A lítium-polimer akkumulátorok az általuk használt elektrolit típusában különböznek a hagyományos akkumulátorrendszerektől. Az eredeti kialakítás az 1970-es évekből származik, és száraz, szilárd polimer elektrolitot használt. Ez az elektrolit egy műanyagszerű filmre hasonlít, amely nem vezeti az áramot, de lehetővé teszi az ionok (töltéssel rendelkező atomok vagy atomcsoportok) cseréjét. A polimer elektrolitok felváltják a hagyományos porózus szeparátorokat, amelyeket elektrolittal töltenek meg.
Száraz polimer kialakítás a könnyű gyárthatóság, a robusztusság, a biztonság és az alacsony profilú geometria érdekében. A mindössze 1 milliméteres (0,039 hüvelykes) cellavastagságnak köszönhetően az eszköztervezők szabadon engedhetik fantáziájukat az alak, a forma és a méret tekintetében.
Sajnos a száraz lítium-polimerek gyenge elektromos vezetőképességgel rendelkeznek. A belső ellenállás túl magas ahhoz, hogy leadja a modern kommunikációs eszközök táplálásához és a mobil számítástechnikai eszközök merevlemezeinek forgatásához szükséges áramlökéseket. Az akkumulátor 60°C-ra (140°F) vagy magasabb hőmérsékletre történő melegítése növeli a vezetőképességet, ami nem megfelelő követelmény a hordozható alkalmazásokhoz.
Kompromisszumként némi gélesített elektrolitot adtak hozzá. A kereskedelmi forgalomban kapható akkumulátorok szeparátor/elektrolit membránokat használnak, amelyek ugyanazon hagyományos porózus polietilénből vagy polipropilénből készültek, és olyan polimerekkel vannak feltöltve, amelyek folyékony elektrolittal töltve gélesednek. Ennek eredményeként a kereskedelmi forgalomban kapható lítium-ion polimer akkumulátorok kémiailag és anyagilag nagyon hasonlóak folyékony elektrolit megfelelőikhez.
A lítium-ion polimerek nem terjedtek el olyan gyorsan, mint ahogy azt egyes elemzők várták. Előnyei más rendszerekkel szemben és alacsonyabb gyártási költségeik még nem valósultak meg. A kapacitásnövekedés nem javult – sőt, a kapacitás valamivel kisebb volt, mint egy hagyományos lítium-ion akkumulátoré. A lítium-ion polimerek piaci előnyre tettek szert a vékony geometriákban, például a hitelkártya-akkumulátorokban és más hasonló alkalmazásokban.
A lítium-polimer akkumulátorok fő előnyei a következők:
1. A lítium-polimer akkumulátorcellák üzemi feszültsége eléri a 3,6 V ~ 3,8 V-ot, ami jóval magasabb, mint a nikkel-hidrogén és nikkel-kadmium akkumulátorok 1,2 V-os feszültsége.
2. A lítium-polimer akkumulátorok nagy kapacitássűrűséggel rendelkeznek, amely 1, 5–2, 5-szöröse vagy nagyobb, mint a Ni-MH vagy Ni-Cd akkumulátoroké.
3. A lítium-polimer akkumulátor önkisülése kicsi, és kapacitásvesztesége is nagyon kicsi hosszú távú elhelyezés után.
4. A lítium-polimer akkumulátor hosszú élettartamú, és normál használat mellett ciklusideje elérheti az 500-szorosát is.
5. A lítium-polimer akkumulátornak nincs memóriaeffektusa, így a töltés előtt nem szükséges lemeríteni a fennmaradó energiát, ami kényelmes használatot biztosít.
6. Jó biztonsági teljesítmény: A lítium polimer akkumulátor alumínium-műanyag lágy csomagolást alkalmaz, ami eltér a folyékony akkumulátor fém burkolatától. Ha biztonsági kockázat merül fel, a folyékony akkumulátor könnyen felrobbanhat, míg a polimer akkumulátor legfeljebb csak felrobbanhat.
7. Kis vastagság, vékonyabbra is gyártható: A lítium-polimer akkumulátor ultravékony, és hitelkártyává is összeszerelhető. A hagyományos folyékony lítium akkumulátoroknál először a burkolatot alakítják ki, majd a pozitív és negatív anyagokat összekötik. Technikai szűk keresztmetszet jelentkezik, ha a vastagság kisebb, mint 3 vagy 6 mm. Ez a probléma nem áll fenn a polimer akkumulátorok esetében. A vastagság lehet 1 mm-nél kisebb is, ami megfelel a jelenlegi mobiltelefon-irányzat igényeinek.
8. Könnyű súly
A lítium-polimer akkumulátorok polimer elektrolit akkumulátorokat használnak fémburkolat nélkül, amely védő külső csomagolásként szolgál. A polimer akkumulátorok 40%-kal könnyebbek, mint az azonos kapacitású és specifikációjú acélburkolatú lítium akkumulátorok, és 20%-kal könnyebbek, mint az alumíniumburkolatú akkumulátorok.
9. Nagy kapacitás
A lítium-polimer akkumulátorok kapacitása 10-15%-kal nagyobb, mint az azonos méretű és specifikációjú acélhéjú akkumulátoroké, és 5-10%-kal nagyobb, mint az alumíniumhéjú akkumulátoroké. Polimer akkumulátorok használata.
10. Kis belső ellenállás
A polimer lítium akkumulátorcellák belső ellenállása kisebb, mint a hagyományos folyékony celláké. Jelenleg a háztartási polimer cellák belső ellenállása akár 35 mΩ-nál is kevesebb lehet, ami jelentősen csökkenti az akkumulátor önfogyasztását és meghosszabbítja a mobiltelefon készenléti idejét. Elérheti a nemzetközi szabványok szintjét. Ez a fajta nagy kisütési áramot támogató polimer lítium akkumulátor ideális választás távirányítós modellekhez, és a NiMH akkumulátorok legígéretesebb helyettesítő termékévé vált.
11. Az alak testreszabható
A gyártók nem korlátozódnak a szabványos formákhoz, és gazdaságosan méretre is gyárthatók. A polimer lítium akkumulátorok esetében az ügyfelek igényei szerint növelhető vagy csökkenthető az akkumulátorcella vastagsága, és új akkumulátorcella-modelleket fejleszthetnek ki, amelyek olcsók és rövid a formanyitási ciklusuk. Az akkumulátor kapacitása is növekszik.
12. Jó kisülési jellemzők
A lítium polimer akkumulátorok kolloid elektrolitokat használnak, amelyek stabil kisülési jellemzőkkel és magasabb kisülési platformmal rendelkeznek, mint a folyékony elektrolitok.
13. A védőlap kialakítása egyszerű
A polimer anyagok használatának köszönhetően a lítium polimer akkumulátorcellák nem gyulladnak ki és nem robbannak fel, és maga az akkumulátor is kellően biztonságos. Ezért a polimer akkumulátorok védő áramkörének kialakítása úgy tekinthető, hogy kihagyja a PTC-t és a biztosítékokat, ezáltal csökkentve az akkumulátor költségeit.
Lítium-polimer akkumulátor korlátozásai
1. A lítium-ion akkumulátorhoz képest alacsonyabb az energiasűrűség és a ciklusok száma is.
2. Drága a gyártása.
3. Nincs szabványos méret. A legtöbb akkumulátort a nagy volumenű fogyasztói piacra gyártják.
4. A költség/energia arány magasabb, mint a Li-ion akkumulátoroknál
Lítium-polimer akkumulátor karbantartási módszer
Az akkumulátor használata során ügyeljen arra, hogy ne töltse vagy merítse túl, azaz használja az akkumulátort folyamatosan és tervezett módon, ne hagyja, hogy könnyen lemerüljön, és ne töltse folyamatosan túl sokáig (általában 8 órán belül a legmegfelelőbb).
Ha meg szeretné őrizni a lítium-polimer akkumulátor teljesítményét, a legjobb, ha havonta egyszer teljesen lemeríti, majd újratölti, ez segít az akkumulátor teljesítményének megőrzésében és hosszabb élettartamban.
Közzététel ideje: 2023. április 6.
