Lithium-Polymer-Batterien unterscheiden sich von herkömmlichen Batteriesystemen durch die Art des verwendeten Elektrolyten. Das ursprüngliche Design stammt aus den 1970er Jahren und verwendete einen trockenen, festen Polymerelektrolyten. Dieser Elektrolyt ähnelt einem kunststoffähnlichen Film, der zwar keinen Strom leitet, aber den Austausch von Ionen (geladenen Atomen oder Atomgruppen) ermöglicht. Polymerelektrolyte ersetzen herkömmliche poröse Separatoren, die mit Elektrolyt gefüllt sind.
Trockenpolymer-Design für einfache Herstellung, Robustheit, Sicherheit und flache Geometrie. Mit einer Zelldicke von nur 1 Millimeter (0,039 Zoll) können Geräteentwickler ihrer Fantasie in Bezug auf Form, Gestalt und Größe freien Lauf lassen.
Trockene Lithiumpolymere weisen leider eine schlechte elektrische Leitfähigkeit auf. Der Innenwiderstand ist zu hoch, um die für den Betrieb moderner Kommunikationsgeräte und den Betrieb mobiler Festplatten benötigten Stromstöße zu liefern. Das Erhitzen der Batterie auf 60 °C (140 °F) oder mehr erhöht die Leitfähigkeit, was für tragbare Anwendungen ungeeignet ist.
Als Kompromiss wurde etwas gelierter Elektrolyt hinzugefügt. Kommerzielle Batterien verwenden Separator-/Elektrolytmembranen aus den gleichen herkömmlichen porösen Polyethylen- oder Polypropylen-Separatoren, die mit Polymeren gefüllt sind, die bei Befüllung mit flüssigem Elektrolyt gelieren. Daher sind kommerzielle Lithium-Ionen-Polymerbatterien chemisch und materiell ihren Gegenstücken mit flüssigem Elektrolyt sehr ähnlich.
Lithium-Ionen-Polymere haben sich nicht so schnell durchgesetzt wie von einigen Analysten erwartet. Ihre Vorteile gegenüber anderen Systemen und die niedrigeren Herstellungskosten konnten bisher nicht realisiert werden. Die Kapazitätssteigerung blieb aus – tatsächlich lag die Kapazität etwas unter der eines Standard-Lithium-Ionen-Akkus. Lithium-Ionen-Polymere haben sich in hauchdünnen Geometrien, wie beispielsweise Kreditkartenbatterien und ähnlichen Anwendungen, einen Marktvorteil erarbeitet.
Die Hauptvorteile von Lithium-Polymer-Batterien sind folgende:
1. Die Betriebsspannung einer Lithium-Polymer-Batteriezelle beträgt 3,6 bis 3,8 V und ist damit deutlich höher als die 1,2 V Spannung von Nickel-Wasserstoff- und Nickel-Cadmium-Batterien.
2. Lithium-Polymer-Akkus haben eine hohe Kapazitätsdichte, die 1,5- bis 2,5-mal oder höher ist als die von Ni-MH- oder Ni-Cd-Akkus.
3. Die Selbstentladung der Lithium-Polymer-Batterie ist gering und auch ihr Kapazitätsverlust ist nach längerer Lagerung sehr gering.
4. Der Lithium-Polymer-Akku hat eine lange Lebensdauer und kann bei normalem Gebrauch mehr als 500 Zyklen erreichen.
5. Der Lithium-Polymer-Akku hat keinen Memory-Effekt, sodass es nicht notwendig ist, die verbleibende Ladung vor dem Aufladen zu leeren, was praktisch ist.
6. Gute Sicherheitsleistung: Die Polymer-Lithium-Batterie verfügt über eine weiche Aluminium-Kunststoff-Verpackung, die sich von der Metallhülle der Flüssigbatterie unterscheidet. Sobald ein Sicherheitsrisiko auftritt, explodiert die Flüssigbatterie leicht, während die Polymerbatterie höchstens explodiert.
7. Geringe Dicke, kann dünner gemacht werden: Lithium-Polymer-Akkus sind ultradünn und passen in eine Kreditkarte. Bei herkömmlichen Flüssiglithium-Akkus wird zuerst das Gehäuse angepasst und anschließend die positiven und negativen Kontakte eingesteckt. Bei einer Dicke von weniger als 3 oder 6 mm kommt es zu technischen Engpässen. Bei Polymer-Akkus besteht dieses Problem nicht. Die Dicke kann unter 1 mm liegen und entspricht damit den Anforderungen aktueller Mobiltelefone.
8. Geringes Gewicht
Lithium-Polymer-Batterien verwenden Polymerelektrolytbatterien ohne Metallgehäuse als schützende Außenverpackung. Polymerbatterien sind 40 % leichter als Lithiumbatterien mit Stahlgehäuse bei gleicher Kapazität und Spezifikationen und 20 % leichter als Batterien mit Aluminiumgehäuse.
9. Große Kapazität
Lithium-Polymer-Batterien haben eine um 10–15 % höhere Kapazität als Batterien mit Stahlgehäuse gleicher Größe und Spezifikationen und eine um 5–10 % höhere Kapazität als Batterien mit Aluminiumgehäuse. Verwendung von Polymerbatterien.
10. Kleiner Innenwiderstand
Der Innenwiderstand von Polymer-Lithium-Akkuzellen ist geringer als der von herkömmlichen Flüssigkristallzellen. Derzeit liegt der Innenwiderstand von inländischen Polymerzellen sogar unter 35 mΩ, was den Eigenverbrauch des Akkus deutlich reduziert und die Standby-Zeit des Mobiltelefons verlängert. Er erreicht internationale Standards. Diese Art von Polymer-Lithium-Akku, die hohe Entladeströme unterstützt, eignet sich ideal für ferngesteuerte Modelle und hat sich zum vielversprechendsten Ersatz für NiMH-Akkus entwickelt.
11. Die Form kann individuell angepasst werden
Hersteller sind nicht auf Standardformfaktoren beschränkt und können kostengünstig maßgefertigt werden. Polymer-Lithium-Batterien können die Dicke der Batteriezelle je nach Kundenwunsch erhöhen oder verringern und neue Batteriezellenmodelle entwickeln, die kostengünstig sind und einen kurzen Formöffnungszyklus aufweisen. Batteriekapazität.
12. Gute Entladeeigenschaften
Polymer-Lithium-Batterien verwenden kolloidale Elektrolyte, die stabile Entladeeigenschaften und eine höhere Entladeplattform als flüssige Elektrolyte aufweisen.
13. Das Design der Schutzplatine ist einfach
Durch die Verwendung von Polymermaterialien fangen Polymer-Lithium-Batteriezellen weder Feuer noch explodieren sie, und die Batterie selbst ist ausreichend sicher. Daher kann beim Schutzschaltungsdesign von Polymerbatterien auf PTC und Sicherungen verzichtet werden, wodurch Batteriekosten gespart werden.
Einschränkungen bei Lithium-Polymer-Akkus
1. Im Vergleich zu Li-Ionen ist die Energiedichte geringer und die Anzahl der Zyklen reduziert.
2. Teuer in der Herstellung.
3. Es gibt keine Standardgröße. Die meisten Batterien werden für den Massenkonsumentenmarkt produziert.
4. Das Kosten-/Energieverhältnis ist höher als bei Li-Ionen
Wartungsmethode für Lithium-Polymer-Batterien
Achten Sie beim Gebrauch des Akkus darauf, ihn nicht zu überladen oder zu stark zu entladen. Verwenden Sie den Akku also regelmäßig und planmäßig, lassen Sie ihn nicht zu schnell leer werden und laden Sie ihn nicht zu lange am Stück auf (im Allgemeinen ist ein Ladevorgang innerhalb von 8 Stunden am besten geeignet).
Wenn Sie die Leistung des Lithium-Polymer-Akkus erhalten möchten, entladen Sie ihn am besten jeden Monat vollständig und laden Sie ihn anschließend einmal wieder auf. Dadurch bleibt die Leistung des Akkus erhalten und die Lebensdauer wird verlängert.
Beitragszeit: 06.04.2023
