Historie lithiových polymerových baterií

Historie lithiových polymerových baterií

 2023-5-12

   Lithium-iontové polymerové baterie se vyvinuly z lithium-iontových baterií. Hlavním rozdílem je, že elektrolyt lithných solí v bateriích je nesen pevnými polymery, jako je polyethylenglykol nebo polyakrylonitril, spíše než organickými roztoky používanými v lithium-iontových bateriích. Lithium-iontové baterie mají ve srovnání s lithium-iontovými bateriemi výhody nižších výrobních nákladů, flexibilnějšího výběru tvaru obalu, spolehlivosti a odolnosti. Nevýhodou je malá nabíjecí kapacita. Lithium-polymerové baterie se poprvé objevily ve spotřební elektronice kolem roku 1995.

    Komerční lithium-iontové baterie, které se dnes vyrábějí, jsou baleny do elastických laminovaných obalů s měkkou fólií, které se liší od válcových lithium-iontových baterií s kovovým tvrdým pláštěm. Tvrdá skořápka lithium-iontových baterií musí poskytovat tlak pro upevnění izolátoru a elektrody k sobě, zatímco lithiové polymerové obaly takový tlak nevyžadují (většina ne), protože elektrodové desky a izolátory jsou naskládány na sebe. Díky chybějícímu kovovému tvrdému obalu může tato baterie snížit svou hmotnost o 20 % ve srovnání se samotnou tvrdou baterií.

   Napětí lithium-iontových baterií se pohybuje mezi 2,7 volty (vybité) a přibližně 4,23 volty (plně nabité). Aby se zabránilo přebíjení, mělo by být napětí každé lithium-iontové baterie při sériovém balení omezeno na 4,235 V nebo méně.

   V raných fázích vývoje mají lithium-iontové baterie problém s vysokým vnitřním odporem. Mezi další omezení patří delší doba nabíjení a nižší maximální vybíjecí kapacita ve srovnání se stávajícími bateriemi. V prosinci 2007 společnost Toshiba oznámila nový design, který by mohl nabíjet rychleji. Očekává se, že tento produkt po uvedení na trh v květnu 2008 významně změní strukturu trhu stávající spotřební elektroniky, elektrického nářadí a elektrických vozidel. Nejnovější vývoj vedl ke zvýšení maximálního vybíjecího proudu z přibližně dvojnásobku původní kapacity (v ampérhodiny) na 65 nebo dokonce 90krát, čímž bylo také dosaženo cíle rychlého nabíjení.

    Lithium-iontové baterie mají také delší životnost. V posledních letech se tvrdilo, že baterie mohou dokončit 1000 opakovaných cyklů nabíjení a vybíjení, než klesnou na 80 % své kapacity, což je lepší než 300-500 cyklů lithium-iontových baterií. Je však zdůrazněno, že 100% úplná ztráta vybitím je největší. Podle pokynů výrobce k údržbě, pokud pokaždé zbude jen 85 % vybití s ​​určitou rezervou, míra útlumu se dále zpomalí a může dosáhnout více než 5 000 cyklů za takových podmínek použití, A jiný typ lithiové baterie,“ tenkovrstvá lithiová baterie,“ má cyklovací kapacitu přes 10 000 cyklů.