リチウムポリマー電池の利点と限界

リチウムポリマー電池は、使用する電解質の種類が従来の電池システムとは異なります。オリジナルの設計は 1970 年代に遡り、乾燥固体ポリマー電解質を使用していました。この電解質はプラスチックのようなフィルムに似ており、電気は通さないが、イオン (荷電原子または原子団) の交換は可能です。ポリマー電解質は、電解質が充填された従来の多孔質セパレーターに取って代わります。

リチウムポリマー電池

製造の容易さ、堅牢性、安全性、薄型形状を実現したドライポリマー設計。セルの厚さはわずか 1 ミリメートル (0.039 インチ) なので、デバイス設計者は形状、形状、サイズに想像力を発揮できます。

残念ながら、乾燥リチウムポリマーは導電性が低いです。内部抵抗が高すぎるため、最新の通信デバイスに電力を供給し、モバイル コンピューティング デバイスのハード ドライブを回転させるのに必要なバースト電流を供給できません。バッテリーを 60°C (140°F) 以上に加熱すると導電率が増加しますが、これはポータブル用途には不適切な要件です。

妥協するために、ゲル状の電解質が追加されました。市販の電池は、液体電解質で満たされるとゲル化するポリマーで満たされた、同じ従来の多孔質ポリエチレンまたはポリプロピレンセパレータで作られたセパレータ/電解質膜を使用します。その結果、市販のリチウムイオンポリマー電池は、液体電解質の電池と化学的および材料的に非常によく似ています。

リチウムイオンポリマーは一部のアナリストが予想していたほど早く普及していない。他のシステムと比較したその利点とより低い製造コストはまだ実現されていません。容量の増加は改善されませんでした。実際、容量は標準的なリチウムイオン電池の容量よりわずかに小さくなりました。リチウムイオンポリマーは、クレジットカードのバッテリーやその他の同様の用途など、ウェーハほど薄い形状の市場での利点を見出しています。

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リチウムポリマー電池の主な利点は次のとおりです。

1. リチウムポリマー電池セルの動作電圧は 3.6v ~ 3.8v と高く、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池の電圧 1.2V よりもはるかに高くなります。

2. リチウムポリマー電池は、Ni-MH 電池や Ni-Cd 電池に比べて 1.5 ~ 2.5 倍以上の大きな容量密度を持っています。

3. リチウムポリマー電池は自己放電が少なく、長時間放置しても容量の低下が非常に少ないです。

4. リチウムポリマー電池は長寿命で、通常の使用でサイクル寿命は 500 回以上に達します。

5. リチウムポリマー電池にはメモリー効果がないため、充電する前に残りの電力を空にする必要がなく、使いやすいです。

6.優れた安全性能:ポリマーリチウム電池は、液体電池の金属シェルとは異なり、アルミニウムプラスチックの柔らかいパッケージ構造を採用しています。安全上の問題が発生すると、液体電池は簡単に爆発しますが、ポリマー電池はせいぜい爆発するだけです。

7. 厚みが小さく、薄型化が可能:リチウムポリマー電池は超薄型で、クレジットカードに組み込むことができます。通常の液体リチウム電池は、まずシェルをカスタマイズしてから、プラスとマイナスの材料を接続する方法を採用しています。厚さが3mmまたは6mm未満の場合、技術的なボトルネックが発生します。この問題はポリマー電池には存在しません。厚さは1mm以下も可能で、現在の携帯電話の方向性のニーズに応えます。

8. 軽量

リチウムポリマー電池は、保護外装として金属ケースを使用せずにポリマー電解質電池を使用します。ポリマー電池は、同じ容量と仕様のスチールケースのリチウム電池より 40% 軽く、アルミニウムケースの電池より 20% 軽量です。

9.大容量

リチウムポリマー電池は、同じサイズおよび仕様の鋼殻電池よりも 10 ~ 15%、アルミニウム殻電池よりも 5 ~ 10% 高い容量を持っています。ポリマー電池を使用。

10. 内部抵抗が小さい

ポリマーリチウム電池セルの内部抵抗は、通常の液体セルに比べて小さくなります。現在、国内のポリマー電池の内部抵抗は 35mΩ 未満さえあり、これによりバッテリーの自己消費が大幅に削減され、携帯電話の待機時間が延長されます。国際基準のレベルに達することができます。この種のポリマーリチウム電池は、大きな放電電流に対応しており、リモコンモデルに最適であり、ニッケル水素電池に代わる最も有望な製品となっています。

11.形状はカスタマイズ可能です

メーカーは標準のフォームファクターに限定されず、サイズに合わせて経済的に製造できます。ポリマーリチウム電池は、顧客のニーズに応じて電池セルの厚さを増減することができ、安価で型開きサイクルが短い新しい電池セルモデルを開発できます。バッテリー容量。

12. 良好な放電特性

ポリマーリチウム電池はコロイド電解質を使用しており、安定した放電特性と液体電解質よりも高い放電プラットフォームを備えています。

13. 保護基板の設計がシンプル

ポリマー材料を使用しているため、ポリマーリチウム電池セルは発火や爆発がなく、電池自体の安全性も十分です。したがって、ポリマー電池の保護回路設計では、PTC とヒューズを省略し、電池コストを節約することが考えられます。

リチウムポリマー電池の制限事項

1. リチウムイオンと比較してエネルギー密度が低く、サイクル数が減少します。

2. 製造コストが高い。

3. 標準サイズはありません。ほとんどのバッテリーは大量消費者市場向けに製造されています。

4. コスト/エネルギー比はリチウムイオンよりも高い

リチウムポリマー電池のメンテナンス方法

バッテリーを使用する際は、過充電や過放電に注意し、計画的に安定して使用すること、バッテリーを簡単に消耗させないこと、長時間の連続充電(通常はバッテリーを充電し続けること)に注意してください。 8時間以内)が最適です)。

リチウムポリマーバッテリーの出力を維持したい場合は、毎月完全に放電してから一度再充電するのが最善です。これにより、バッテリーの出力が維持され、寿命が長くなります。


投稿時間: 2023 年 4 月 6 日