Lithium-polymerové baterie se od konvenčních bateriových systémů liší typem elektrolytu, který používají. Původní konstrukce pochází ze 70. let 20. století a používala suchý pevný polymerní elektrolyt. Tento elektrolyt připomíná plastovou fólii, která nevede elektřinu, ale umožňuje výměnu iontů (nabitých atomů nebo skupin atomů). Polymerní elektrolyty nahrazují tradiční porézní separátory, které jsou naplněny elektrolytem.
Suchý polymer pro snadnou výrobu, robustnost, bezpečnost a nízkoprofilovou geometrii. Díky tloušťce buněk pouhý 1 milimetr (0,039 palce) mohou konstruktéři zařízení pouhým způsobem upravovat tvary i velikosti.
Suché lithiové polymery mají bohužel špatnou elektrickou vodivost. Jejich vnitřní odpor je příliš vysoký na to, aby dodával proudové impulzy potřebné k napájení moderních komunikačních zařízení a otáčení pevných disků mobilních výpočetních zařízení. Zahřátí baterie na 60 °C (140 °F) nebo vyšší vodivost zvyšuje, což je pro přenosné aplikace nevhodný požadavek.
Jako kompromis byl přidán gelový elektrolyt. Komerční baterie používají separační/elektrolytické membrány vyrobené ze stejných konvenčních porézních polyethylenových nebo polypropylenových separátorů naplněných polymery, které po naplnění kapalným elektrolytem vytvářejí gel. V důsledku toho jsou komerční lithium-iontové polymerové baterie chemicky a materiálově velmi podobné svým protějškům s kapalným elektrolytem.
Lithium-iontové polymery se neuchytily tak rychle, jak někteří analytici očekávali. Jejich výhody oproti jiným systémům a nižší výrobní náklady se dosud neprojevily. Zvýšení kapacity se nezlepšilo – ve skutečnosti byla kapacita o něco menší než u standardní lithium-iontové baterie. Lithium-iontové polymery našly tržní výhodu v tenkých geometriích, jako jsou baterie kreditních karet a další podobné aplikace.
Hlavní výhody lithium-polymerových baterií jsou následující:
1. Provozní napětí lithium-polymerového článku baterie je až 3,6 V až 3,8 V, což je mnohem více než napětí 1,2 V u nikl-vodíkových a nikl-kadmiových baterií.
2. Lithium-polymerová baterie má vysokou hustotu kapacity, která je 1,5~2,5krát nebo i vyšší než u Ni-MH nebo Ni-Cd baterií.
3. Samovybíjení lithium-polymerové baterie je malé a její ztráta kapacity je také velmi malá po delším umístění.
4. Lithium-polymerová baterie má dlouhou životnost a její cyklická životnost může při běžném používání dosáhnout více než 500 nabití/vybití.
5. Lithium-polymerová baterie nemá paměťový efekt, takže před nabíjením není nutné vybíjet zbývající energii, což je pohodlné.
6. Dobrý bezpečnostní výkon: Polymerní lithiová baterie má hliníkovo-plastovou měkkou konstrukci, která se liší od kovového pláště kapalné baterie. V případě bezpečnostního rizika kapalná baterie snadno exploduje, zatímco polymerová baterie exploduje maximálně.
7. Malá tloušťka, lze ji ztenčit: Lithium-polymerová baterie je ultratenká a lze ji sestavit do kreditní karty. Běžné kapalné lithium-iontové baterie používají metodu, kdy se nejprve upraví plášť a poté se zapojí kladný a záporný pól. Pokud je tloušťka menší než 3 nebo 6 mm, existuje technické úzké místo. U polymerových baterií tento problém neexistuje. Tloušťka může být menší než 1 mm, což splňuje potřeby současného vývoje mobilních telefonů.
8. Nízká hmotnost
Lithium-polymerové baterie používají polymerní elektrolytové baterie bez kovového pouzdra jako ochranného vnějšího obalu. Polymerové baterie jsou o 40 % lehčí než lithium-iontové baterie s ocelovým pouzdrem se stejnou kapacitou a specifikacemi a o 20 % lehčí než baterie s hliníkovým pouzdrem.
9. Velká kapacita
Lithium-polymerové baterie mají kapacitu o 10–15 % vyšší než baterie s ocelovým pláštěm stejné velikosti a specifikací a o 5–10 % vyšší než baterie s hliníkovým pláštěm. Použití polymerových baterií.
10. Malý vnitřní odpor
Vnitřní odpor polymerových lithiových baterií je menší než u běžných kapalných článků. V současné době může být vnitřní odpor domácích polymerových článků dokonce menší než 35 mΩ, což výrazně snižuje vlastní spotřebu baterie a prodlužuje pohotovostní dobu mobilního telefonu. Může dosáhnout úrovně mezinárodních standardů. Tento typ polymerových lithiových baterií, který zvládá velký vybíjecí proud, je ideální volbou pro modely s dálkovým ovládáním a stal se nejslibnějším produktem, který nahrazuje NiMH baterie.
11. Tvar lze přizpůsobit
Výrobci nejsou omezeni standardními tvarovými faktory a mohou být ekonomicky vyrobeny na míru. Polymerní lithiové baterie mohou zvětšovat nebo zmenšovat tloušťku bateriového článku podle potřeb zákazníků a vyvíjet nové modely bateriových článků, které jsou levné a mají krátký cyklus otevírání formy. kapacita baterie.
12. Dobré vybíjecí vlastnosti
Polymerní lithiové baterie používají koloidní elektrolyty, které mají stabilní vybíjecí charakteristiky a vyšší vybíjecí platformu než kapalné elektrolyty.
13. Konstrukce ochranné desky je jednoduchá
Díky použití polymerních materiálů se články lithiových polymerních baterií nehoří ani neexplodují a samotná baterie je dostatečně bezpečná. Proto lze zvážit konstrukci ochranného obvodu polymerních baterií tak, aby se vynechaly PTC a pojistky, čímž se ušetří náklady na baterie.
Omezení lithium-polymerových baterií
1. Ve srovnání s lithium-iontovou baterií je hustota energie nižší a počet cyklů je snížen.
2. Drahé na výrobu.
3. Neexistuje žádná standardní velikost. Většina baterií se vyrábí pro velkoobjemový spotřebitelský trh.
4. Poměr cena/energie je vyšší než u lithium-iontových baterií
Metoda údržby lithium-polymerové baterie
Při používání baterie dbejte na to, abyste ji nepřebíjeli ani nevybíjeli, tj. používejte ji pravidelně a plánovaně, nenechte ji snadno vybít a nenabíjejte ji nepřetržitě příliš dlouho (nejlépe obvykle do 8 hodin).
Chcete-li zachovat výkon lithium-polymerové baterie, je nejlepší ji každý měsíc zcela vybít a poté jednou nabít, což pomůže baterii udržet si výkon a prodloužit její životnost.
Čas zveřejnění: 6. dubna 2023
