Les batteries lithium-polymère se distinguent des batteries conventionnelles par le type d'électrolyte utilisé. Leur conception originale remonte aux années 1970 et utilisait un électrolyte polymère solide et sec. Cet électrolyte ressemble à un film plastique qui ne conduit pas l'électricité, mais permet l'échange d'ions (atomes ou groupes d'atomes chargés). Les électrolytes polymères remplacent les séparateurs poreux traditionnels, remplis d'électrolyte.
Conception en polymère sec pour une fabrication aisée, une robustesse, une sécurité et une géométrie discrète. Avec une épaisseur de cellule de seulement 1 millimètre (0,039 pouce), les concepteurs d'appareils peuvent laisser libre cours à leur imagination pour la forme, la taille et la forme de leurs composants.
Malheureusement, les polymères de lithium secs présentent une faible conductivité électrique. Leur résistance interne est trop élevée pour fournir les pics de courant nécessaires à l'alimentation des appareils de communication modernes et à la rotation des disques durs des appareils informatiques mobiles. Chauffer la batterie à 60 °C (140 °F) ou plus augmente la conductivité, une exigence inadaptée aux applications portables.
Pour trouver un compromis, un électrolyte gélifié a été ajouté. Les batteries commerciales utilisent des membranes séparatrices/électrolytes fabriquées à partir des mêmes séparateurs poreux conventionnels en polyéthylène ou polypropylène, remplis de polymères qui se gélifient lorsqu'ils sont remplis d'un électrolyte liquide. Par conséquent, les batteries Li-ion polymère commerciales sont chimiquement et matériellement très similaires à leurs homologues à électrolyte liquide.
Les polymères lithium-ion n'ont pas connu un succès aussi rapide que certains analystes l'espéraient. Leurs avantages par rapport aux autres systèmes et leurs coûts de fabrication réduits ne se sont pas encore concrétisés. L'augmentation de la capacité n'a pas été significative ; en fait, elle était légèrement inférieure à celle d'une batterie lithium-ion standard. Les polymères lithium-ion ont trouvé un avantage commercial dans les géométries ultra-minces, comme les batteries de cartes de crédit et d'autres applications similaires.
Les principaux avantages des batteries lithium polymère sont les suivants :
1. La tension de fonctionnement d'une cellule de batterie au lithium polymère est aussi élevée que 3,6 V ~ 3,8 V, ce qui est bien plus élevé que la tension de 1,2 V des batteries nickel-hydrogène et nickel-cadmium.
2. La batterie au lithium polymère a une grande densité de capacité, qui est 1,5 à 2,5 fois ou plus élevée que celle des batteries Ni-MH ou Ni-Cd.
3. L'autodécharge de la batterie au lithium polymère est faible et sa perte de capacité est également très faible après avoir été placée pendant une longue période.
4. La batterie au lithium polymère a une longue durée de vie et sa durée de vie peut atteindre plus de 500 fois en utilisation normale.
5. La batterie au lithium polymère n'a pas d'effet mémoire, il n'est donc pas nécessaire de vider l'énergie restante avant la charge, ce qui est pratique à utiliser.
6. Bonnes performances en matière de sécurité : la batterie lithium-polymère adopte une structure en aluminium-plastique souple, différente de la coque métallique de la batterie liquide. En cas de danger, la batterie liquide est susceptible d'exploser, tandis que la batterie polymère n'explose que dans les meilleurs délais.
7. Faible épaisseur, possibilité d'affinage : la batterie lithium-polymère est ultra-fine et peut être assemblée comme une carte de crédit. Les batteries au lithium liquide classiques utilisent d'abord la personnalisation de la coque, puis l'insertion des bornes positive et négative. Un goulot d'étranglement technique se pose lorsque l'épaisseur est inférieure à 3 ou 6 mm. Ce problème n'existe pas pour les batteries polymères. L'épaisseur peut être inférieure à 1 mm, ce qui répond aux besoins actuels de la téléphonie mobile.
8. Poids léger
Les batteries lithium-polymère utilisent des batteries à électrolyte polymère sans boîtier métallique comme enveloppe protectrice. À capacité et spécifications identiques, les batteries polymères sont 40 % plus légères que les batteries lithium-polymère à boîtier en acier, et 20 % plus légères que les batteries à boîtier en aluminium.
9. Grande capacité
Les batteries lithium-polymère ont une capacité supérieure de 10 à 15 % à celle des batteries à coque en acier de même taille et de mêmes spécifications, et de 5 à 10 % à celle des batteries à coque en aluminium. Utilisation de batteries polymères.
10. Petite résistance interne
La résistance interne des cellules de batterie au lithium polymère est inférieure à celle des cellules liquides ordinaires. Actuellement, la résistance interne des cellules polymères domestiques peut même être inférieure à 35 mΩ, ce qui réduit considérablement l'autoconsommation de la batterie et prolonge l'autonomie en veille des téléphones portables. Elle répond aux normes internationales. Ce type de batterie au lithium polymère, supportant un courant de décharge important, est idéal pour les modèles télécommandés et s'impose comme le produit le plus prometteur pour remplacer les batteries NiMH.
11. La forme peut être personnalisée
Les fabricants ne se limitent pas aux formats standards et peuvent fabriquer des batteries sur mesure à moindre coût. Les batteries lithium-polymère permettent d'augmenter ou de diminuer l'épaisseur des cellules selon les besoins des clients et de développer de nouveaux modèles de cellules économiques et à cycle d'ouverture de moule court.
12. Bonnes caractéristiques de décharge
Les batteries au lithium polymère utilisent des électrolytes colloïdaux, qui ont des caractéristiques de décharge stables et une plate-forme de décharge plus élevée que les électrolytes liquides.
13. La conception du panneau de protection est simple
Grâce à l'utilisation de matériaux polymères, les cellules des batteries lithium-polymère ne s'enflamment pas et n'explosent pas, et la batterie elle-même est suffisamment sûre. Par conséquent, la conception du circuit de protection des batteries polymères permet d'éviter les PTC et les fusibles, ce qui permet de réduire le coût des batteries.
Limitations des batteries au lithium polymère
1. Par rapport au Li-ion, la densité énergétique est plus faible et le nombre de cycles est réduit.
2. Coûteux à fabriquer.
3. Il n'existe pas de taille standard. La plupart des batteries sont destinées au marché grand public.
4. Le rapport coût/énergie est supérieur à celui du Li-ion
Méthode d'entretien des batteries au lithium polymère
Lors de l'utilisation de la batterie, essayez de faire attention à ne pas surcharger ou décharger excessivement, c'est-à-dire d'utiliser la batterie de manière constante et planifiée, de ne pas laisser la batterie s'épuiser facilement et de ne pas charger la batterie en continu pendant trop longtemps (généralement dans les 8 heures) est le plus approprié).
Si vous souhaitez conserver la puissance de la batterie lithium-polymère, il est préférable de la décharger complètement chaque mois, puis de la recharger une fois, ce qui aidera la batterie à conserver sa puissance et à avoir une durée de vie plus longue.
Date de publication : 06/04/2023
