Care este cea mai buna baterie?

Ne adesea nedumerit de anunţuri de baterii noi, care se spune de a oferi densitati foarte mari de energie, livra 1000 de încărcare / descărcare de gestiune şi de ciclu sunt hârtie subţire-. Sunt ele reale? Poate - dar nu într-una şi aceeaşi baterie. În timp ce o baterie de tip pot fi proiectate pentru mici şi arhivare lung, acest pachet nu va dura şi uza prematur. Un alt acumulator pot fi construite pentru viata lunga, dar dimensiunea este mare şi voluminoase. O baterie terţe pot furniza toate atributele de dorit, dar preţul ar fi prea mare pentru uz comercial.

Producătorii de baterii sunt conştienţi de nevoile clienţilor şi au răspuns prin oferirea de pachete care potrivesc cel mai bine aplicaţiilor specifice. Industria de telefonie mobilă este un exemplu de adaptare inteligent. Accentul este pus pe dimensiuni mici, densitate energetică ridicată şi preţ scăzut. Longevitate vine în două.

Inscriptia de NiMH pe un acumulator nu garantează în mod automat densitate mare de energie. Un prismatic nichel-metal acumulator NiMH pentru un telefon mobil, de exemplu, se face pentru geometrie subţire. Un astfel de pachet oferă o densitate de energie de aproximativ 60Wh/kg şi numărul de ciclul se în jurul valorii de 300. În comparaţie, un cilindric NiMH oferă densităţi de energie de 80Wh/kg şi mai mari. Cu toate acestea, numărul de ciclul de acest acumulator este moderată la cel mai mic. De mare durabilitate bateriile NiMH, care suporta 1000 evacuările, sunt de obicei ambalate în celule voluminoase cilindrice. Densitatea de energie a acestor celule este un 70Wh/kg modest.

Compromisurile există, de asemenea, pe litiu pe bază de baterii. Li-ion sunt pachete de produse pentru aplicaţii de apărare care depăşesc cu mult densitatea de energie a echivalent comerciale. Din păcate, aceste super-mare capacitate Li-ion sunt considerate nesigure în mâinile publicului şi preţul ridicat le pune la îndemâna din piaţa comercială.

În acest articol ne uităm la avantajele şi limitările a bateriei comerciale. Bateria aşa-numitul miracol care trăiesc doar în medii controlate este exclusă. Am controla bateriile nu numai în ceea ce priveşte densitatea de energie, dar, de asemenea, longevitate, caracteristicile de sarcină, cerinţele de întreţinere, de auto-descărcare de gestiune şi costurile operaţionale. Deoarece NiCd rămâne un standard faţă de care alte tipuri de baterii sunt comparate, vom evalua biochimice alternative împotriva acestui tip de baterie clasic.

Nichel-cadmiu (NiCd) - mature şi bine înţeles, dar relativ scăzută în densitate de energie. NiCd este utilizat în cazul în care viata lunga, rata de descărcare de gestiune şi de mare preţ economic sunt importante. Principalele aplicatii sunt două căi radio, echipamente biomedicale, camere video profesionale si scule electrice. NiCd conţine metale toxice şi este neprietenoase mediului inconjurator.

NiMH (NiMH) - are o densitate de energie mai mare comparativ cu NiCd pe cheltuiala de ciclu de viaţă redus. NiMH nu conţine metale toxice. Aplicatii include telefoane mobile şi computere laptop.

Lead Acid - cea mai economica pentru aplicatii de putere mai mare în cazul în care greutatea este de îngrijorare mic. Bateria plumb acid este alegerea preferată pentru echipamente de spital, scaune cu rotile, sisteme de iluminat de urgenţă şi UPS.

Litiu Ion (Li-ion) - cel mai rapid sistem de baterii de creştere. Li-ion este utilizat în cazul în care de înaltă densitate de energie şi uşor este de primă importanţă. Tehnologia este fragilă şi un circuit de protecţie este necesară pentru a asigura siguranţă. Cererile includ computere notebook-uri şi telefoane celulare.

Lithium Ion Polymer (Li-ion polimer) - oferă atributele Li-ion în ultra-subţire geometrie şi ambalarea simplificate. Principalele aplicatii sunt telefoanele mobile.

Figura 1 compară caracteristicile celor şase sisteme de cele mai frecvent utilizate baterii reîncărcabile, în ceea ce priveşte densitatea de energie, ciclul de viaţă, cerinţele de exerciţiu şi costul. Cifrele se bazează pe evaluări medie a bateriilor disponibile pe piaţă la momentul publicării.

	NiCd	NiMH	Plumb Acid	Li-ion	Li-ion polimer	Reutilizabile Alcalin
Gravimetrică densitate de energie (Wh / kg)	45-80	60-120	30-50	110-160	100-130	80 (iniţial)
Rezistenţa internă (Include circuite periferice), în mΩ	100 - 2001 6V ambalaj	200 - 3001 6V ambalaj	<1001 12V ambalaj	150 - 2501 7.2V ambalaj	200 - 3001 7.2V ambalaj	200 - 20001 6V ambalaj
Ciclul de viaţă al (la 80% din capacitatea iniţială)	15002	300 şi până la 5002,3	200 la 3002	500 - 10003	300 la 500	503 (Până la 50%)
Timp de încărcare rapidă	Tipic 1h	2-4h	8-16h	2-4h	2-4h	2-3h
Toleranţa suprapreţ	moderat	scăzut	mare	foarte scăzut	scăzut	moderat
Auto-descărcare de gestiune / luna (temperatura camerei)	20% 4	30% 4	5%	10% 5	~ 10% 5	0,3%
Cell tensiune (nominal)	1.25V6	1.25V6	2V	3.6V	3.6V	1.5V
Încărcaţi curent - De vârf - Cel mai bun rezultat	20C 1C	5C 0.5C sau mai mici	5C7 0.2C	> 2C 1C sau mai mici	> 2C 1C sau mai mici	0.5C 0.2C sau mai mici
Temperatură de funcţionare (de descărcare de gestiune numai)	-40 La 60 ° C	-20 La 60 ° C	-20 La 60 ° C	-20 La 60 ° C	De la 0 la 60 ° C	De la 0 la 65 ° C
Cerinţa de întreţinere	30 la 60 de zile	60 la 90 de zile	3 - 6 months9	nu cer.	nu cer.	nu cer.
Tipice baterie cost (US $, numai ca referinţă)	50 dolari (7.2V)	60 dolari (7.2V)	25 dolari (6V)	100 dolari (7.2V)	100 dolari (7.2V)	5 dolari (9V)
Costul per ciclu (US $) 11	0.04 dolari	0.12 dolari	0.10 dolari	0.14 dolari	0.29 dolari	$ 0.10-0.50
Comercial, deoarece	1950	1990	1970	1991	1999	1992

Figura 1: Caracteristicile de baterii reîncărcabile utilizate în mod obişnuit

1. Rezistenţa internă de un pachet de baterii variază în funcţie de rating de celule, de tipul de circuit de protecţie şi de numărul de celule. Circuit de protecţie de Li-ion si Li-polimer adaugă aproximativ 100mΩ.
2. Ciclul de viaţă se bazează pe baterie primirea de întreţinere periodică. Neputând să se aplice periodice cicluri complete de descărcare de gestiune poate reduce durata ciclului de viaţă cu un factor de trei.
3. Ciclul de viaţă se bazează pe adâncimea de descărcare de gestiune. Evacuările Shallow oferi cicluri de mai mult de evacuările adâncime.
4. Descărcarea de gestiune este cea mai mare imediat după încărcare, apoi lumânări subţiri off. Capacitatea de NiCd scăderi de 10% în 24 ore în primul rând, apoi scade la aproximativ 10% la fiecare 30 de zile. De auto-descărcare de gestiune creşte cu temperaturi mai ridicate.
5. Circuitelor interne de protecţie a consuma de obicei 3% din energia stocată pe lună.
6. 1.25V este tensiunea de celule deschise. 1,2 V este valoarea utilizate în mod obişnuit. Nu există nici o diferenţă între celule, ci este pur şi simplu o metodă de evaluare.
7. Capabile de impulsuri de curent mare.
8. Se aplică numai de descărcare de gestiune; Temperatura taxa este mult mai limitat.
9. Întreţinere poate fi sub forma de "egalizare" sau "topping" taxă.
10. Costul de acumulator pentru dispozitive portabile disponibile în comerţ.
11. Derivat din preţul bateriei împărţit de ciclu de viaţă. Nu include costurile de energie electrică şi încărcătoare.

Observaţie: Este interesant de notat faptul că NiCd are cel mai scurt timp taxa, ofera cea mai mare curentul de sarcină şi oferă şi cele mai mici generală a costurilor-pe-ciclu, dar are cele mai exigente cerinte de întreţinere.

Nichel-cadmiu (NiCd) acumulator

NiCd preferă încărcare rapidă pentru a incetini gratuit şi taxa de impulsuri pentru a încărca DC. Toate celelalte biochimice prefera o descărcare de gestiune de mică adâncime şi curenţii de încărcare moderată. NiCd este un muncitor puternic si silentios; munca grea nu ridică probleme. De fapt, NiCd este tipul de baterie care efectuează numai de bine în condiţii de riguroase de muncă. Ea nu-i place sa fie rasfatat de şedinţe în încărcătoare pentru zile si a fi folosite doar ocazional pentru perioade scurte de timp. O deversare periodică completă este atât de important ca, în cazul în care omis, cristale mari se va forma pe plăci de celule (mentionat ca memorie) si NiCd va pierde treptat performanţa acestuia.

Printre baterii reincarcabile, NiCd ramane o alegere populara pentru aplicaţii cum ar fi două căi radio, echipamente medicale de urgenţă şi scule electrice. Baterii cu densităţi mai mari la energie şi metale mai putin toxice sunt provocând o diversiune de la NiCd la tehnologiile noi.

Avantaje şi limitări ale baterii NiCd
Avantaje	Încărcare rapidă şi simplă - chiar şi după depozitare prelungită. Numărul mare de încărcare / descărcare cicluri - dacă întreţinute în mod corespunzător, NiCd oferă peste 1000 de încărcare / descărcare cicluri. De performanţă de încărcare bune - NiCd permite reîncărcarea la temperaturi scăzute. Termenul de valabilitate lungă - în orice stare-de-taxa. Depozit simplu şi de transport - cele mai multe companii de transport aerian accepte NiCd fără condiţii speciale. Performanţă bună la temperatură scăzută. Iertarea dacă abuzat - NiCd este una dintre cele mai rezistente baterii reincarcabile. Punct de vedere economic la preţuri - NiCd este bateria cel mai mic cost în termeni de cost pe ciclu. Disponibile într-o gamă largă de mărimi şi opţiuni de performanţă - cele mai multe celule NiCd sunt cilindrice.
Limitări	Densitate de energie relativ scăzut - în comparaţie cu sistemele mai noi. Efect de memorie - NiCd trebuie să fie exercitate periodic pentru a preveni memorie. Neprietenoase mediului inconjurator - NiCd conţine metale toxice. Unele ţări sunt limitarea utilizării a bateriei NiCd. Are relativ ridicat de auto-descărcare de gestiune - are nevoie de reincarcare dupa depozitare.

Figura 2: Avantaje şi limitări de baterii NiCd.

NiMH nichel-metal (NiMH)

De cercetare a sistemului NiMH a început în anii 1970 ca un mijloc de a descoperi modul în care se păstrează pe bază de hidrogen pentru acumulatorul pe bază de hidrogen nichel. Astăzi, bateriile pe bază de hidrogen nichel sunt utilizate în principal pentru aplicaţiile de sateliţi. Acestea sunt voluminoase, contin de înaltă presiune din oţel şi canistre costa mii de dolari per celulă.

În primele zile experimentală a bateriei NiMH, aliaje NiMH au fost instabile in mediul celulei si caracteristicile dorite de performanţă nu ar putea fi atins. Ca urmare, dezvoltarea NiMH încetinit. Aliaje noi hidrură au fost dezvoltate în anii 1980 care au fost suficient de stabil pentru a fi utilizate într-o celulă. De la sfârşitul anilor 1980, NiMH-a îmbunătăţit în mod constant.

Succesul NiMH a fost determinată de densitatea mare de energie şi utilizarea metalelor ecologice. Modernă NiMH oferă până la 40 la suta mai mare densitate de energie, comparativ cu NiCd. Există un potenţial pentru capacităţile încă mai mare, dar nu fara unele efecte secundare negative.

NiMH este mai puţin durabile decât NiCd. Ciclism sub sarcină grea şi de depozitare la temperaturi ridicate reduce durata de viaţă de serviciu. NiMH suferă de ridicat de auto-descărcare de gestiune, care este considerabil mai mare decât cea a NiCd.

NiMH a fost locul de pe pieţele NiCd, cum ar fi comunicaţiile fără fir şi mobile computing. În multe părţi ale lumii, cumpărătorul este încurajat să utilizeze mai degrabă decât bateriile NiMH NiCd. Acest lucru se datorează preocupările legate de mediu cu privire la eliminarea neglijentă a acumulatorului uzat.

Experţii sunt de acord că NiMH sa îmbunătăţit foarte mult a lungul anilor, dar limitările rămân. Cele mai multe dintre deficienţele sunt nativi la tehnologia pe bază de nichel şi sunt partajate cu acumulator NiCd. Este unanim acceptat faptul ca NiMH este un pas intermediar tehnologia acumulatorului litiu.

Avantaje şi limitări de baterii NiMH
Avantaje	Capacitate de 40 la suta mai mare pe o NiCd standard - 30. NiMH are un potenţial pentru încă densităţi mai mare de energie. Mai putin predispus la memorie decat NiCd. Cicluri periodice exerciţiu sunt necesare mai rar. Depozit simplu şi transport - condiţiile de transport nu sunt supuse controlului de reglementare. Ecologic - conţine numai toxine uşoare; profitabile pentru reciclare.
Limitări	Durată limitată de viaţă - în cazul în care în mod repetat, cicluri profunde, mai ales la curenti de încărcare mare, performanta incepe sa se deterioreze după 200 la 300 de cicluri. Shallow, mai degrabă decât de cicluri de descărcare de gestiune adâncime sunt de preferat. Descărcarea de gestiune limitat curent - deşi un acumulator NiMH este capabil de a oferi curenţi de înaltă de descărcare de gestiune, evacuările repetate cu curenti de încărcare mare reduce durata de viaţă a bateriei ciclu. Cele mai bune rezultate sunt obţinute cu curenţi de sarcină de 0.2C la 0.5C (o cincime la jumătate din capacitatea nominală). Algoritmul de încărcare mai complexe necesare - NiMH genereaza mai multa caldura in timpul de încărcare şi, necesită un timp de incarcare mai mult decat NiCd., Taxa de prelinge este critică şi trebuie să fie controlate cu grijă. Ridicat de auto-descărcare de gestiune - NiMH are aproximativ 50 la suta mai mare de auto-descărcare de gestiune, comparativ cu NiCd. Noi aditivi chimici îmbunătăţirea auto-descărcare de gestiune, dar pe cheltuiala de densitate de energie mai mic. Performanţa degradează dacă este păstrat la temperaturi ridicate - pentru NiMH ar trebui să fie depozitate într-un loc răcoros şi la o stare-de-taxa de aproximativ 40 la sută. Mari de întreţinere - baterie necesită descărcarea de gestiune regulate pe deplin pentru a preveni formarea cristaline. Aproximativ 20 la suta mai scumpe decat NiCd - baterii NiMH Conceput pentru remiză curent mare sunt mai scumpe decât versiunea regulate.

Figura 3: Avantaje şi limitări de baterii NiMH

Plumb acid baterie

Inventat de fizicianul francez Gaston Plante în 1859, cu plumb a fost prima baterie reîncărcabilă pentru uz comercial. Astăzi, inundate de plumb acid de baterie este folosit in automobile, manipulare şi de mare sursă de alimentare neîntreruptibilă (UPS) sisteme.

În timpul mijlocul anilor 1970, cercetatorii au dezvoltat o întreţinere fără baterie plumb acid, care ar putea funcţiona în orice poziţie. Electrolitul lichid a fost transformat în separatoare de umezit, iar incinta a fost pecetluită. Supape de siguranţă au fost adăugate pentru a permite evacuarea de gaze în timpul de încărcare şi descărcare de gestiune.

Motivat de diverse aplicaţii, două denumiri acumulator apărut. Ei sunt mici de acid de plumb sigilate (SLA), de asemenea, cunoscut sub numele de marca al Gelcell, şi acidul mare valva de plumb reglementate (VRLA). Punct de vedere tehnic, ambele baterii sunt la fel. (Ingineri poate argumenta că "plumb acid sigilat" cuvântul este un termen impropriu, deoarece nici o baterie plumb acid poate fi complet sigilat.) Din cauza accentul nostru la data de baterii portabile, ne vom concentra pe SLA.

Spre deosebire de bateria inundate plumb acid, atât SLA şi VRLA sunt proiectate cu un nivel scăzut de peste tensiune potenţialul de a interzice bateria de la realizarea obiectivului de gaze generatoare de potenţial în timpul gratuit. Excesul de tarifare ar cauza gazare şi epuizarea apă. În consecinţă, aceste baterii nu poate fi încărcat la potenţialul lor maxim.

Plumb acid nu este supusă de memorie. Lăsarea acumulatorului privind taxa float pentru un timp prelungit nu produce daune. De retenţie bateriei taxa cel mai bine este printre baterii reincarcabile. Întrucât NiCd de auto-evacuările aproximativ 40 la suta din energia stocată în trei luni, auto-SLA evacuările aceeaşi sumă într-un an. SLA este relativ ieftin de a cumpăra, dar costurile de funcţionare poate fi mai scump decât în cazul în care NiCd cicluri complete sunt necesare pe o bază repetitivă.

SLA nu se pretează la încărcare rapidă - ori taxa tipice sunt de 8 până la 16 ore. SLA trebuie să fie întotdeauna depozitate într-un stat perceput. Lăsarea acumulatorului într-o condiţie evacuate sulfatare cauze, o conditie care face ca acumulatorul dificilă, dacă nu imposibil, să reîncărcaţi.

Spre deosebire de NiCd, SLA nu-i place ciclismul profundă. O deversare complet cauze tulpina suplimentare şi a fiecărui ciclu de fură bateria de o cantitate mică de capacitate. Această caracteristică de uzură în jos, de asemenea, se aplică la baterie biochimice în alte grade diferite. Pentru a preveni bateria de la a fi subliniat prin descărcarea de gestiune profunde repetitive, un acumulator SLA mai mare este recomandată.

În funcţie de adâncimea de descărcare de gestiune şi a temperaturii de funcţionare, SLA prevede 200 - 300 cicluri descărcare / încărcare. Motivul principal pentru viaţa sa ciclu relativ scurt, este grila de coroziune a electrodului pozitiv, epuizarea material activ şi extinderea plăci pozitive. Aceste modificări sunt cel mai frecvent la temperaturi de funcţionare mai ridicate. Ciclism nu împiedică sau inversa această tendinţă.

Temperatura de funcţionare optimă pentru SLA şi bateria VRLA este de 25 ° C (77 ° F). Ca o regulă de degetul mare, la fiecare 8 ° C (15 ° F), creşterea temperaturii va reduce în jumătate de viaţă a bateriei. VRLA, care va dura timp de 10 ani la 25 ° C va fi numai bun este de 5 ani în cazul în care funcţionează la 33 ° C (95 ° F). Aceeaşi baterie ar îndura un an ceva mai mult de unul la o temperatură de 42 ° C (107 ° F).

Printre baterii reincarcabile moderne, plumb acid baterie de familie are cea mai mică densitate de energie, făcându-l nepotrivit pentru dispozitivele portabile care necesită dimensiunea compactă. În plus, performanţă la temperaturi joase este slabă.

SLA este evaluat la o descărcare de 5 ore sau 0.2C. Unele baterii sunt chiar evaluat la un proces lent de 20 de ore de descărcare de gestiune. Ori mai mare de descărcare de gestiune producă valori mai mari de capacitate. SLA funcţionează bine pe bază de curenţi de înaltă puls. În timpul acestor impulsuri, rate de descărcare de gestiune şi în plus faţă de 1C pot fi trase.

În ceea ce priveşte eliminarea, SLA este mai putin daunator decat bateria NiCd dar conţinutul de plumb ridicat face SLA neprietenoase mediului inconjurator.

Avantaje şi limitări ale baterii plumb acid
Avantaje	Ieftin şi simplu pentru fabricarea de - în termeni de cost per watt oră, SLA este cel mai puţin costisitoare. Tehnologie matură, de încredere şi bine înţeles - atunci când sunt utilizate corect, SLA este durabil şi oferă servicii de încredere. Minima de auto-descărcare de gestiune-rata de auto-descărcare de gestiune este printre cele mai scăzute din batterysystems reîncărcabile. Cerinţe reduse de întreţinere - nu de memorie, nu electrolit pentru a umple. Capabile de o viteză de descărcare de gestiune ridicate.
Limitări	Nu pot fi stocate într-o condiţie evacuate. Densitatea de energie scăzut - sărace greutate-la-energie limite de densitate se utilizează pentru a aplicaţii staţionare şi cu roţi. Permite doar un număr limitat de cicluri de descărcare de gestiune complete - potrivite pentru aplicaţii care necesită de a º teptare evacuările numai ocazional adâncime. Neprietenoase mediului inconjurator - electrolit si continutul de plumb poate provoca daune aduse mediului. Restricţiile privind Transport plumb acid inundate - sunt preocupările legate de mediu în ceea ce priveşte scurgerile într-un caz de accident. Termică runaway pot apărea cu încărcare necorespunzătoare.

Figura 4: Avantaje şi limitări de baterii plumb acid.

Litiu-ion

Munca de pionierat cu baterie cu litiu a început în 1912 sub GN Lewis, dar nu a fost până la începutul anilor 1970 că primul nu-baterii cu litiu reincarcabile au devenit disponibile în comerţ. Litiul este cel mai usor dintre toate metalele, are cea mai mare potenţial de electrochimice şi oferă cea mai mare densitate de energie pe greutate.

Încercările de a dezvolta baterii cu litiu reincarcabile urmat în anii 1980, dar a eşuat din cauza unor probleme de siguranţă. Din cauza instabilităţii inerente de metal litiu, în special în timpul încărcării, de cercetare mutat de la o baterie cu litiu non-metalic cu ioni de litiu. Deşi uşor mai scăzută în densitate de energie decât metal litiu, Li-ion este sigură, cu condiţia măsuri de precauţie atunci când sunt îndeplinite anumite încărcare şi descărcare. În 1991, Sony Corporation comercializat primul acumulator Li-ion. Alţi producători au urmat exemplul. Astăzi, Li-ion este cea mai rapidă creştere chimia bateriei şi cele mai promiţătoare.

Densitatea de energie a Li-ion este de obicei de două ori că a NiCd standard. Îmbunătăţirile în materialele electrodul activ au potenţialul de a creşte densitatea de energie aproape de trei ori că a NiCd. În plus faţă de capacitate mare, caracteristicile de sarcina sunt destul de bune şi se comportă similar cu NiCd în ceea ce priveşte caracteristicile de descărcare de gestiune (forma similara din profil de descărcare de gestiune, dar tensiunea diferite). Curba de descărcare de gestiune apartamentul ofera utilizarea eficientă a puterii stocate într-un spectru de tensiune de dorit.

Tensiunea mare de celule permite baterii cu o singură celulă. Majoritatea telefoanelor mobile de astăzi se deplasează pe o singură celulă, un avantaj care simplifică proiectarea bateriei. Pentru a menţine aceeaşi putere, curenti mai mari sunt desenate. Rezistenta celulă mică este importantă pentru a permite fluxul de curent în timpul liber impulsuri de sarcină.

Li-ion este o baterie de întreţinere reduse, un avantaj faptul că cele mai multe alte biochimice nu pot pretinde. Nu există nici o memorie şi nu ciclism programată este necesar pentru a prelungi viaţa bateriei. În plus, auto-descărcare de gestiune este mai puţin de jumătate faţă de NiCd, făcând Li-ion potrivite pentru aplicaţiile moderne de ecartament de combustibil. Li-ion celulele cauza puţin rău când sunt aruncate.

În ciuda avantajelor sale generale, Li-Ion are, de asemenea, dezavantajele sale. Este fragil şi necesită un circuit de protecţie pentru a menţine funcţionarea în condiţii de siguranţă. Construit în fiecare ambalaj, circuitul de protectie limitele de tensiune de vârf a fiecărei celule în timpul de încărcare şi previne tensiunea celulei de scădere prea scăzut privind descărcarea de gestiune. În plus, temperatura celulei este monitorizată pentru a preveni temperaturi extreme. Maximă de încărcare şi descărcare de gestiune curent se limitează la între 1C şi 2C. Cu aceste măsuri de precauţie în loc, posibilitatea de a bordajul litiu metalic care apar din cauza supraîncărcării este practic eliminat.

Imbatranirea este un motiv de îngrijorare cu cele mai multe baterii Li-ion si multi producatori păstra tăcerea cu privire la această problemă. Unele deteriorare capacitate este vizibil după un an, dacă bateria este în uz sau nu. Peste două sau poate trei ani, bateria nu frecvent. Trebuie remarcat faptul că alte biochimice au, de asemenea, legate de varsta, efecte degenerative. Acest lucru este valabil mai ales pentru NiMH dacă este expus la temperaturi ridicate.

Depozitarea bateriei într-un loc răcoros incetineste procesul de imbatranire a Li-ion (si a altor compusi). Producătorii recomanda temperatura de stocare de 15 ° C (59 ° F). În plus, bateria ar trebui să fie parţial încărcat în timpul depozitării.

Producătorii îmbunătăţim în mod constant de chimie a acumulatorului Li-ion. Combinaţii noi şi îmbunătăţite chimice sunt introduse la fiecare şase luni sau cam asa ceva. Cu astfel de progrese rapide, este dificil de a evalua cât de bine a bateriei revizuit va fi, de vârstă.

Cele mai economice Li-ion în termeni de cost-la-energie raportului este cilindric 18650 celulă. Această celulă este utilizat pentru calcul mobile şi alte aplicaţii care nu necesită ultra-subţire geometrie. Dacă un pachet mai subtire este necesară (mai subtire decat 18 mm), prismatice Li-ion este cea mai buna alegere. Nu sunt câştiguri în densitatea de energie de peste 18650, cu toate acestea, costul de obţinere a energiei aceeaşi-ar putea dubla.

Pentru ultra-slim geometrie (mai puţin de 4 mm), singura alegere este Li-ion polimer. Acesta este sistemul cel mai scump din punct de vedere al costurilor la energie raportului. Nu sunt câştiguri în densitatea de energie şi durabilitate este inferior accidentat 18560 celulă.

Avantaje şi limitări ale Baterii Li-ion
Avantaje	Densitate mare de energie - potential pentru capacităţile încă mai mari. Relativ scăzută auto-descărcare de gestiune - auto-descărcare de gestiune este mai mică decât jumătate din cea a NiCd si NiMH. Minima de întreţinere - nu este necesară descărcarea de gestiune periodice; nici o amintire.
Limitări	Necesită circuit de protecţie - circuit de protecţie limite de tensiune şi curent. Bateria este sigur dacă nu a provocat. Sub rezerva la imbatranire, chiar dacă nu în uz - pentru stocarea a bateriei într-un loc răcoros şi 40 la sută de stat-de-taxa reduce efectul de îmbătrânire. Moderată de descărcare de gestiune curent. Sub rezerva reglementărilor de transport - expediere de cantităţi mai mari de baterii Li-ion pot fi supuse controlului de reglementare. Această restricţie nu se aplică personal transporta-pe baterii. Costisitoare pentru fabricarea - circa 40 la sută mai mare decât în cost cu o schimbare NiCd. Tehnici de mai bine de fabricaţie şi înlocuirea de metale rare, cu alternative mai mic cost cu o schimbare va reduce probabil preţul. Nu este pe deplin mature - schimbari in combinatii de metal şi chimice afecta rezultatele baterie de teste, mai ales cu unele metode de testare rapidă.

Figura 5: Avantaje şi limitări de baterii Li-ion

Litiu Polymer

Li-polimer se diferentiaza de alte sisteme cu acumulator în tipul de electrolit utilizat. Design original, care datează din anii 1970, foloseşte un electrolit polimer solid uscat. Acest electrolit seamana cu o folie de plastic, cum ar fi faptul că nu conduce electricitatea, dar permite un schimb de ioni (atomi incarcati electric sau grupuri de atomi). Electrolit polimer înlocuieşte separator tradiţionale poros, care este îmbibată cu electrolit.

Uscat de proiectare polimer oferă simplificări cu privire la fabricatie, robusteţe, siguranţă şi de profil subţire geometrie. Nu există nici un pericol de inflamabilitate, deoarece nici un electrolit lichid sau gelifiat este utilizat. Cu o grosime de celulă de măsurare cât mai puţin de un milimetru (0.039 inch), designerii echipamentele sunt la stânga la propria lor imaginaţie în ceea ce priveşte forma, forma şi mărimea.

Din păcate, uscat Li-polimer suferă de conductivitate sărace. Rezistenţa internă este prea mare şi nu poate livra curent exploziile necesare pentru dispozitivele de comunicare moderne şi filare în sus hard disk-uri de echipament de calcul mobil. Încălzire celula la 60 ° C (140 ° F) şi mai mare creşte conductivitatea, dar această cerinţă nu este potrivit pentru aplicaţii portabile.

Pentru a efectua un mic Li-polimer conductiv acumulator, unele electrolit gelifiat a fost adaugat. Cele mai multe dintre comerciale Li-polimer baterii folosite în prezent pentru telefoanele mobile sunt un hibrid si contin electrolit gelifiat. Termenul corect pentru acest sistem este Lithium Ion Polymer. Din motive promoţionale, producătorii de baterii marca cel mai pur şi simplu ca bateria Li-polimer. Deoarece hibrid litiu-polimer este singurul funcţionează bateria polimer pentru uz portabil astăzi, ne vom concentra pe acest chimie.

Cu electrolit gelifiat adăugată, ceea ce este atunci diferenţa între clasic Li-ion si Li-ion polimer? Deşi caracteristicile şi performanţele a două sisteme sunt foarte similare, polimer Li-ion este unic în faptul că electrolit solid înlocuieşte separator poros. Electrolitul gelifiat este pur şi simplu adăugaţi pentru a mări conductivitate ion.

Dificultăţi tehnice şi întârzieri în volum de fabricaţie au amânat introducerea Li-ion polimer acumulator. În plus, superioritatea promis de polimer Li-ion nu a fost încă realizat. Nr îmbunătăţiri în capacitatea de câştiguri sunt realizate - de fapt, capacitatea este uşor mai mică decât cea de standard Li-ion. Pentru prezent, nu există nici un avantaj de cost. Principalul motiv pentru trecerea la polimer Li-ion este factor de formă. Acesta permite napolitana-subţire geometrii, un stil care este cerut de industria extrem de competitiv telefon mobil.

Avantaje şi limitări ale Baterii Li-ion polimer
Avantaje	Profil foarte scăzut - baterii care seamănă cu profilul unui card de credit sunt fezabile. Factor de forma flexibila - producătorii nu sunt obligate prin formatele de celule standard. Cu volum mare, orice dimensiuni rezonabile pot fi produse punct de vedere economic. Greutate cu lumina - gelifiat, mai degrabă decât electroliţi lichide permite impachetarea simplificate, în unele cazuri, eliminarea coajă de metal. Siguranţă îmbunătăţită - mai rezistente la suprapreţ, mai puţine şanse de scurgeri de electrolit.
Limitări	Densitate de energie mai mici şi a scăzut în comparaţie cu numărul ciclului de Li-ion - potenţialul de îmbunătăţiri există. Costisitoare pentru fabricarea - o dată pe produse în masă, polimer Li-ion are potenţialul de cost mai mic. Compensează reduse circuit de control al costurilor mai mari de fabricaţie.