История на литиево-полимерната батерия

История на литиево-полимерната батерия

 2023-5-12

   Литиево-йонните полимерни батерии са еволюирали от литиево-йонните батерии. Основната разлика е, че електролитът на литиевите соли в батериите се носи от твърди полимери като полиетилен гликол или полиакрилонитрил, а не от органични разтвори, използвани в литиево-йонните батерии. Литиево-йонните батерии имат предимствата на по-ниски производствени разходи, по-гъвкав избор на форма на опаковката, надеждност и издръжливост в сравнение с литиево-йонните батерии. Недостатъкът е, че зарядният му капацитет е малък. Литиево-полимерните батерии се появяват за първи път в потребителската електроника около 1995 г.

    Търговските литиево-йонни батерии, произвеждани днес, са опаковани в ламинирани опаковки с еластично меко фолио, което е различно от цилиндричните литиево-йонни батерии с твърди метални черупки. Твърдата обвивка на литиево-йонните батерии трябва да осигури натиск, за да фиксира изолатора и електрода заедно, докато литиево-полимерните опаковки не изискват такова налягане (повечето не изискват), тъй като електродните плочи и изолаторите са подредени една върху друга. Поради липсата на метална твърда обвивка, тази батерия може да намали теглото си с 20% в сравнение със самата твърда батерия.

   Напрежението на литиево-йонните батерии варира между 2,7 волта (разредени) и приблизително 4,23 волта (напълно заредени). За да се предотврати презареждането, напрежението на всяка литиево-йонна батерия трябва да бъде ограничено до 4,235 волта или по-малко, когато са пакетирани последователно.

   В ранните етапи на развитие литиево-йонните батерии имат проблема с високото вътрешно съпротивление. Други ограничения включват по-дълго време за зареждане и по-нисък максимален капацитет на разреждане в сравнение със съществуващите батерии. През декември 2007 г. Toshiba обяви нов дизайн, който може да се зарежда по-бързо. Очаква се този продукт да промени значително пазарната структура на съществуващата потребителска електроника, електрически инструменти и електрически превозни средства, когато бъде пуснат на пазара през май 2008 г. По-скорошни разработки доведоха до увеличаване на максималния разряден ток от около два пъти първоначалния капацитет (в амперчаса) до 65 или дори 90 пъти, което от своя страна също постигна целта за бързо зареждане.

    Литиево-йонните батерии също имат по-дълъг живот. През последните години се твърди, че батериите могат да извършат 1000 повтарящи се цикъла на зареждане и разреждане, преди да намалят до 80% от капацитета си, което е по-добро от 300-500 цикъла на литиево-йонните батерии. Въпреки това се подчертава, че 100% пълна загуба на разряд е най-голямата. Според инструкциите за поддръжка на производителя, ако само 85% от разряда се оставят с известна граница всеки път, степента на затихване ще се забави допълнително и може да достигне повече от 5000 цикъла при такива условия на употреба, и друг тип литиева батерия, " тънкослойна литиева батерия", има капацитет на цикъл от над 10 000 цикъла.