JBL:n Li-polymeerisellipaketti vaihtoehtojen rinnalla

Miksi JBL käyttää li-polymeria: energiatiheys, muotikoko ja suunnitteluvapaus

Erinomainen tilavuusenergatiheys pussimuodossa kompakteihin kannettaviin kaiuttimiin

Litiumionistopolttokennot sisältävät noin 30–50 prosenttia enemmän energiaa tilavuutta kohden verrattuna tavallisiin lieriömäisiin litiumioniakkuihin, mikä tarkoittaa, että valmistajat voivat tehdä kaiuttimista sekä ohuempia että kevyempiä ilman, että akun kesto käyttökerralla kärsii. Näitä akkuja on saatavana joustavissa pussimuodoissa kiinteiden metallikuorien sijaan, joten suunnittelijoilla on paljon suurempi vapaus muotoilla niitä sopiviksi mihin tahansa laitteeseen. Kannettavien kaiuttimien tai kuulokkeiden osalta yritykset ilmoittavat pystyvänsä tekemään tuotteista noin 40 prosenttia ohuempia kokonaisuudessaan säilyttäen kuitenkin kohtalaisen akunkeston. Näiden akkujen erityispiirre on niiden geelipohjainen elektrolyyttijärjestelmä. Tämä aine ei vuoda kuten vanhemmat teknologiat, ja se mahdollistaa solujen taivuttamisen ja kerrostamisen tavalla, joka parantaa äänilaatua sekä käyttäjän mukavuutta, kun laitetta pidetään kädessä tai käytetään päällä.

Kevyet JBL Li-Polymer Cell Pakettiintegraatio: Käytännön painon ja kapasiteetin mittarit

JBL saavuttaa vaikuttavat tehon-painosuhteet, koska litium-polymeeriparistot ovat luonnostaan kevyitä. Otetaan esimerkiksi standardi 20 wattitunnin liitiumpolymeeriakku, jonka paino on noin 120 grammaa, mikä tekee siitä noin 25 prosenttia kevyemmän kuin tavanomaiset litiumioniakut. Miksi? No, ne ovat hylkäneet kaikki raskaat metallikuoret ja käyttävät sen sijaan ohuita, kestäviä laminaatteja, jotka silti kestävät hyvin huolimatta merkittävästi pienemmästä painosta. Ja tässä on toinen etu: litteä pussimuoto auttaa myös hajottamaan lämpöä tehokkaammin kaiuttimen rungossa. Tämä tarkoittaa vähemmän ylikuumenemisongelmia, vaikka tila nykyaikaisten kaiuttimien sisällä olisi tiukkaa.

JBL:n litium-polymeerikennopaketin syklisuhde ja pitkän aikavälin luotettavuus

Realistinen 300–500 syklin käyttöikä tyypillisessä äänikäytössä (verrattuna NMC litiumioniin)

JBL:n Li-polymeerikkumien kesto on tyypillisesti noin 300–500 latauskertaa normaalikäytössä, mikä tarkoittaa lataamista noin muutaman päivän välein leiriytyessä tai matkustettaessa. Vertailun vuoksi nikkeli-mangaani-koboltti (NMC) -litiumioniakkujen kesto voi olla 500–1000 latauskierrosta ennen kuin ne alkavat merkittävästi heikentyä; nämä li-polymeerisolut painottuvat enemmän ohuuteen ja turvallisuuteen kuin latauskertojen määrän maksimointiin. Useimmat käyttäjät saavat niistä hyvän 1,5–3 vuoden käyttöiän. Akkujen eliniän pidentämiseksi kannattaa välttää täydellistä tyhjennystä, pitää lataus säännöllisenä mutta ei liiallisena sekä pyrkiä käyttämään niitä ympäristöissä, joissa lämpötila pysyy noin 20–25 asteen Celsiuksen välillä.

Lämpötilanhallinnan aukot ja niiden vaikutus kulutuksen aiheuttamiseen kuluttaja-äänitekniikassa

Lämpötilan hallinta jatkuu olla suuri ongelma pienissä äänilaitteissa käytettävissä litium-polymeeriparistoissa. Kun aktiivista jäähdytysjärjestelmää ei ole, kovalla äänenvoimakkuudella pitkäaikainen musiikin kuuntelu voi saada pariston lämpötilan nousemaan yli 45 asteen Celsius-asteikolla. Tämä lämpö aiheuttaa noin 30 % suuremman kapasiteetin menetyksen verrattuna optimaaliseen 25 asteen lämpötilaan. Ajan myötä tämä toistuva lämpeneminen ja viilentymineen aiheuttaa pariston sisälle pieniä dendriittejä, jotka hitaasti kuluttavat anodimateriaalia. Tämä selittää, miksi nämä paristot kestävät vähemmän lataussyklejä käytännössä kuin ohjatuissa laboratoriotesteissä. Tämän ongelman ratkaisemiseksi valmistajat yleensä käyttävät useita eri lähestymistapoja. Jotkut laitteet käyttävät alumiinikuoria, jotka auttavat hajottamaan lämpöä. Toiset käyttävät ohjelmistotoimintoja, jotka vähentävät virrankulutusta, kun laitetta on käytetty pidemmän aikaa. Paristoon on myös rakennettu lämpötila-antureita, jotka säätävät automaattisesti toimitettavan tehon määrää sen mukaan, mitä nykyiset olosuhteet vaativat.

Turvallisuus ja lämpötilakäyttäytyminen: JBL Li-polymeeri vs. Li-ion ja LiHV -vaihtoehdot

Pienentynyt turpoamis- ja vuotoriski tiiviissä JBL Li-polymeerikennopakkauksissa

JBL:n tiiviit Li-polymeeripussikennat käyttävät tätä hienoa geelipohjaista elektrolyyttijärjestelmää vanhojen nestemäisten liuottimien sijaan, joita aiemmin oli käytössä. Tämä tekee niistä huomattavasti vähemmän alttiita vuodolle, jos ne pudotetaan, murskataan tai altistuvat lämpötilan muutoksille. Pakkaus on lisäksi valmistettu joustavasta laminaattimateriaalista, joka kestää kaasun kertymistä paremmin kuin jäykät metallikuoret. Tämä tarkoittaa, että akkujen turpoamisongelmat ovat harvemmassa käytössä ajan myötä. Erilaisten akkujen turvallisuustestien perusteella näiden polymeerikenkkiä voidaan todeta kestävän karkeampaa käsittelyä noin 40 prosenttia paremmin verrattuna tavallisiin litium-ion-akkeihin. Sellaisessa laitteessa kuin kuulokkeet tai kaiuttimet, joita käytetään koko päivän mukana, tämäntyyppinen luotettavuus merkitsee todellakin eron.

Lämmönhallinnan kynnysarvot: Li-Polymeri (130–150 °C) vs LiHV (110 °C) vs koboltiliitä sisältävät litium-ionit

Lämmönsieto on perusta turvalliselle korkean tehon äänentoiminnalle. JBL:n li-polymerikemiallinen rakenne aloittaa termisen läpiluomisen 130–150 °C:ssa, mikä tarjoaa suuremman turvamarginaalin verrattuna LiHV-akkuun (~110 °C) ja koboltiliittiin (90–120 °C).

Kasvatettu lämpötilasietävyys tarkoittaa, että JBL-kaiuttimet kestävät korkeat äänenvoimakkuudet ilman niitä raskaita jäähdytysjärjestelmiä, joita usein näkee muiden merkkien tuotteissa. Mutta ollaan rehellisiä: jos nämä laitteet kuumenevat liian kauan liian kuumiksi, vaikkapa yli 60 asteeseen Celsius-asteikolla, ne alkavat vanhentua nopeammin kuin odotettaisiin. Siksi älykäs akunhallinta on tässä niin tärkeää. Tähän liittyen geelielettrolyytit kestävät liekkejä paremmin verrattuna perinteisiin nesteisiin vaihtoehtoihin. Tätä ei myöskään vain keksitty: joidenkin äskettäin suoritettujen testien mukaan Large Batteryn asiantuntijat vahvistivat tämän väitteen LiPo- ja Li-ion-raportissaan. On järkevää, kun ajattelee, kuinka paljon lämpöä akut tuottavat käytön aikana.

Tehon toimitus suorituskyky korkean kuormituksen äänisovelluksissa

JBL:n litiumpolyymeerikkumiat erottuvat, kun kyse on korkealaatuisesta äänestä kannettavista kaiuttimista. Ne tarjoavat tasaisesti virtaa alhaisella impedanssilla, mikä tekee kaiken eron syvälle bassolle ja selville musiikin yksityiskohdille. Näillä pussisoluilla on sisäinen resistanssi noin tai alle 25 milliohmin, joten ne kestävät äkillisiä virranpiikkejä välillä 15–30 ampeeria ilman, että jännite laskee paljonso intensiivisten musiikkimomenttien aikana. Siksi valmistajat pitävät niiden käytöstä nykyään luokan D vahvistimien kanssa. Nämä vahvistimet ovat tulleet tavaksi huippuluokan kannettavassa ääniteknologiassa, koska ne toimivat vaikuttavalla tehokkuudella 85–95 prosenttia. Kun näillä akulla käytetään luokan D vahvistimia, ne pysyvät puhtaina ja vapaana vääristymästä, vaikka ne työskentelevät kovasti suurten kaiuttimien ajamiseksi.

Ongelma syntyy, kun nämä akut lämpenevät pitkien maksimikuormitusten aikana. Li-Polymer -akut kestävät lyhyitä purkautumisia noin 20C:n purkautumisnopeudella, mutta jatkuva kuormitus yli 10C:n näissä tiukissa pienissä kaiutinkoteloissa saa lämpötilan nousemaan huomattavasti sisällä. Lämpötila nousee 8–12 celsiusastetta korkeammaksi kuin ulkona. Jos valmistajat eivät huomioi lämmönhallintaa suunnitteluvaiheessa, akun käyttöikä alkaa lyhentyä nopeasti. Puhutaan jopa 15–20 prosentin kapasiteetin menetyksestä joka 100 latausjakso verrattuna normaaliin käyttöön. Siksi yritykset kuten JBL ovat alkaneet käyttää kuparista valmistettuja virtakollektoreita ja kehittämään erityisiä pinnoitteita elektrodeille. Nämä ratkaisut vähentävät sähköisen vastuksen aiheuttamaa lämpöä, samalla kun kaiuttimet pysyvät riittävän ohuina, jotta ne mahtuvat mukavasti käteen ja taskuun. Loppujen lopuksi kukaan ei halua raskasta kaiutinta vain sen takia, että se tarvitsee parempaa jäähdytystä.