальны, что бы это привело к воспламенению или взрыву. Во второй статье вообще пишут, что:
Зарядные процессы в Li-polymer аккумуляторах почти идентичны вышеописанным, поэтому для потребителя практически совершенно ни к чему знать какой их двух типов аккумуляторов у него в руках. И все те зарядные устройства, которые он использовал для Li-ion аккумуляторов, годятся и для Li-polymer.
Хотя статья 2001 года, с тех пор могли что-то в полимерниках поменять.
Возможна ли замена Li-ion на Li-Pol-аккумулятор в смартфоне?
Если смартфон разработан для использования литий-ионной технологии, то возможна ли замена Li-ion на Li-Pol-аккумулятор? И если да, то безопасно ли это? Будет ли разница?
Посмотрите научные подробности про все разновидности систем литий-ионного аккумулятора (там и про литий-полимерный тоже).
Вы можете сделать замену Li-ion на Li-Pol
Да, вы действительно это можете сделать. Нужно понимать, у каждого смартфона уникальный аккумулятор. Он разрабатывается таким образом, чтобы соответствовать конкретной конфигурации и конструкции устройства.
У разных моделей отличаются физическое размещение шлейфа, контактная площадка, конструкция и настройка контроллера, ширина, длина, толщина и даже загибы на уголках.
Тем не менее, для любого смартфона возможно применять любой тип аккумулятора, если номинальное напряжение совпадает. В большинстве случаев оно составит 3,7 В и для литий-ионных, и для литий-полимерных ячеек.
Если вы сможете подобрать литий-полимерный аккумулятор аналогичный штатному литий-ионному (по конструкции и размерам), то с высокой долей вероятности он будет исправно работать. В некоторых случаях потребуется «пересадить» плату контроллера для правильной индикации заряда и других параметров вроде температуры со стороны операционной системы смартфона.
Будет ли заметна разница между Li-ion и Li-Pol при использовании смартфона?
Для пользователя смартфона замена Li-ion на Li-Pol (литий-ионного на литий-полимерный) принципиальной разницы не принесёт.
У обоих типов аккумуляторов одинаковые материалы анода и катода. Для их работы требуется одно и то же количество электролита. Они даже заряжаются по одним и тем же общим алгоритмам.
Разница между Li-Ion и Li-Polymer есть только с точки зрения производителя смартфонов.
Отличие системы Li-Pol от Li-Ion с точки зрения производителя
В литий-полимерных батареях используется липкий загущенный (чаще всего гелевый) полимер для удержания электродов к электролиту. Литий-ионные батареи скрепляются корпусом. В остальном у них такой же базовый химический состав.
То есть разница в основном в «упаковке» (конструкции).
При разработке и создании смартфона инженеры-разработчики руководствуются следующими отличиями в самих аккумуляторах:
Простыми словами, современный тип Li-Polymer удобнее в создании более изощрённых форм. Такой аккумулятор размещается компактнее, можно увеличить ёмкость в прежних габаритах гаджета.
Оба варианта основываются на популярной литий-кобальтовой (LCO) электрохимической системе.
Напишите в комментарии, считаете ли вы как пользователь смартфона литий-полимерную электрохимическую систему лучше литий-ионной? И если да, то почему? Мы ждём ваши сообщения и ВКонтакте @NeovoltRu.
Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.
Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы: маркетинговые уловки и распространенные ошибки
Неоднократно сталкиваюсь в статьях и комментариях (в статьях все же гораздо реже) с использованием неправильных данных или названий, которые впоследствии приводятся, как аргументы, хотя на самом деле они ошибочны изначально. И эти ошибки распространяются по всем ресурсам, включая Гиктаймс.
Этой статьей я бы хотел разъяснить некоторые моменты и провести своеобразный ликбез.
Литий-полимерные аккумуляторы
Сразу с главного — в свободном доступе на рынке не существует литий-полимерных аккумуляторов в техническом смысле этого слова. В англоязычном мире с этим уже разобрались, а вот на постсоветском пространстве существуют некоторые издержки в терминологии, которыми пользуются маркетологи. Маленькое отступление — не то, чтобы этим не пользовались в других регионах, но там хотя бы есть возможность проверки этой информации на родном языке.
Немного истории
Любой литий-ионный аккумулятор имеет 4 основных составляющих — два электрода (анод и катод), электролит и сепаратор. Все 4 элемента развивались и развиваются дальше. Для электролита на начало исследований (1970-ые) было предложено два варианта — жидкий или твердый электролит. В то время твердый электролит обещал больше перспектив в эксплуатации — электролит не вытекает при повреждении корпуса, сам элемент более прочный. Главным недостатком было и остается высокое сопротивление твердого электролита, оно сводит на нет физические характеристики.
Фактически снижение количества ресурсов, выделяемых компаниями на разработку твердых электролитов, произошло в начале 1990-х, когда Sony вывела на рынок аккумулятор с жидким электролитом. Сама компания Sony еще в 1988 году была уверена в будущем успехе твердого электролита.
Не смотря на ориентацию на жидкий электролит компании не перестали искать альтернативы. Одним из вариантов стали так называемые гибридные электролиты. Фактически для них используется сепаратор с мелкими отверстиями и тем же жидки электролитом. Хотя он на ощупь кажется сухим, на самом деле количество электролита в нем не отличается от подобного в обычном аккумуляторе. Как в принципе и конструкция:
Схематическая модель литий-ионного аккумулятора с катодом LiCoO2 и графитовым анодом из Википедии на немецком языке.
Подобные аккумуляторы довольно распространены, их коммерческое распространение началось еще в начале 2000-х, но физически и химически это те же самые литий-ионные аккумуляторы с жидким электролитом и их в общем не очень много.
Что же представлено на рынке?
Второй тип является измененной формой цилиндрических. Алюминиевый корпус, прямоугольник или квадрат в поперечном сечении. Популярен для стационарного применения и в транспорте.
Третий тип имеет мягкий корпус и не всегда оснащается встроенной системой защиты. Фактически удешевленный вариант призматической ячейки. Этот тип аккумуляторов используется, в частности, в мобильных телефонах.
Последние в списке и есть те самые «полимерные». Они так называются по нескольким причинам. Самый наглый способ маркетологов — корпус из полимеров, потому и «полимерные».
Второй вариант — использование полимерного мелкопористого сепаратора. Фактически ничем не отличается от обычного литий-ионного аккумулятора.
Третий вариант, который я не встречал — давать название «полимерный» на основании использования полимерных элементов в качестве основ катодов, анодов и прочих элементов. Как правило попадает в множество аккумуляторов в пластиковом корпусе.
Проблемы терминологии
При разработке концепции идея была такова, что под понятием «жидкий электролит» понимались жидкий или гелеобразный раствор соли лития, в то время как под понятием «твердый электролит» (solid electrolyte) — твердое состояние вещества. Так как возникло желание продать то, что обещалось но чего нет, то сегодня даже в среде исследователей гелевый электролит вносят в перечень «твердых» электролитов, хотя его характеристики все же скорее гибридные. Потому можно встретить описание в научных работах «твердый гелевый электролит», которое некоторыми учеными считается вводящим в заблуждение.
Будущее полимерных электролитов
Разработки ведутся и в перспективе возможно появление аккумуляторов с настоящим полимерным электролитом. Однако по состоянию на 2015 год лабораторные образцы полимерных электролитов на основе органической химии не показывали ощутимого прогресса, потому на дату публикации статьи в обозримом будущем не предвидится массового ухода от жидкого электролита.
Проблемы с наименованием типов аккумуляторов
На рынке представлено несколько различных типов литий-ионных аккумуляторов. Они имеют различные наименования, которые позволяют описывать их характеристики в плане емкости или безопасности. В целом можно встретить следующие типы:
Причина существования такого большого числа катодов и анодов аккумуляторов в различных требованиях к аккумуляторам. Где-то нужна бóльшая безопасность, а где-то емкость или мощность. Получить представление о запасаемой энергии можно исходя из того, что каждый тип катода и анода имеет разный потенциал, как видно из изображений ниже (в качестве потенциала в 0 В выбирается потенциал металлического лития, больше разница напряжений — больше мощность, энергетическая плотность зависит от количества атомов лития):
Общая схема с потенциалами от университета г. Киль. Источник
Материал из статьи 2013 года авторов Jiantie Xu, Shixue Dou и др. Источник
Еще одна картинка от Purdue School of Engineering and Technology. Источник
Общее представление о причинах может давать следующее грубое изображение связи потенциалов элементов и возможности металлизация лития при очень низком разряде или термической нестабильности при перезаряде:
Изображения взято из курса лекций
Самые небезопасные в эксплуатации из представленных на рынке — литий-кобальтовые с графитовый анодом, самые безопасные — с катодом LiFePO4 и анодом Li4Ti5O12. Естественно, наличие BMS (Battery Management System) уменьшает риски, но пренебрегать ими не стоит, тот же слишком сильный разряд эта система предотвратить не сможет, что критично для аккумуляторов с графитовым анодом.
Распространенные ошибки
Общие ошибки
Самая главная и часто встречаемая ошибка — противопоставление «обычному литий-ионному аккумулятору». Как видно выше, такого понятия, как «обычный» просто нет. И разница в напряжениях может быть самой разной для вроде бы одинаковых катодов и одинаковой для разных наборов катодов и анодов.
Вторая ошибка, не столь существенная, связанная с предыдущим пунктом, написание материала катода LiFePO4 следующим образом — LiFePo4. Здесь путаница довольно распространенная и сразу показывает, насколько можно доверять такому источнику.
Еще одна крупная ошибка — противопоставление LiPo-аккумулятора литий-ионному. Здесь несколько вариантов сравнения. Первое — это общее, связанное с заблуждением о существовании на рынке аккумуляторов с полимерным электролитом. Второе, имеющее более узкое применение, которое обычно озвучивается в следующем виде «литий-полимерный аккумулятор [речь о корпусе] лучше/хуже LFP/LTO/NCA (подставить нужное)».
Здесь идет смешение типа корпуса и начинки.
Например, по этой ссылке можно прочитать о LFP аккумуляторе в формате литий-полимерного (призматический корпус в данном случае).
Аккумулятор А долговечнее аккумулятора Б
Это еще одно своеобразное перекручивание фактов для аргументации при продаже. Такой метод применяется для разных типов аккумуляторов, но чаще всего сравнивается LFP вариант аккумулятора и литий-кобальтовый или NMC с графитовым катодом. В статьях в интернете, как рекламных так и просто популярных, можно найти соотношение полных эквивалентных циклов в 2000 к 500 в пользу LFP и как результат — рассказ о значительном превосходстве первого.
Здесь есть несколько неточностей. Во-первых, бóльшее число статей по литий-кобальтовым датировано 2005-2006 годами, в то время как для LFP — с 2012-2013. Данные по циклам основаны на этих статьях. Тем не менее разработки на останавливались и были одинаково активными для всех типов аккумуляторов и разрыв не настолько большой в один и тот же временной интервал. Во-вторых, не уточняется объем энергии, который передаст за свою жизнь аккумулятор, а ведь при равных размерах LFP имеет меньшую емкость.
Что же касается главного преимущества — бóльшего числа циклов, то если брать новые исследования и сравнивать в равных условиях серийные образцы, то разница не такая и драматическая. В общей сложности она составляет 20-30% (800 циклов против 1000 для 40°C, например), что не всегда оправдывает покупку того же LFP, так как будет передано меньше энергии за счет меньшей разницы напряжений за весь срок эксплуатации.
Источников с непосредственным сравнением нет, поскольку сам процесс тестирования длительный и дорогостоящий, осложненный договорами про не раскрывание названий участников, но сравнивая по ряду данных можно сделать вывод об аналогичных характеристиках на сегодня для всех литий-ионных аккумуляторов в плане срока эксплуатации во всех возможных сценариях, в т.ч. и простого хранения. Эти данные приведены, например, в источниках 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Прочие источники
Моя предыдущая статья про литий-ионные аккумуляторы — Эксплуатация литий-ионных аккумуляторов
Плюсы и минусы литий-полимерных аккумуляторов
В современном мире постоянно разрабатываются и внедряются новые технологии во все сферы жизнедеятельности. На замену старым видам аккумуляторных батарей приходят новые. Одним из нововведений является литий-полимерные аккумуляторы. Они имеют большую ёмкость, и для эффективной работы достаточно 2-3 элемента (один выдаёт 3.6-3.7 V). Как их правильно эксплуатировать? В чём отличие литий-полимерного от ионного? Какие минусы и плюсы таких АКБ?
Отличие от ионного
Различают несколько типов аккумуляторов литиевого типа, но чем они различаются? Литий-полимерный отличается от литий-ионного аккумулятора только полимерным материалом, служащим в качестве электролита. Li-Pol — улучшенная версия ионного.
В современном мире батареи такого типа применяются в ноутбуках, смартфонах, пусковых автомобильных устройствах (12 Вольт), и в другой технике. Замена элемента на полимерный позволило повысить безопасность АКБ, при использовании в коммерческих целях, а также позволило разнообразить формы самой батареи, что позволяет подобрать аккумулятор для любых целей.
Эксплуатация, заряд и особенности у этих двух видов схожи, но т.к. полимерные обеспечивают более высокие разрядные токи – они занимают лидирующее место на рынке.
Узнай время зарядки своего аккумулятора
Как устроены
В основу батарей Li-Pol лег процесс перехода части полимеров в состояние полупроводников. Благодаря этому, проводимость становится намного лучше.
Раньше была проблема с эксплуатацией литий-полимерных АКБ в низких температурах – поэтому они проигрывали Li-Ion. Но на сегодняшний день проблема решена, и можно с уверенностью заявить — за Li-Pol будущее.
Важную роль играют и материалы, из которых собраны батареи – они влияют на качества и стабильность работы.
Нельзя не отметить, что литий-полимерные аккумуляторы выпускаются иногда очень тонкими (1-2мм). Это позволяет производителям техники делать свою продукцию компактной, и удобной для пользователей.
Применение и характеристики
В первую очередь нужно отметить ёмкость Li-Pol батарей – она в несколько раз выше, чем у щёлочных, а количество рабочих циклов составляет около 600. Это значение постоянно увеличивается, и аккумуляторы совершенствуются.
Как и все АКБ, литий-полимерные подвержены старению – спустя два года активного использования они теряют около 20% своей ёмкости.
Среди основных видов можно выделить 2:
Использование
При эксплуатации следует выделить 2 главных момента, которые необходимо соблюдать.
Зарядка:
Параллельная зарядка LiPol аккумуляторов
Нужно правильно заряжать Li-Pol аккумулятор, чтобы он прослужил долгое время, не потеряв ёмкости. Происходить зарядка должна при постоянном напряжении около 4.2V. Можно выделить 2 основных типа зарядок: универсальная и предназначенная для одного вида аккумуляторов. Какой лучше заряжать?
Отвечая на этот вопрос нужно сказать, что универсальная стоит дороже, но она выводит всю информацию на дисплей, и позволяет максимально упростить процесс зарядки. Более дешёвые аналоги с возможностью заряжать только один тип, можно отнести, к более практичным – но все действия приходится делать вручную. А самой главной проблемой является то, что отслеживать заряд придётся самостоятельно, что не всегда удобно.
Нюансы эксплуатации:
Правильно заряжать литий-полимерный аккумулятор — ещё не все требования, которые необходимо соблюдать. Существует целый ряд особенностей, которые нужно соблюдать при использовании Li-Pol аккумулятора:
Важно: при несоблюдении вышеуказанных правил, возможен не только выход батареи из строя, но и пожар, или потеря ёмкости батареи.
Не нужно сажать батарею «в ноль». Если для новой батареи это безвредно, то на батарее, которая уже служит некоторое время, это может привести к падению напряжения менее 3 V, и выходу аккумулятора из строя.
Если ёмкости различаются между собой более, чем на 15-20% — заряжать их нужно, используя специальные рекомендации.
Если не следить за перегревом батареи – она может вздуться, и прийти в негодность.
При использовании в условиях мороза батарею лучше всего держать в тепле, до момента, пока она будет вставлена в устройство. Это поможет повысить эффективность и продолжительность работы.
Положительные стороны
Среди плюсов литий-полимерных батарей можно отметить:
Li-Pol аккумулятор фирмы Tanic
Отрицательные стороны
К минусам относят:
Производители
Аккумуляторы Li Pol HD Kokam
Лучшие литий-полимерные аккумуляторы определить тяжело – многие производители делают качественные аккумуляторные батареи. Среди популярных и лучших производителей можно выделить фирмы Kokam, Thunder Power, Tanic, Platinum Polimer и многие другие.
На Американском рынке аккумуляторов, Li-Pol батареи стоят дешевле – обусловлено это большим количеством выбора. Но скорость технического прогресса быстрее, чем снижение цен на Li-Pol. Но снижение цен есть, и возможно в скором будущем, стоимость АКБ такого типа будут намного дешевле, чем сейчас.
Итог можно подвести следующий: литий-ионные аккумуляторы заслужили право использования во многих отраслях современной жизни. А дальнейшее развитие электрохимии принесёт ещё множество разновидностей и улучшений, которые позволят сделать жизнь человека ещё проще и удобнее.