Історія літій-полімерної батареї

Історія літій-полімерної батареї

 2023-5-12

   Літій-іонні полімерні батареї еволюціонували з літій-іонних батарей. Основна відмінність полягає в тому, що електроліт солей літію в батареях містить тверді полімери, такі як поліетиленгліколь або поліакрилонітрил, а не органічні розчини, які використовуються в літій-іонних батареях. Літій-іонні батареї мають такі переваги, як нижчі витрати на виробництво, більш гнучкий вибір форми упаковки, надійність і довговічність порівняно з літій-іонними батареями. Недоліком є ​​те, що його зарядна ємність мала. Літій-полімерні батареї вперше з’явилися в побутовій електроніці приблизно в 1995 році.

    Комерційні літій-іонні батареї, які виробляються сьогодні, упаковані в еластичну м’яку плівкову ламіновану упаковку, яка відрізняється від циліндричних літій-іонних батарей із твердою металевою оболонкою. Тверда оболонка літій-іонних акумуляторів повинна створювати тиск для фіксації ізолятора та електрода разом, тоді як літій-полімерна упаковка не вимагає такого тиску (більшість не потребує), оскільки електродні пластини та ізолятори покладені одна на одну. Завдяки відсутності металевої твердої оболонки ця батарея може зменшити свою вагу на 20% порівняно з самою твердою батареєю.

   Напруга літій-іонних акумуляторів коливається від 2,7 В (розряджені) до приблизно 4,23 В (повністю заряджені). Щоб запобігти перезарядженню, напруга кожної літій-іонної батареї має бути обмежена до 4,235 вольт або менше при послідовному з’єднанні.

   На ранніх стадіях розробки літій-іонні батареї мають проблему високого внутрішнього опору. Інші обмеження включають довший час заряджання та меншу максимальну розрядну ємність порівняно з існуючими акумуляторами. У грудні 2007 року Toshiba оголосила про новий дизайн, який міг заряджатися швидше. Очікується, що цей продукт суттєво змінить структуру ринку існуючої споживчої електроніки, електроінструментів та електромобілів після його запуску в травні 2008 року. Останні розробки призвели до збільшення максимального розрядного струму приблизно вдвічі порівняно з початковою потужністю (у ампер-годин) до 65 або навіть 90 разів, що, у свою чергу, також досягло мети швидкої зарядки.

    Літій-іонні акумулятори також мають довший термін служби. Останніми роками було стверджено, що батареї можуть завершити 1000 повторюваних циклів заряджання та розряджання, перш ніж знизитися до 80% своєї ємності, що краще, ніж 300-500 циклів літій-іонних батарей. Однак підкреслюється, що 100% повна втрата розряду є найбільшою. Згідно з інструкціями виробника з технічного обслуговування, якщо кожен раз залишати лише 85% розряду з деяким запасом, швидкість ослаблення буде ще більше сповільнюватися, і може досягати більше 5000 циклів за таких умов використання. І інший тип літієвої батареї, " тонкоплівкова літієва батарея" має циклічну ємність понад 10000 циклів.