Ventajas y limitaciones de las baterías de polímero de litio

Las baterías de polímero de litio se diferencian de los sistemas de baterías convencionales por el tipo de electrolito que utilizan.El diseño original data de la década de 1970 y utilizaba un electrolito de polímero sólido seco.Este electrolito se asemeja a una película parecida al plástico que no conduce la electricidad pero permite el intercambio de iones (átomos cargados o grupos de átomos).Los electrolitos poliméricos reemplazan a los separadores porosos tradicionales, que están llenos de electrolito.

batería de polímero de litio

Diseño de polímero seco para facilidad de fabricación, robustez, seguridad y geometría de perfil bajo.Con un grosor de celda de solo 1 milímetro (0,039 pulgadas), los diseñadores de dispositivos pueden usar su imaginación en cuanto a formas, formas y tamaños.

Desafortunadamente, los polímeros de litio secos tienen una conductividad eléctrica deficiente.La resistencia interna es demasiado alta para suministrar las ráfagas de corriente necesarias para alimentar los dispositivos de comunicación modernos y hacer girar los discos duros de los dispositivos informáticos móviles.Calentar la batería a 60 °C (140 °F) o más aumenta la conductividad, un requisito inadecuado para aplicaciones portátiles.

Para lograr un compromiso, se añadió un poco de electrolito gelificado.Las baterías comerciales utilizan membranas separadoras/electrolíticas hechas de los mismos separadores porosos convencionales de polietileno o polipropileno llenos de polímeros que se gelifican cuando se llenan con un electrolito líquido.Como resultado, las baterías comerciales de polímero de iones de litio son química y materialmente muy similares a sus contrapartes de electrolito líquido.

Los polímeros de iones de litio no se han popularizado tan rápido como esperaban algunos analistas.Sus ventajas sobre otros sistemas y sus menores costes de fabricación aún no se han materializado.El aumento de capacidad no mejoró; de hecho, la capacidad era ligeramente menor que la de una batería de iones de litio estándar.Los polímeros de iones de litio han encontrado una ventaja en el mercado en geometrías delgadas como una oblea, como las baterías de tarjetas de crédito y otras aplicaciones similares.

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Las principales ventajas de las baterías de polímero de litio son las siguientes:

1. El voltaje de funcionamiento de una celda de batería de polímero de litio es de hasta 3,6 V ~ 3,8 V, que es mucho más alto que el voltaje de 1,2 V de las baterías de níquel-hidrógeno y níquel-cadmio.

2. La batería de polímero de litio tiene una densidad de gran capacidad, que es 1, 5~2, 5 veces o mayor que la de las baterías Ni-MH o Ni-Cd.

3. La autodescarga de la batería de polímero de litio es pequeña y su pérdida de capacidad también es muy pequeña después de haber estado colocada durante mucho tiempo.

4. La batería de polímero de litio tiene una larga vida útil y su ciclo de vida puede alcanzar más de 500 veces en uso normal.

5. La batería de polímero de litio no tiene efecto memoria, por lo que no es necesario agotar la energía restante antes de cargarla, lo cual es conveniente de usar.

6. Buen rendimiento de seguridad: la batería de polímero de litio adopta una estructura de embalaje blando de aluminio y plástico, que es diferente de la carcasa metálica de la batería líquida.Una vez que ocurre un peligro para la seguridad, la batería líquida es fácil de explotar, mientras que la batería de polímero solo explotará como máximo.

7. Grosor pequeño, se puede hacer más delgado: la batería de polímero de litio es ultradelgada y se puede ensamblar en una tarjeta de crédito.Las baterías de litio líquido comunes adoptan el método de personalizar primero la carcasa y luego tapar los materiales positivos y negativos.Existe un cuello de botella técnico cuando el espesor es inferior a 3 o 6 mm.Este problema no existe para las baterías de polímero.El grosor puede ser inferior a 1 mm, lo que satisface las necesidades de la dirección actual de teléfonos móviles.

8. Peso ligero

Las baterías de polímero de litio utilizan baterías de electrolitos de polímero sin carcasa metálica como embalaje exterior protector.Las baterías de polímero son un 40 % más ligeras que las baterías de litio con carcasa de acero con la misma capacidad y especificaciones, y un 20 % más ligeras que las baterías con carcasa de aluminio.

9. Gran capacidad

Las baterías de polímero de litio tienen una capacidad entre un 10% y un 15% mayor que las baterías con carcasa de acero del mismo tamaño y especificaciones, y entre un 5% y un 10% mayor que las baterías con carcasa de aluminio.Usando baterías de polímero.

10. Pequeña resistencia interna

La resistencia interna de las celdas de las baterías de polímero de litio es menor que la de las celdas líquidas ordinarias.En la actualidad, la resistencia interna de las celdas de polímero domésticas puede ser incluso inferior a 35 mΩ, lo que reduce en gran medida el autoconsumo de la batería y prolonga el tiempo de espera del teléfono móvil.Puede alcanzar el nivel de los estándares internacionales.Este tipo de batería de polímero de litio que admite una gran corriente de descarga es una opción ideal para los modelos de control remoto y se ha convertido en el producto más prometedor para reemplazar las baterías de NiMH.

11. La forma se puede personalizar.

Los fabricantes no se limitan a factores de forma estándar y pueden fabricarlos a medida de forma económica.Las baterías de polímero de litio pueden aumentar o disminuir el grosor de la celda de la batería según las necesidades de los clientes y desarrollar nuevos modelos de celdas de batería, que sean económicos y tengan un ciclo de apertura del molde corto.capacidad de la batería.

12. Buenas características de descarga.

Las baterías de polímero de litio utilizan electrolitos coloidales, que tienen características de descarga estables y una plataforma de descarga más alta que los electrolitos líquidos.

13. El diseño del tablero de protección es sencillo.

Gracias al uso de materiales poliméricos, las celdas de las baterías de polímero de litio no se incendian ni explotan, y la batería en sí es suficientemente segura.Por lo tanto, se puede considerar que el diseño del circuito de protección de las baterías de polímero omite PTC y fusibles, ahorrando así costos de batería.

Limitaciones de la batería de polímero de litio

1. En comparación con el Li-ion, la densidad de energía es menor y el número de ciclos se reduce.

2. Caro de fabricar.

3. No existe un tamaño estándar.La mayoría de las baterías se producen para el mercado de consumo de gran volumen.

4. La relación coste/energía es superior a la del Li-ion.

Método de mantenimiento de la batería de polímero de litio.

Cuando utilice la batería, trate de tener cuidado de no sobrecargarla ni descargarla en exceso, es decir, utilice la batería de forma constante y planificada, no permita que se agote fácilmente y no la cargue continuamente durante demasiado tiempo (generalmente dentro de las 8 horas) es lo más adecuado).

Si desea mantener la energía de la batería de polímero de litio, lo mejor es descargarla completamente cada mes y luego recargarla una vez, lo que ayudará a que la batería mantenga la energía y tenga una vida útil más larga.


Hora de publicación: 06-abr-2023