Li-Po kontra Li-ion: Konačni duel baterija o kojem niste znali da vam je potreban

Tajna sastojka: gel, a ne tekućina

Ključna inovacija u Li-Po bateriji je njezin elektrolit. Umjesto letljive tekućine, koristi čvrsti ili želatinozni polimerni elektrolit. Zamislite nešto s konzistencijom medvjedića želatina. Ovaj polimerni elektrolit smješten je između slojeva anode i katode, koji su zatim zatvoreni u mekano, fleksibilnu foliju. Upravo ta konstrukcija nalik vrećici daje Li-Po baterijama izvanrednu univerzalnost. Njima nije potreban težak, krut metalni kućište, što ih čini lakšima i omogućuje im da poprime gotovo bilo koji oblik kojeg god osmisli dizajner.

Glavni događaj: Li-Po nasuprot Li-ionu u direktnom sukobu

U redu, sada kada smo upoznali natjecatelje, poredajmo ih jednog uz drugoga u bespomoćnoj usporedbi prema mjerilima koja zaista imaju važnosti.

Runda 1: Promjenitelj oblika – faktor oblika i fleksibilnost

Ovo je ključni udarac za Li-Po. Budući da im nije potrebna kruta metalna kućišta, Li-Po baterije mogu se proizvoditi u izuzetno tankim i prilagođenim oblicima. Mogu se oblikovati tako da ispunjavaju svaki kutak unutar uređaja, maksimalno povećavajući kapacitet baterije u kompaktnom proizvodu. Li-ion baterije, ograničene svojim cilindričnim ili prizmatičnim metalnim kućištima, znatno su manje prilagodljive. Za dizajnere proizvoda koji stvaraju sljedeću generaciju ultra tankih tehnologija, Li-Po je nedvojbeno pobjednik.

Pobjednik: Litij-polimer

Runda 2: Gustoća energije – Tko ima veću snagu?

Gustoca energije odnosi se na količinu energije koju baterija može pohraniti u odnosu na njezinu veličinu ili težinu. Ovo je usporedba bliža nego što bi se moglo pomisliti. Povijesno gledano, tradicionalne cilindrične Li-ion ćelije (kao što je 18650) imaju malu prednost u gustoći energije. Njihov čvrsto pakiran dizajn iznimno je učinkovit. Međutim, tehnologija Li-Po brzo nadoknađuje zaostatak. Iako pojedinačna Li-ion ćelija može imati veću gustoću, mogućnost izrade Li-Po baterije prilagođenog oblika koja popunjava cijeli okvir uređaja ponekad može dovesti do veće ukupne kapacitivnosti u gotovom proizvodu. Trenutačno, uzimajući u obzir svaku ćeliju pojedinačno, Li-ion ima vrlo malu prednost.

Pobjednik: Litij-ionski (za dlaku)

Runda 3: Ples sigurnosti – Stabilnost i rizik

Sigurnost je veliki problem. Tekući elektrolit u Li-ion baterijama visoko je zapaljiv. Ako se ćelija probije, prenapuni ili izloži ekstremnoj toplini, može doći do opasnog događaja koji se naziva "termički uzlet", pri kojem ćelija ispušta plamen i zapaljive plinove. Rigidni metalni kućište dizajnirano je da sadrži ovaj pritisak, ali kvarovi i dalje mogu nastupiti. Gel-sličan elektrolit u Li-Po baterijama manje je letljiv i otporniji na fizička oštećenja. Ako se Li-Po folija probije, vjerojatnije je da će napuhnuti ili otpustiti plin umjesto da nasilno zapali. Zbog toga se općenito smatraju sigurnijom opcijom, iako i dalje zahtijevaju odgovarajuću njegu i krugove punjenja kako bi se spriječilo napuhanje i oštećenje.

Pobjednik: Litij-polimer

Runda 4: Cjenovka - Pitanje troškova

Važna je učinkovitost proizvodnje. Litij-ionske baterije već dugo vremena proizvode se u masovnim količinama. Postupci su standardizirani i visoko optimizirani, što ih čini znatno jeftinijima za proizvodnju. Proizvodnja litij-polimernih baterija složeniji je i skuplji proces. Ova razlika u cijeni glavni je razlog zašto litij-ionske ćelije i dalje predstavljaju najčešći izbor u primjenama gdje je budžet ključni faktor, a prihvatljiv je i standardni oblik, poput alata na struju ili jeftinijih punjivača za mobilne uređaje.

Pobjednik: Litij-Ion

Runda 5: Vek trajanja – Izdržljivost

Vijek trajanja, odnosno broj ciklusa, odnosi se na to koliko puta se baterija može puniti i prazniti prije nego što njezin kapacitet značajno opadne. U ovoj kategoriji, oba tipa baterija su prilično slična, a vijek trajanja često ovisi više o specifičnoj kemijskoj formulaciji, kvaliteti proizvodnje i načinu korištenja baterije (npr. navike punjenja, radna temperatura) nego o tome je li riječ o Li-ion ili Li-Po bateriji. Oba tipa obično mogu izdržati stotine do tisuća ciklusa ako se pravilno održavaju. Previše je blizu da bi se jasno odredio pobjednik.

Pobjednik: Neriješeno

Odabir vašeg prvaka: koja baterija je prava za posao?

Dakle, tko osvaja pojas? Istina je da nema jedinog pobjednika. "Najbolja" baterija je ona koja je najbolja za određenu primjenu. Klasičan je slučaj korištenja pravog alata za pravi posao. * Odaberite Litij-ionsku (Li-ion) bateriju kada: trošak ima prioritet, potrebna vam je izdržljiva i robusna konstrukcija te standardni cilindrični ili prizmatični oblik koji odgovara vašem uređaju. Pomislite na električne alate, električne kick-scootere, velike punjive baterije i pakete baterija za električna vozila. * Odaberite Litij-polimer (Li-Po) bateriju kada: tanki, lagani ili prilagođeni oblik ključni su za dizajn proizvoda. Sigurnost je na prvom mjestu, a manja težina presudna. Pomislite na pametne telefone, tablete, dronove, nosive uređaje i RC vozila.

Završne misli: Nije to natjecanje, već suradnja

Na kraju dana, borba između Li-Po i Li-ion akumulatora nije o jednom koji će pobijediti drugog. Radije je riječ o raznolikom skupu alata za napajanje našeg sve složenijeg i raznovrsnijeg tehnološkog svijeta. Čvrsta, ekonomična snaga Li-ion akumulatora pokreće naše radne konje, dok fleksibilna, lagana priroda Li-Po omogućuje elegantne, prijenosne inovacije koje želimo. Oni su dvije strane istog moćnog novčića, stalno se razvijaju i pomiču granice onoga što je moguće. Sljedeći put kada uzmete uređaj, posvetite trenutak da cijenite nevjerojatnu inženjersku umjetnost zapakovano unutar njegovog izvora energije. Bio to čvrsti veterani ili fleksibilni akrobata, taj akumulator je tihi motor vašeg modernog života.