Historia baterii litowo-polimerowych

Historia baterii litowo-polimerowych

 2023-5-12

   Baterie litowo-jonowo-polimerowe wyewoluowały z baterii litowo-jonowych. Główna różnica polega na tym, że elektrolit soli litu w akumulatorach jest przenoszony przez stałe polimery, takie jak glikol polietylenowy lub poliakrylonitryl, a nie roztwory organiczne stosowane w akumulatorach litowo-jonowych. Baterie litowo-jonowe mają zalety niższych kosztów produkcji, bardziej elastycznego doboru kształtu opakowania, niezawodności i trwałości w porównaniu do baterii litowo-jonowych. Wadą jest mała pojemność ładowania. Baterie litowo-polimerowe po raz pierwszy pojawiły się w elektronice użytkowej około 1995 roku.

    Produkowane obecnie komercyjne akumulatory litowo-jonowe są pakowane w elastyczne opakowania laminowane z miękkiej folii, które różnią się od cylindrycznych akumulatorów litowo-jonowych z twardymi metalowymi obudowami. Twarda obudowa akumulatorów litowo-jonowych musi zapewniać ciśnienie, aby połączyć ze sobą izolator i elektrodę, podczas gdy opakowanie litowo-polimerowe nie wymaga takiego nacisku (większość nie wymaga), ponieważ płytki elektrod i izolatory są ułożone jedna na drugiej. Ze względu na brak metalowej twardej obudowy, ten akumulator może zmniejszyć swoją wagę o 20% w porównaniu z samym twardym akumulatorem.

   Napięcie akumulatorów litowo-jonowych waha się od 2,7 V (rozładowane) do około 4,23 V (w pełni naładowane). Aby zapobiec przeładowaniu, napięcie każdego akumulatora litowo-jonowego powinno być ograniczone do 4,235 V lub mniej w przypadku pakowania szeregowego.

   Na wczesnych etapach rozwoju akumulatory litowo-jonowe mają problem z wysoką rezystancją wewnętrzną. Inne ograniczenia obejmują dłuższy czas ładowania i niższą maksymalną pojemność rozładowania w porównaniu do istniejących akumulatorów. W grudniu 2007 r. Toshiba ogłosiła nowy projekt, który umożliwia szybsze ładowanie. Oczekuje się, że produkt ten znacząco zmieni strukturę rynku istniejącej elektroniki użytkowej, elektronarzędzi i pojazdów elektrycznych, gdy zostanie wprowadzony na rynek w maju 2008 r. Nowsze zmiany doprowadziły do ​​zwiększenia maksymalnego prądu rozładowania z około dwukrotnie większej wartości pierwotnej (w amperogodzin) do 65, a nawet 90 razy, co z kolei również osiągnęło cel, jakim jest szybkie ładowanie.

    Baterie litowo-jonowe charakteryzują się także dłuższą żywotnością. W ostatnich latach twierdzono, że akumulatory mogą wykonać 1000 powtarzanych cykli ładowania i rozładowywania, zanim spadną do 80% swojej pojemności, czyli lepiej niż 300–500 cykli akumulatorów litowo-jonowych. Jednakże podkreśla się, że największa jest 100% całkowita utrata rozładowania. Zgodnie z instrukcjami producenta dotyczącymi konserwacji, jeśli za każdym razem pozostanie tylko 85% wyładowania z pewnym marginesem, stopień tłumienia ulegnie dalszemu zmniejszeniu i w takich warunkach użytkowania może osiągnąć ponad 5000 cykli. Inny typ baterii litowej ” cienkowarstwowa bateria litowa” ma pojemność cykliczną ponad 10000 cykli.