Vantaggi e limiti delle batterie ai polimeri di litio

Le batterie ai polimeri di litio differiscono dai sistemi di batterie convenzionali per il tipo di elettrolita utilizzato.Il design originale risale agli anni '70 e utilizzava un elettrolita polimerico solido secco.Questo elettrolita assomiglia ad una pellicola simile alla plastica che non conduce elettricità ma consente lo scambio di ioni (atomi o gruppi di atomi carichi).Gli elettroliti polimerici sostituiscono i tradizionali separatori porosi, riempiti di elettrolita.

batteria ai polimeri di litio

Design in polimero secco per facilità di produzione, robustezza, sicurezza e geometria a basso profilo.Con uno spessore della cella di appena 1 millimetro (0,039 pollici), i progettisti di dispositivi possono usare la loro immaginazione in termini di forma, forma e dimensione.

Sfortunatamente, i polimeri di litio secchi hanno una scarsa conduttività elettrica.La resistenza interna è troppo elevata per fornire le raffiche di corrente necessarie per alimentare i moderni dispositivi di comunicazione e far funzionare i dischi rigidi dei dispositivi informatici mobili.Il riscaldamento della batteria a 60°C (140°F) o superiore aumenta la conduttività, un requisito inadatto per le applicazioni portatili.

Per raggiungere un compromesso, è stato aggiunto dell'elettrolita gelificato.Le batterie commerciali utilizzano membrane separatore/elettrolitiche realizzate con gli stessi tradizionali separatori porosi in polietilene o polipropilene riempiti con polimeri che gelificano quando riempiti con un elettrolita liquido.Di conseguenza, le batterie commerciali ai polimeri di ioni di litio sono chimicamente e materialmente molto simili alle loro controparti ad elettrolita liquido.

I polimeri agli ioni di litio non hanno preso piede così rapidamente come alcuni analisti si aspettavano.I suoi vantaggi rispetto ad altri sistemi e i minori costi di produzione non sono stati ancora realizzati.L'aumento della capacità non è migliorato, anzi, la capacità era leggermente inferiore a quella di una batteria agli ioni di litio standard.I polimeri agli ioni di litio hanno trovato un vantaggio di mercato nelle geometrie sottilissime, come le batterie delle carte di credito e altre applicazioni simili.

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I principali vantaggi delle batterie ai polimeri di litio sono i seguenti:

1. La tensione di funzionamento di una cella di batteria ai polimeri di litio è pari a 3,6 V ~ 3,8 V, che è molto superiore alla tensione di 1,2 V delle batterie al nichel-idrogeno e al nichel-cadmio.

2. La batteria ai polimeri di litio ha una densità di capacità elevata, che è 1, 5~2, 5 volte o superiore a quella delle batterie Ni-MH o Ni-Cd.

3. L'autoscarica della batteria ai polimeri di litio è ridotta e anche la sua perdita di capacità è molto ridotta dopo essere stata posizionata per un lungo periodo.

4. La batteria ai polimeri di litio ha una lunga durata e il suo ciclo di vita può raggiungere più di 500 volte in condizioni di utilizzo normale.

5. La batteria ai polimeri di litio non ha effetto memoria, quindi non è necessario scaricare la carica rimanente prima di caricarla, il che è comodo da usare.

6. Buone prestazioni di sicurezza: la batteria ai polimeri di litio adotta una struttura morbida in alluminio-plastica, che è diversa dal guscio metallico della batteria liquida.Una volta che si verifica un pericolo per la sicurezza, la batteria liquida esplode facilmente, mentre la batteria ai polimeri esplode al massimo.

7. Piccolo spessore, può essere reso più sottile: la batteria ai polimeri di litio è ultrasottile e la batteria può essere assemblata in una carta di credito.Le normali batterie al litio liquido adottano prima il metodo di personalizzazione del guscio e quindi il collegamento dei materiali positivo e negativo.Si verifica un collo di bottiglia tecnico quando lo spessore è inferiore a 3 o 6 mm.Questo problema non esiste per le batterie ai polimeri.Lo spessore può essere inferiore a 1 mm, il che soddisfa le esigenze dell'attuale direzione dei telefoni cellulari.

8. Leggero

Le batterie ai polimeri di litio utilizzano batterie elettrolitiche polimeriche senza custodia metallica come imballaggio esterno protettivo.Le batterie ai polimeri sono il 40% più leggere delle batterie al litio con involucro in acciaio con la stessa capacità e specifiche, e il 20% più leggere delle batterie con involucro in alluminio.

9. Grande capacità

Le batterie ai polimeri di litio hanno una capacità superiore del 10-15% rispetto alle batterie con guscio in acciaio delle stesse dimensioni e specifiche e del 5-10% superiore rispetto alle batterie con guscio in alluminio.Utilizzo di batterie ai polimeri.

10. Piccola resistenza interna

La resistenza interna delle celle delle batterie ai polimeri di litio è inferiore a quella delle normali celle a liquido.Attualmente la resistenza interna delle celle polimeriche domestiche può essere anche inferiore a 35 mΩ, il che riduce notevolmente l'autoconsumo della batteria e prolunga il tempo di standby del telefono cellulare.Può raggiungere il livello degli standard internazionali.Questo tipo di batteria ai polimeri di litio che supporta un'elevata corrente di scarica è la scelta ideale per i modelli con telecomando ed è diventato il prodotto più promettente per sostituire le batterie NiMH.

11. La forma può essere personalizzata

I produttori non si limitano a fattori di forma standard e possono essere realizzati su misura in modo economico.Le batterie polimeriche al litio possono aumentare o diminuire lo spessore della cella della batteria in base alle esigenze dei clienti e sviluppare nuovi modelli di celle della batteria, che sono economici e hanno un ciclo di apertura dello stampo breve.capacità della batteria.

12. Buone caratteristiche di scarica

Le batterie polimeriche al litio utilizzano elettroliti colloidali, che hanno caratteristiche di scarica stabili e una piattaforma di scarica più elevata rispetto agli elettroliti liquidi.

13. Il design del pannello di protezione è semplice

Grazie all'uso di materiali polimerici, le celle della batteria polimerica al litio non prendono fuoco né esplodono e la batteria stessa è sufficientemente sicura.Pertanto, si può considerare che la progettazione del circuito di protezione delle batterie ai polimeri ometta PTC e fusibili, risparmiando così sui costi della batteria.

Limitazioni della batteria ai polimeri di litio

1. Rispetto agli ioni di litio, la densità di energia è inferiore e il numero di cicli è ridotto.

2. Costoso da produrre.

3. Non esiste una dimensione standard.La maggior parte delle batterie sono prodotte per il mercato consumer ad alto volume.

4. Il rapporto costo/energia è superiore a quello degli ioni di litio

Metodo di manutenzione della batteria ai polimeri di litio

Quando si utilizza la batteria, cercare di fare attenzione a non sovraccaricarla o scaricarla eccessivamente, ovvero utilizzare la batteria in modo costante e pianificato, non lasciare che la batteria si scarichi facilmente e non caricare la batteria continuamente per troppo tempo (generalmente entro 8 ore) è la più adatta).

Se si desidera mantenere la potenza della batteria ai polimeri di litio, è meglio scaricarla completamente ogni mese e poi ricaricarla una volta, il che aiuterà la batteria a mantenere la potenza e ad avere una maggiore durata.


Orario di pubblicazione: 06-apr-2023