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 Festpolymerelektrolyten.Dieser Elektrolyt ähnelt einer kunststoffähnlichen Folie, die keinen Strom leitet, aber den Austausch von Ionen (geladenen Atomen oder Atomgruppen) ermöglicht.Polymerelektrolyte ersetzen herkömmliche poröse Separatoren, die mit Elektrolyt gefüllt sind.
Trockenes Polymerdesign für einfache Herstellung, Robustheit, Sicherheit und flache Geometrie.Mit einer Zelldicke von nur 1 Millimeter (0,039 Zoll) können Gerätedesigner ihrer Fantasie in Bezug auf Form, Form und Größe freien Lauf lassen.
Leider haben trockene Lithiumpolymere eine schlechte elektrische Leitfähigkeit.Der Innenwiderstand ist zu hoch, um die Stromstöße zu liefern, die zur Stromversorgung moderner Kommunikationsgeräte und zum Betrieb der Festplatten mobiler Computergeräte erforderlich sind.Das Erhitzen der Batterie auf 60 °C (140 °F) oder höher erhöht die Leitfähigkeit, eine ungeeignete Anforderung für tragbare Anwendungen.
Als Kompromiss wurde etwas gelierter Elektrolyt hinzugefügt.Kommerzielle Batterien verwenden Separator-/Elektrolytmembranen, die aus den gleichen herkömmlichen porösen Polyethylen- oder Polypropylen-Separatoren bestehen, die mit Polymeren gefüllt sind, die gelieren, wenn sie mit einem flüssigen Elektrolyten gefüllt werden.Daher sind kommerzielle Li-Ionen-Polymerbatterien chemisch und materiell ihren Flüssigelektrolyt-Gegenstücken sehr ähnlich.
Lithium-Ionen-Polymere haben sich nicht so schnell durchgesetzt, wie einige Analysten erwartet hatten.Seine Vorteile gegenüber anderen Systemen und geringere Herstellungskosten wurden noch nicht realisiert.Die Erhöhung der Kapazität brachte keine Verbesserung – tatsächlich war die Kapazität etwas geringer als die eines Standard-Lithium-Ionen-Akkus.Lithium-Ionen-Polymere haben einen Marktvorteil bei hauchdünnen Geometrien wie Kreditkartenbatterien und anderen derartigen Anwendungen.
Die Hauptvorteile von Lithium-Polymer-Batterien sind folgende:
1. Die Arbeitsspannung einer Lithium-Polymer-Batteriezelle beträgt 3,6 V bis 3,8 V und ist damit viel höher als die 1,2 V-Spannung von Nickel-Wasserstoff- und Nickel-Cadmium-Batterien.
2. Lithium-Polymer-Akkus haben eine große Kapazitätsdichte, die 1, 5 bis 2, 5 Mal oder höher ist als die von Ni-MH- oder Ni-Cd-Akkus.
3. Die Selbstentladung des Lithium-Polymer-Akkus ist gering und der Kapazitätsverlust ist auch nach längerem Einlegen sehr gering.
4. Der Lithium-Polymer-Akku hat eine lange Lebensdauer und seine Zyklenlebensdauer kann bei normalem Gebrauch mehr als 500 Mal betragen.
5. Der Lithium-Polymer-Akku hat keinen Memory-Effekt, daher ist es nicht erforderlich, die verbleibende Energie vor dem Laden zu entleeren, was praktisch ist.
6. Gute Sicherheitsleistung: Die Polymer-Lithium-Batterie verfügt über eine weiche Aluminium-Kunststoff-Verpackung in der Struktur, die sich von der Metallhülle der Flüssigbatterie unterscheidet.Sobald ein Sicherheitsrisiko besteht, kann die Flüssigbatterie leicht explodieren, während die Polymerbatterie höchstens explodiert.
7. Geringe Dicke, kann dünner gemacht werden: Der Lithium-Polymer-Akku ist ultradünn und kann in eine Kreditkarte eingebaut werden.Gewöhnliche flüssige Lithiumbatterien verwenden die Methode, zuerst die Hülle individuell anzupassen und dann die positiven und negativen Materialien zu verstopfen.Bei einer Dicke von weniger als 3 oder 6 mm besteht ein technischer Engpass.Bei Polymerbatterien besteht dieses Problem nicht.Die Dicke kann weniger als 1 mm betragen, was den Anforderungen der aktuellen Mobiltelefonrichtung entspricht.
8. Geringes Gewicht
Lithium-Polymer-Batterien verwenden Polymer-Elektrolyt-Batterien ohne Metallgehäuse als schützende Außenverpackung.Polymerbatterien sind 40 % leichter als Lithiumbatterien mit Stahlgehäuse bei gleicher Kapazität und gleichen 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 gleicher Spezifikation und eine um 5–10 % höhere Kapazität als Batterien mit Aluminiumgehäuse.Verwendung von Polymerbatterien.
10. Kleiner Innenwiderstand
Der Innenwiderstand von Polymer-Lithium-Batteriezellen ist kleiner als der von gewöhnlichen Flüssigzellen.Derzeit kann der Innenwiderstand heimischer Polymerzellen sogar unter 35 mΩ liegen, was den Eigenverbrauch des Akkus deutlich reduziert und die Standby-Zeit des Mobiltelefons verlängert.Kann das Niveau internationaler Standards erreichen.Diese Art von Polymer-Lithium-Batterie, die einen hohen Entladestrom unterstützt, ist eine ideale Wahl für Fernbedienungsmodelle und hat sich zum vielversprechendsten Produkt als Ersatz für NiMH-Batterien entwickelt.
11. Die Form kann individuell angepasst werden
Hersteller sind nicht auf Standardformfaktoren beschränkt und können wirtschaftlich auf Maß gefertigt 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 Entladungseigenschaften
Polymer-Lithium-Batterien verwenden kolloidale Elektrolyte, die stabile Entladungseigenschaften und eine höhere Entladungsplattform als flüssige Elektrolyte aufweisen.
13. Das Design der Schutzplatine ist einfach
Aufgrund der 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 davon ausgegangen werden, dass PTC und Sicherungen weggelassen werden, wodurch Batteriekosten gespart werden.
Einschränkungen bei Lithium-Polymer-Batterien
1. Im Vergleich zu Li-Ion ist die Energiedichte geringer und die Anzahl der Zyklen verringert.
2. Teuer in der Herstellung.
3. Es gibt keine Standardgröße.Die meisten Batterien werden für den Massenverbrauchermarkt hergestellt.
4. Das Kosten-/Energieverhältnis ist höher als bei Li-Ion
Wartungsmethode für Lithium-Polymer-Batterien
Achten Sie bei der Verwendung des Akkus darauf, ihn nicht zu überladen oder zu stark zu entladen, d (innerhalb von 8 Stunden) ist am besten geeignet).
Wenn Sie die Leistung des Lithium-Polymer-Akkus erhalten möchten, ist es am besten, ihn jeden Monat vollständig zu entladen und dann einmal wieder aufzuladen. Dies trägt dazu bei, dass der Akku die Leistung beibehält und eine längere Lebensdauer hat.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 06.04.2023
