Akumulator litowo-polimerowy – gdzie go używamy i jak go ładować?

Czym są akumulatory litowo-polimerowe?

Akumulatory litowo-polimerowe (Li-Po) są zbudowane z metalicznego litu oraz przewodników polimerowych. Każdy akumulator składa się z ogniw, które często nazywa się również celami.

Ze względu na zastosowanie polimerów akumulatory są lekkie i giętkie. Te właściwości sprawiły, że akumulatorami tego typu zainteresowała się branża elektroniczna. Z łatwością można bowiem dopasować ich rozmiar oraz kształt do wielu urządzeń. Za pojemność i trwałość akumulatorów odpowiadają ich jakość i budowa, co często ma odbicie w cenie.

Baterie litowo-polimerowe spotkasz w niemal wszystkich urządzeniach mobilnych i akcesoriach do nich, takich jak powerbanki. Obecnie takie akumulatory są montowane nawet w samochodach. To właśnie te ogniwa stosuje się w większości aut elektrycznych dostępnych na rynku. W tym obszarze ważną rolę również odegrała niska masa, a także możliwość dopasowania kształtu i wymiaru ogniw do danego urządzenia.

Co oznaczają symbole na akumulatorach?

Coraz więcej producentów zaczęło stosować w instrukcjach oraz bezpośrednio na akumulatorach określenia, zrozumiałe tylko dla osób, które pracują z akumulatorami na co dzień. Przykładem takiego określenia może być „pakiet”, który oznacza zbiór ogniw, które razem tworzą akumulator.

Na akumulatorach Li-Po możesz też znaleźć wiele na pozór skomplikowanych oznaczeń, które w praktyce  dość łatwo zrozumieć. Warto je poznać, ponieważ ich prawidłowe odczytanie może być pomocne w doborze akumulatora do twoich potrzeb.

S i P, czyli co oznaczają symbole przy ogniwach

Jednym z oznaczeń, które można spotkać na akumulatorach Li-Po, jest 2S2P. S określa tutaj liczbę ogniw połączonych szeregowo. To oznaczenie zawiera również informację o tym, z ilu cel składa się pakiet. P to z kolei liczba ogniw połączonych równolegle.

Obecność oznaczenia 2S2P  na akumulatorze świadczy o tym, że masz do czynienia z akumulatorem o 4 ogniwach, który mieści dwa szeregi po dwa ogniwa. Położenie ogniw wpływa na rozmiar całego akumulatora. Pamiętaj o tym przy kupnie, bo akumulator może się nie zmieścić w slocie.

Napięcie jednej celi

Jedno ogniwo powinno mieć napięcie na poziomie 3,7 V. Suma napięcia wszystkich cel jest podana na akumulatorze. W przypadku trzech cel będzie ona więc wynosić 11,1 V.

Wydajność prądowa – dlaczego to takie ważne?

Ostatnim oznaczeniem, które warto brać pod uwagę przy bateriach litowo-polimerowych, jest wydajność prądowa (C). Jest to wartość, z jaką maksymalnie możesz obciążyć akumulator podczas pracy.

Pamiętaj, że w akumulatorach litowo-polimerowych C nie może być za duże, ale może być za małe. Przeciążanie bardzo szybko doprowadzi bowiem do spuchnięcia akumulatora, który w konsekwencji ulegnie zniszczeniu. Z kolei jeśli wydajność prądowa będzie zbyt mała, po prostu nie wykorzystasz pełnego potencjału akumulatora.

Jak najlepiej ładować akumulatory Li-Po?

Akumulatory Li-Po koniecznie trzeba ładować ładowarką z wbudowanym balanserem. Wyjątkiem są baterie jednocelowe, które – jak sama nazwa wskazuje – nie wymagają zbalansowania kilku ogniw. Najlepiej zawsze używać fabrycznych ładowarek i zasilaczy. Producenci optymalizują ich działanie tak, by szybko ładowały, nie przegrzewały się i były wydajne.

Co może uszkodzić akumulatory Li-Po?

Akumulatory Li-Po są bardzo trwałe, ale łatwo je uszkodzić niepoprawnym użytkowaniem. Urządzenia takie jak smartfony czy laptopy są przeważnie odpowiednio zabezpieczone, ale jeśli wymieniasz fabryczną baterię na nieoryginalną, możesz łatwo ją zniszczyć. Oto na co warto zwrócić uwagę, by akumulator posłużył ci jak najdłużej:

• uważaj na C – większość osób uszkadza akumulator litowo-polimerowy poprzez przekroczenie maksymalnego wyniku pracy baterii. Często uznajemy, że jeśli będzie przeciążony tylko przez chwilę, to nic się nie stanie (zwłaszcza że nie przerwie on pracy). Niestety akumulator Li-Po jest bardzo wrażliwy i nawet jeśli nie spuchnie od razu, to szybko zmieni swój rozmiar. Zmieni się również pojemność akumulatora, ponieważ po uszkodzeniu ogniw przyswaja on mniejszą ilość mAh podczas ładowania. Problem pojawia się również przy przeładowaniu akumulatora. Ładowanie go prądem o zbyt dużym natężeniu daje identyczny rezultat, jak jego przeciążenie podczas użytkowania;

• rozładowanie do zera może być niszczące – akumulatorów litowo-polimerowych nie można rozładowywać do końca (wprowadzać w stan rozładowania głębokiego). Właśnie dlatego telefony, laptopy i inne urządzenia wyłączają się, kiedy bateria jest naładowana w 1-3%. Kiedy bowiem napięcie celi spadnie poniżej bezpiecznego poziomu (mniej więcej 3,3 V – w zależności od jakości ogniw), może ona nie podjąć pracy przy następnym ładowaniu. W lepszym przypadku ta cela będzie po prostu słabsza od tych, które były ładowane poprawnie. W gorszym akumulator nie podejmie pracy. Pamiętaj: ponowne włączenie urządzenia po całkowitym rozładowaniu baterii jest możliwe, ale kiedy robisz to często, wymuszasz na niej oddanie resztek prądu. To właśnie one stanowią zabezpieczenie przed uszkodzeniem;
• nigdy nie przechowuj rozładowanego akumulatora – pakiety Li-Po nie mogą być do końca rozładowane. Akumulatory najlepiej przechowywać w stanie storage, czyli napełnienia do mniej więcej 1/3 pojemności. Jeśli nie masz urządzenia, które pozwala ci to kontrolować, lepiej, by bateria była naładowana do pełna. Zaszkodzi to urządzeniu mniej niż dopuszczenie do jego rozładowania. Jest to szczególnie ważne przy długich (np. kilkumiesięcznych) przerwach w użytkowaniu;

• częste doładowywanie może zmniejszyć pojemność – kolejną kwestią jest ciągłe doładowywanie akumulatorów, gdy tego nie potrzebują. W przypadku lepszych ogniw ten proces jest zdecydowanie dłuższy, ale jeśli w twoim urządzeniu jest akumulator niskiej jakości, dość szybko zauważysz spadek czasu pracy. Stan ten jest często nieodwracalny;
• pamiętaj o biegunach – akumulatory litowo-polimerowe można również zniszczyć przez podpięcie ich do przeciwnych biegunów ładowarki. Jeśli to zrobisz, w kilka sekund akumulator bardzo mocno się nagrzeje, po czym wybuchnie. Problem praktycznie nie pojawia się przy ładowarkach standardowych, ale może zaistnieć, jeśli stosujesz specjalistyczne ładowarki mikroprocesorowe.

Różnica między Li-Po a Li-Ion

W niektórych urządzeniach można natrafić na akumulatory Li-Ion, czyli litowo-jonowe. Akumulatory te działają praktycznie na tej samej zasadzie co Li-Po. Różnica tkwi w ich budowie: w akumulatorach Li-Po wykorzystuje się polimery przewodzące w formie stałej, w Li-Ion natomiast – w formie ciekłej. Które ogniwa są jednak lepsze – litowo-jonowe czy litowo-polimerowe?

Budowa akumulatorów Li-Po sprawia, że mogą być cieńsze, bardziej giętkie, a także gęstsze od Li-Ion, co sprawia, że na ogół mają większą pojemność.

Akumulatory Li-Ion są mniej wrażliwe na rozładowania i przeładowania, które dla Li-Po są niszczące. Co prawda w tym wypadku również nie należy do nich dopuszczać, jednak jeśli już się wydarzą, prawdopodobieństwo, że dojdzie do trwałej awarii, jest mniejsze. Często znajdują więc one zastosowanie w zabawkach, by przedmiot po krótkim czasie użytkowania nie nadawał się tylko do wyrzucenia.

Akumulatory litowo-polimerowe – podsumowanie

Akumulatory litowo-polimerowe stanowią najpopularniejsze źródło zasilania elektroniki na świecie. Znajdziesz je w niemal każdym urządzeniu bezprzewodowym, które trafi w twoje ręce. Popularność tego rozwiązania wynika z wysokiej wydajności, niskiej masy, a także łatwości zmieniania jego wymiarów i kształtu.

By ogniwa dobrze działały, muszą być odpowiednie ładowane – pozwoli im to spełniać wymagane standardy. Akumulatory nie mogą również być przeciążane, by żadne z ogniw nie uległo uszkodzeniu. Pamiętaj o tym przy codziennym użytkowaniu. Pozwoli to znacząco przedłużyć ich okres przydatności do funkcjonowania.