Zgodovina litij-polimerne baterije

Zgodovina litij-polimerne baterije

 2023-5-12

   Litij-ionske polimerne baterije so se razvile iz litij-ionskih baterij. Glavna razlika je v tem, da elektrolit litijevih soli v baterijah nosijo trdni polimeri, kot sta polietilenglikol ali poliakrilonitril, namesto organskih raztopin, ki se uporabljajo v litij-ionskih baterijah. Prednosti litij-ionskih baterij so nižji proizvodni stroški, bolj prilagodljiva izbira oblike embalaže, zanesljivost in vzdržljivost v primerjavi z litij-ionskimi baterijami. Pomanjkljivost je, da je njegova polnilna kapacitivnost majhna. Litij-polimerne baterije so se v potrošniški elektroniki prvič pojavile okoli leta 1995.

    Komercialne litij-ionske baterije, ki se danes proizvajajo, so pakirane v elastično mehko laminirano embalažo, ki se razlikuje od cilindričnih litij-ionskih baterij s trdim kovinskim ohišjem. Trda lupina litij-ionskih baterij mora zagotavljati pritisk za pritrditev izolatorja in elektrode skupaj, medtem ko embalaža iz litijevih polimerov ne zahteva takšnega pritiska (večina ne), ker so elektrodne plošče in izolatorji zloženi ena na drugo. Zaradi pomanjkanja kovinskega trdega ohišja lahko ta baterija zmanjša svojo težo za 20 % v primerjavi s samo trdo baterijo.

   Napetost litij-ionskih baterij se giblje med 2,7 V (izpraznjene) in približno 4,23 V (popolnoma napolnjene). Da bi preprečili prekomerno polnjenje, mora biti napetost vsake litij-ionske baterije omejena na 4,235 volta ali manj, ko je pakirana v seriji.

   V zgodnjih fazah razvoja imajo litij-ionske baterije problem visokega notranjega upora. Druge omejitve vključujejo daljši čas polnjenja in manjšo največjo zmogljivost praznjenja v primerjavi z obstoječimi baterijami. Decembra 2007 je Toshiba napovedala novo zasnovo, ki bi se lahko polnila hitreje. Pričakuje se, da bo ta izdelek bistveno spremenil tržno strukturo obstoječe potrošniške elektronike, električnih orodij in električnih vozil, ko bo predstavljen maja 2008. Novejši razvoj je privedel do povečanja največjega toka praznjenja s približno dvakratne prvotne zmogljivosti (v amper ur) na 65 ali celo 90-krat, kar je posledično doseglo tudi cilj hitrega polnjenja.

    Litij-ionske baterije imajo tudi daljšo življenjsko dobo. V zadnjih letih so trdili, da lahko baterije opravijo 1000 ponavljajočih se ciklov polnjenja in praznjenja, preden se zmanjšajo na 80 % svoje zmogljivosti, kar je bolje kot 300-500 ciklov litij-ionskih baterij. Vendar je poudarjeno, da je 100% popolna izguba praznjenja največja. V skladu z navodili proizvajalca za vzdrževanje, če ostane samo 85 % praznjenja z nekaj rezerve vsakič, se bo stopnja slabljenja še upočasnila in lahko pod takšnimi pogoji uporabe doseže več kot 5000 ciklov. In druga vrsta litijeve baterije, " tankoslojna litijeva baterija," ima ciklično zmogljivost več kot 10000 ciklov.