Литий-полимерные батареи отличаются от обычных аккумуляторных систем типом используемого электролита.Первоначальная конструкция была разработана в 1970-х годах и использовала сухой твердый полимерный электролит.Этот электролит напоминает пленку, похожую на пластик, которая не проводит электричество, но позволяет обмениваться ионами (заряженными атомами или группами атомов).Полимерные электролиты заменяют традиционные пористые сепараторы, заполненные электролитом.
Конструкция из сухого полимера обеспечивает простоту изготовления, надежность, безопасность и низкопрофильную геометрию.Благодаря толщине ячейки всего 1 миллиметр (0,039 дюйма) дизайнеры устройств могут использовать свое воображение при выборе формы, формы и размера.
К сожалению, сухие литиевые полимеры обладают плохой электропроводностью.Внутреннее сопротивление слишком велико, чтобы обеспечить всплески тока, необходимые для питания современных устройств связи и вращения жестких дисков мобильных вычислительных устройств.Нагрев аккумулятора до 60°C (140°F) или выше увеличивает проводимость, что не подходит для портативных устройств.
В целях компромисса было добавлено немного гелеобразного электролита.В коммерческих батареях используются мембраны сепаратора/электролита, изготовленные из тех же обычных сепараторов из пористого полиэтилена или полипропилена, наполненные полимерами, которые образуют гель при заполнении жидким электролитом.В результате коммерческие литий-ионные полимерные батареи по химическому и материальному строению очень похожи на свои аналоги с жидким электролитом.
Литий-ионные полимеры не завоевали популярность так быстро, как ожидали некоторые аналитики.Ее преимущества перед другими системами и более низкие производственные затраты еще не реализованы.Увеличение емкости не улучшилось — фактически емкость была немного меньше, чем у стандартной литий-ионной батареи.Литий-ионные полимеры нашли рыночное преимущество в изделиях с очень тонкой геометрией, таких как батареи для кредитных карт и другие подобные приложения.
Основные преимущества литий-полимерных аккумуляторов заключаются в следующем:
1. Рабочее напряжение литий-полимерного аккумулятора составляет 3,6–3,8 В, что намного выше, чем напряжение 1,2 В никель-водородных и никель-кадмиевых батарей.
2. Литий-полимерный аккумулятор имеет большую плотность емкости, которая в 1,5~2,5 раза выше, чем у Ni-MH или Ni-Cd аккумуляторов.
3. Саморазряд литий-полимерной батареи незначителен, а потеря емкости также очень мала после длительного хранения.
4. Литий-полимерный аккумулятор имеет длительный срок службы, а срок его службы может достигать более 500 раз при нормальном использовании.
5. Литий-полимерный аккумулятор не имеет эффекта памяти, поэтому перед зарядкой не требуется разряжать оставшийся заряд, что удобно в использовании.
6. Хорошие показатели безопасности: полимерно-литиевая батарея имеет мягкую алюминиево-пластиковую упаковку, которая отличается по структуре от металлического корпуса жидкостной батареи.При возникновении угрозы безопасности жидкий аккумулятор легко взорваться, тогда как полимерный аккумулятор в лучшем случае взорвется.
7. Небольшая толщина, можно сделать тоньше: литий-полимерный аккумулятор ультратонкий, его можно собрать в кредитную карту.В обычных жидких литиевых батареях сначала используется метод настройки корпуса, а затем подключение положительных и отрицательных материалов.Техническое узкое место возникает, когда толщина менее 3 или 6 мм.Для полимерных аккумуляторов такой проблемы не существует.Толщина может составлять менее 1 мм, что соответствует потребностям современного направления мобильных телефонов.
8. Легкий вес
В литий-полимерных батареях в качестве защитной внешней упаковки используются батареи с полимерным электролитом без металлического корпуса.Полимерные батареи на 40% легче литиевых батарей в стальном корпусе той же емкости и характеристик и на 20% легче батарей в алюминиевом корпусе.
9. Большая емкость
Литий-полимерные батареи имеют емкость на 10-15% выше, чем батареи со стальным корпусом того же размера и характеристик, и на 5-10% выше, чем батареи с алюминиевым корпусом.Использование полимерных аккумуляторов.
10. Маленькое внутреннее сопротивление.
Внутреннее сопротивление полимерных литиевых аккумуляторных элементов меньше, чем у обычных жидкостных элементов.В настоящее время внутреннее сопротивление отечественных полимерных элементов может составлять даже менее 35 мОм, что значительно снижает расход заряда аккумулятора и продлевает время работы мобильного телефона в режиме ожидания.Может достичь уровня международных стандартов.Этот тип полимерной литиевой батареи, поддерживающей большой ток разряда, является идеальным выбором для моделей с дистанционным управлением и стал наиболее многообещающим продуктом для замены NiMH батарей.
11. Форму можно настроить.
Производители не ограничиваются стандартными форм-факторами и могут экономично изготавливать изделия по размеру.Полимерно-литиевые батареи могут увеличивать или уменьшать толщину аккумуляторного элемента в соответствии с потребностями клиентов, а также разрабатывать новые модели аккумуляторных элементов, которые дешевы и имеют короткий цикл открытия формы.емкость батареи.
12. Хорошие характеристики разрядки.
В полимерно-литиевых батареях используются коллоидные электролиты, которые имеют стабильные разрядные характеристики и более высокую разрядную платформу, чем жидкие электролиты.
13. Конструкция защитной платы проста.
Благодаря использованию полимерных материалов, элементы полимерно-литиевой батареи не загораются и не взрываются, а сама батарея достаточно безопасна.Таким образом, можно считать, что в схеме защиты полимерных батарей отсутствуют PTC и предохранители, что позволяет сэкономить затраты на батареи.
Ограничения литий-полимерной батареи
1. По сравнению с Li-ion плотность энергии ниже и количество циклов уменьшено.
2. Дорого в производстве.
3. Стандартного размера нет.Большинство аккумуляторов производятся для массового потребительского рынка.
4. Соотношение цена/энергия выше, чем у литий-ионных аккумуляторов.
Способ обслуживания литий-полимерного аккумулятора
При использовании батареи старайтесь не перезаряжать и не разряжать батарею, то есть использовать батарею стабильно и планомерно, не допускать быстрого разряда батареи и не заряжать батарею непрерывно в течение слишком долгого времени (как правило, в течение 8 часов) является наиболее подходящим).
Если вы хотите сохранить мощность литий-полимерной батареи, лучше всего полностью разряжать ее каждый месяц, а затем один раз перезаряжать, что поможет батарее сохранить мощность и продлить срок службы.
Время публикации: 06 апреля 2023 г.
