Lithium-polymeerbatterijen verschillen van conventionele batterijsystemen door het type elektrolyt dat ze gebruiken. Het oorspronkelijke ontwerp dateert uit de jaren 70 en maakte gebruik van een droge, vaste polymeerelektrolyt. Deze elektrolyt lijkt op een plasticachtige film die geen elektriciteit geleidt, maar wel de uitwisseling van ionen (geladen atomen of atoomgroepen) mogelijk maakt. Polymeerelektrolyten vervangen traditionele poreuze separatoren, die gevuld zijn met elektrolyt.
Droog polymeerontwerp voor eenvoudige productie, robuustheid, veiligheid en een lage profielgeometrie. Met een celdikte van slechts 1 millimeter (0,039 inch) kunnen apparaatontwerpers hun fantasie de vrije loop laten wat betreft vorm, formaat en afmetingen.
Helaas hebben droge lithiumpolymeren een slechte elektrische geleiding. De interne weerstand is te hoog om de stroomstoten te leveren die nodig zijn om moderne communicatieapparatuur van stroom te voorzien en de harde schijven van mobiele computers te laten draaien. Het verwarmen van de batterij tot 60 °C (140 °F) of hoger verhoogt de geleiding, een ongeschikte vereiste voor draagbare toepassingen.
Om dit te compenseren, werd er wat gel-elektrolyt toegevoegd. Commerciële batterijen gebruiken separator-/elektrolytmembranen, gemaakt van dezelfde conventionele poreuze polyethyleen- of polypropyleenseparatoren gevuld met polymeren die een gel vormen wanneer ze gevuld worden met een vloeibare elektrolyt. Hierdoor lijken commerciële Li-ion-polymeerbatterijen chemisch en materieel sterk op hun tegenhangers met vloeibare elektrolyt.
Lithium-ionpolymeren zijn niet zo snel aangeslagen als sommige analisten hadden verwacht. De voordelen ten opzichte van andere systemen en de lagere productiekosten zijn nog niet gerealiseerd. De capaciteitstoename is niet verbeterd – sterker nog, de capaciteit was iets lager dan die van een standaard lithium-ionbatterij. Lithium-ionpolymeren hebben een marktvoordeel gevonden in flinterdunne geometrieën, zoals creditcardbatterijen en andere soortgelijke toepassingen.
De belangrijkste voordelen van lithium-polymeerbatterijen zijn als volgt:
1. De werkspanning van een lithium-polymeerbatterijcel bedraagt maar liefst 3,6 tot 3,8 volt, wat veel hoger is dan de spanning van 1,2 volt van nikkel-waterstof- en nikkel-cadmiumbatterijen.
2. Lithium-polymeerbatterijen hebben een hoge capaciteitsdichtheid, die 1,5 tot 2,5 keer of hoger is dan die van Ni-MH- of Ni-Cd-batterijen.
3. De zelfontlading van de lithium-polymeerbatterij is gering en ook het capaciteitsverlies is zeer gering na een lange plaatsing.
4. De lithium-polymeerbatterij heeft een lange levensduur; bij normaal gebruik kan de levensduur meer dan 500 keer zijn.
5. De lithium-polymeerbatterij heeft geen geheugeneffect. Het is dus niet nodig om de resterende energie te verbruiken voordat u deze oplaadt, wat handig is in gebruik.
6. Goede veiligheidsprestaties: De polymeerlithiumbatterij heeft een zachte aluminium-kunststof behuizing, wat verschilt van de metalen behuizing van de vloeibare batterij. Wanneer een veiligheidsrisico zich voordoet, kan de vloeibare batterij gemakkelijk ontploffen, terwijl de polymeerbatterij hooguit ontploft.
7. Kleine dikte, kan dunner worden gemaakt: lithium-polymeerbatterijen zijn ultradun en kunnen worden gebruikt als creditcard. Bij conventionele vloeibare lithiumbatterijen wordt eerst de behuizing aangepast en worden vervolgens de positieve en negatieve materialen aangesloten. Er is een technisch knelpunt wanneer de dikte minder dan 3 of 6 mm is. Dit probleem doet zich niet voor bij polymeerbatterijen. De dikte kan minder dan 1 mm bedragen, wat voldoet aan de eisen van de huidige mobiele telefoonmarkt.
8. Lichtgewicht
Lithium-polymeerbatterijen gebruiken polymeer-elektrolytbatterijen zonder metalen behuizing als beschermende buitenverpakking. Polymeerbatterijen zijn 40% lichter dan lithiumbatterijen met een stalen behuizing met dezelfde capaciteit en specificaties, en 20% lichter dan batterijen met een aluminium behuizing.
9. Grote capaciteit
Lithium-polymeerbatterijen hebben een capaciteit die 10-15% hoger ligt dan batterijen met een stalen behuizing van dezelfde grootte en specificaties, en 5-10% hoger dan batterijen met een aluminium behuizing. Polymeerbatterijen worden gebruikt.
10. Kleine interne weerstand
De interne weerstand van lithium-polymeerbatterijcellen is kleiner dan die van gewone vloeibare cellen. Momenteel kan de interne weerstand van huishoudelijke polymeercellen zelfs minder dan 35 mΩ bedragen, wat het eigen verbruik van de batterij aanzienlijk vermindert en de stand-bytijd van de mobiele telefoon verlengt. Voldoet aan de internationale normen. Dit type lithium-polymeerbatterij, dat een hoge ontlaadstroom ondersteunt, is een ideale keuze voor afstandsbedieningen en is uitgegroeid tot het meest veelbelovende product ter vervanging van NiMH-batterijen.
11. De vorm kan worden aangepast
Fabrikanten zijn niet beperkt tot standaardvormfactoren en kunnen economisch op maat produceren. Polymeerlithiumbatterijen kunnen de dikte van de batterijcel vergroten of verkleinen, afhankelijk van de behoeften van klanten, en nieuwe batterijcelmodellen ontwikkelen die goedkoop zijn en een korte openingscyclus hebben.
12. Goede ontladingseigenschappen
Polymeerlithium-batterijen maken gebruik van colloïdale elektrolyten. Deze hebben stabielere ontladingseigenschappen en een hoger ontladingsplatform dan vloeibare elektrolyten.
13. Het ontwerp van het beschermingsbord is eenvoudig
Dankzij het gebruik van polymeermaterialen vatten de cellen van polymeerlithiumbatterijen geen vlam en exploderen ze niet, en is de batterij zelf voldoende veilig. Daarom kan het ontwerp van het beveiligingscircuit van polymeerbatterijen worden overwogen om PTC's en zekeringen weg te laten, wat kostenbesparingen oplevert.
Beperkingen van lithium-polymeerbatterijen
1. Vergeleken met Li-ion is de energiedichtheid lager en is het aantal cycli verminderd.
2. Duur om te produceren.
3. Er is geen standaardmaat. De meeste batterijen worden geproduceerd voor de consumentenmarkt met een groot volume.
4. De kosten/energieverhouding is hoger dan bij Li-ion
Onderhoudsmethode voor lithium-polymeerbatterijen
Let er bij het gebruik van de batterij op dat u deze niet overlaadt of ontlaadt. Gebruik de batterij dus rustig en planmatig, laat de batterij niet te snel leeglopen en laad de batterij niet te lang achter elkaar op (meestal is maximaal 8 uur het meest geschikt).
Als u de capaciteit van de lithium-polymeerbatterij wilt behouden, kunt u deze het beste iedere maand volledig ontladen en vervolgens nog een keer opladen. Hierdoor blijft de capaciteit van de batterij behouden en gaat deze langer mee.
Plaatsingstijd: 06-04-2023
