Funkcjonowanie w dzisiejszym świecie bez prądu nie jest możliwe. Najnowsze zdobycze techniki wymuszają na nas, ludziach ciągłe poszukiwanie najnowszych źródeł zasilania sprzętów, które używamy na co dzień. W tym wszystkim ogromną i jakże dość kluczową odgrywają baterie, a dokładniej ogniwa litowo-polimerowe (li-po).
Czym jest bateria litowo-polimerowa (li-po)?
Akumulator litowo-polimerowa zasila urządzenie codziennego użytku, czy to używane w domu bądź w pracy. Jest on zbudowany z połączonego (razem) stopu metalicznego litu i polimerów przewodzących. Całość zawsze zamknięta jest w hermetycznej, szczelnej obudowie, która tworzy ogniwo zasilające, zwane inaczej "cell" albo określane jako pakiety (jest to więcej niż jedno ogniwo znajdujące się we wnętrzu baterii. Są to np. dwa lub trzy ogniwa albo więcej).
Właściwości baterii litowo-polimerowej
Dzięki materiałowi - polimerowi - wytwarzane z niego ogniwa są giętkie i cienkie, zatem doskonale mieszczą się one w niewielkich przenośnych urządzeniach.
Baterie (li-po) są wydajne energetycznie, potrafią zasilać sprzęty przez dłuższy czas, w których zostały zamontowane.
Akumulatory posiadają specjalne mechanizmy zabezpieczające je przed wyciekiem z nich elektrolitu czy niekontrolowanym wybuchem samego ogniwa z powodu zbyt wysokiej temperatury (opisywane właściwości nie dotyczą tylko i wyłącznie baterii, typu paluszki AA+/ AAA+ alkalicznych).
Zastosowanie źródeł zasilania typu li-po
Jednostki zasilające współczesną elektronikę użytkową w postaci baterii litowo-polimerowych mają m.in. zastosowanie:
- telefony komórkowe zarówno smartfony, jak i również tradycyjne egzemplarze telefonów;
- powerbanki (w tym także zasilacze awaryjne UPS, mają one wbudowane ogniwa o ogromnej pojemności ze względu na zapasowe zasilanie systemów komputerowych w razie zaniku zasilania, pochodzącego z sieci elektrycznej);
- odtwarzacze przenośne, typu: MP3 / MP4;
- urządzenia peryferyjne np.: myszki, głośniki oraz słuchawki Bluetooth, przenośne radia, piloty, Gamepady od Playstation czy Xbox, dyktafony, mikrofony, kamery internetowe itp.;
- e-papierosy lub zdalnie sterowane samochody i modele latające;
- tablety, nawigacje GPS;
- ultra lekkie oraz niezwykle wydajne - ultrabooki (również coraz większa liczba zwykłych modeli notebooków mających fabrycznie zainstalowane akumulatory typu li-po).
Oznaczenia ogniw litowo-polimerowych
Producenci w swoich akumulatorach litowo-polimerowych stosują poniższe systemy ich oznakowania:
TYP "S" oraz "P"
Pierwsze z nich są na S lub P, które oznaczają ilość ogniw w samym środku baterii. Co więcej, sam symbol S określa ogniwa połączone ze sobą w sposób szeregowy, np.: 1S to ogniwo zawierające 1 element albo 4S to pakiet złożony z 4 szeregowych połączonych baterii (w środku ogniwa). Ponadto symbol P charakteru (definiuje) ogniwo, które ma wchodzące w jego skład komponenty zasilające - połączone pomiędzy sobą równolegle.
Uwaga: Oznaczenia cyfrowe są analogicznie używane w nazewnictwie akumulatorów, jak i ich tradycyjne odpowiedniki znakowe.
Przykładowo: oznaczenie 3S3P oznacza baterię z pakietem trzech ogniw, będących połączonych szeregowo + dodatkowo trzech ogniw połączonych ze sobą równolegle. Właściwe napięcie pojedynczego takiego ogniwa wynosi 3,7 V, dzięki temu można z łatwością wyliczyć napięcie wyjściowe - całego pakietu (zestawu) ogniw.
TYP "C"
Kolejnym znanym i stosowanym standardowym typem oznaczania baterii li-po jest podtyp w nazwie z wielką literą C. Oznakowanie to opisuje technicznie (oznacza) wydajność prądową omawianych baterii, które jest w stanie zaoferować. Przedstawiona wartość wyznacza maksymalne natężenie prądu, który można otrzymać z konkretnego akumulatora. Jest to nic innego, jak mnożnik, a jednak nie sama wartość będąca podawana w amperach, o czym należy szczególnie zawsze pamiętać. Standardowe wartości odpowiednio wynoszą: 10 C, 15 C, 20 C, 30 C itp.
Ważne!: Dodatkowo symbolem C przedstawiany jest maksymalny prąd, który można otrzymać, nawet po połączeniu między sobą kilku akumulatorów - w celu zamknięcia ich w jednej obudowie baterii. Przekroczenie podanej wartości natężenia prądu może skutkować trwałym i nieodwracalnym uszkodzeniem ogniwa. Powszechnie występujące w elektryce znane i typowe oznaczenia dla tego typu układów zasilających wynoszą odpowiednio: 1 C i 2 C, - w tym dla pomniejszych baterii - z większą ilością "cells" - również nawet do 6 C (z j. ang. cells w tłum na j. pl. -> komórki).
Ciekawostki baterii litowo-polimerowych
W ostatnim czasie ważnym oraz coraz częściej stosowanym oznaczeniem jednostek zasilających różne urządzenia są symbole mAh lub Ah (miliamperogodziny bądź amperogodziny), które informują użytkowników, jak długo można pobierać prąd z bakterii o danym natężeniu, np. 800 mAh, czy 1200 mAh w czasie korzystania ze sprzętu.
Co ciekawe, bateria litowo-polimerowa - w technologiach jej produkcji coraz mocniej upowszechnia się ogólnoświatowy trend EKO - dot. samochodów elektrycznych Trend ten wymusza na producentach z branży motoryzacyjnej - nieustanne ulepszanie swoich ogniw w pojazdach, które od pierwszej wersji są ogromnie pojemne. Wszystko po to, aby napędzane przez nie pojazdy sprostały przewożeniu pasażerów, co jest faktycznie, sporym obciążeniem dla samochodu.
Jakby tego wszystkiego było mało, naukowcy polscy oraz zagraniczni - nieustannie pracują nad opracowaniem następców ogniw li-po. W przyszłości takie kolejne generacje baterii - mają być oparte tylko i wyłącznie na grafenie. Materiał jako grafen docelowo ma zapewniać akumulatorom w niedalekiej przyszłości jeszcze większą ich wyjściową pojemność (wydajność energetyczną) oraz gwarantować jeszcze mniejszą ich awaryjność, a także większe bezpieczeństwo - bezpośrednio powiązane z odpornością samych ogniw na czynniki zewnętrzne.
Komentarze