Литиево-полимерните батерии се различават от конвенционалните батерийни системи по вида електролит, който използват. Оригиналният дизайн датира от 70-те години на миналия век и е използвал сух твърд полимерен електролит. Този електролит наподобява пластмасов филм, който не провежда електричество, но позволява обмен на йони (заредени атоми или групи от атоми). Полимерните електролити заместват традиционните порести сепаратори, които са пълни с електролит.
Дизайн със сух полимер за лесно производство, здравина, безопасност и нископрофилна геометрия. С дебелина на клетката от само 1 милиметър (0,039 инча), дизайнерите на устройства могат да използват въображението си по отношение на форма, форма и размер.
За съжаление, сухите литиеви полимери имат лоша електрическа проводимост. Вътрешното съпротивление е твърде високо, за да достави импулсите на ток, необходими за захранване на съвременни комуникационни устройства и въртене на твърдите дискове на мобилни изчислителни устройства. Загряването на батерията до 60°C (140°F) или по-висока температура увеличава проводимостта, което е неподходящо изискване за преносими приложения.
За компромис е добавен известен гел електролит. Търговските батерии използват сепараторни/електролитни мембрани, изработени от същите конвенционални порести полиетиленови или полипропиленови сепаратори, пълни с полимери, които желират, когато са напълнени с течен електролит. В резултат на това търговските литиево-йонни полимерни батерии са химически и материално много подобни на своите течно-електролитни аналози.
Литиево-йонните полимери не са се наложили толкова бързо, колкото някои анализатори очакваха. Предимствата им пред други системи и по-ниските производствени разходи все още не са реализирани. Увеличението на капацитета не се е подобрило - всъщност капацитетът е малко по-малък от този на стандартна литиево-йонна батерия. Литиево-йонните полимери са намерили пазарно предимство в тънки геометрии, като например батерии за кредитни карти и други подобни приложения.
Основните предимства на литиево-полимерните батерии са следните:
1. Работното напрежение на литиево-полимерната батерия е около 3,6 V ~ 3,8 V, което е много по-високо от напрежението от 1,2 V на никел-водородни и никел-кадмиеви батерии.
2. Литиево-полимерната батерия има голяма плътност на капацитета, която е 1,5~2,5 пъти или по-висока от тази на Ni-MH или Ni-Cd батериите.
3. Саморазреждането на литиево-полимерната батерия е малко, а загубата на капацитет също е много малка след продължително съхранение.
4. Литиево-полимерната батерия има дълъг живот и цикълът ѝ на зареждане може да достигне повече от 500 пъти при нормална употреба.
5. Литиево-полимерната батерия няма ефект на паметта, така че не е необходимо да изпразвате останалия заряд преди зареждане, което е удобно за употреба.
6. Добри показатели за безопасност: Полимерната литиева батерия използва алуминиево-пластмасова мека опаковка, която е различна от металната обвивка на течната батерия. При възникване на риск за безопасността, течната батерия лесно експлодира, докато полимерната батерия може да експлодира най-много.
7. Малка дебелина, може да се направи по-тънка: Литиево-полимерната батерия е ултратънка и може да се сглоби в кредитна карта. Обикновените течно-литиеви батерии използват метода на персонализиране на корпуса, а след това свързването на положителния и отрицателния полюс. Има техническо затруднение, когато дебелината е по-малка от 3 или 6 мм. Този проблем не съществува при полимерните батерии. Дебелината може да бъде по-малка от 1 мм, което отговаря на нуждите на съвременните мобилни телефони.
8. Леко тегло
Литиево-полимерните батерии използват полимерни електролитни батерии без метален корпус като защитна външна опаковка. Полимерните батерии са с 40% по-леки от литиевите батерии със стоманен корпус със същия капацитет и спецификации и с 20% по-леки от батериите с алуминиев корпус.
9. Голям капацитет
Литиево-полимерните батерии имат капацитет с 10-15% по-висок от батериите със стоманена обвивка със същия размер и спецификации и с 5-10% по-висок от батериите с алуминиева обвивка. Използват се полимерни батерии.
10. Малко вътрешно съпротивление
Вътрешното съпротивление на полимерните литиево-йонни батерии е по-малко от това на обикновените течни батерии. В момента вътрешното съпротивление на битовите полимерни батерии може да бъде дори по-малко от 35mΩ, което значително намалява собствената консумация на батерията и удължава времето на готовност на мобилния телефон. Може да достигне нивото на международните стандарти. Този вид полимерни литиево-йонни батерии, които поддържат голям ток на разреждане, са идеален избор за модели с дистанционно управление и се превърнаха в най-обещаващия продукт за заместване на NiMH батерии.
11. Формата може да бъде персонализирана
Производителите не са ограничени до стандартни форм-фактори и могат да бъдат произведени икономически ефективно по размер. Полимерните литиеви батерии могат да увеличат или намалят дебелината на батерийната клетка според нуждите на клиентите и да разработят нови модели батерийни клетки, които са евтини и имат кратък цикъл на отваряне на матрицата. капацитет на батерията.
12. Добри характеристики на разреждане
Полимерните литиеви батерии използват колоидни електролити, които имат стабилни характеристики на разреждане и по-висока платформа за разреждане в сравнение с течните електролити.
13. Дизайнът на защитната платка е прост
Поради използването на полимерни материали, полимерните литиево-полимерни батерии не се запалват и не експлодират, а самата батерия е достатъчно безопасна. Следователно, дизайнът на защитната верига на полимерните батерии може да се разглежда така, че да не се използват PTC и предпазители, като по този начин се спестяват разходи за батерии.
Ограничения на литиево-полимерните батерии
1. В сравнение с литиево-йонните батерии, енергийната плътност е по-ниска и броят на циклите е намален.
2. Скъпо за производство.
3. Няма стандартен размер. Повечето батерии се произвеждат за потребителския пазар с голям обем.
4. Съотношението цена/енергия е по-високо от това на литиево-йонните батерии
Метод за поддръжка на литиево-полимерна батерия
Когато използвате батерията, внимавайте да не я презареждате или презареждате, т.е. използвайте батерията равномерно и планирано, не я изтощавайте лесно и не я зареждайте непрекъснато твърде дълго (обикновено е най-подходящо да я зареждате в рамките на 8 часа).
Ако искате да поддържате мощността на литиево-полимерната батерия, най-добре е да я разреждате напълно всеки месец и след това да я презареждате веднъж, което ще помогне на батерията да поддържа мощността си и да има по-дълъг експлоатационен живот.
Време на публикуване: 06 април 2023 г.
