Η μπαταρία πολυμερούς λιθίου είναι προϊόν αναβάθμισης μπαταρίας ιόντων λιθίου. Σε σύγκριση με τις δημοφιλείς μπαταρίες ιόντων λιθίου, έχει τα πλεονεκτήματα μεγάλης χωρητικότητας, μικρού μεγέθους (λεπτό) και ασφάλειας (δεν εκραγεί). Ωστόσο, επειδή χρειάζεται λίγος χρόνος για να αντικατασταθεί ολόκληρη η βιομηχανική αλυσίδα, το κόστος της εξακολουθεί να είναι σχετικά υψηλό και χρησιμοποιείται μόνο σε ψηφιακά προϊόντα υψηλής ποιότητας (εξαιρετικά λεπτούς φορητούς υπολογιστές κ.λπ.).
Μπορεί να προβλεφθεί ότι τα επόμενα 5-10 χρόνια οι μπαταρίες πολυμερούς λιθίου θα αντικαταστήσουν τις υπάρχουσες μπαταρίες ιόντων λιθίου! Στην πραγματικότητα, το ποσοστό διείσδυσης των μπαταριών πολυμερούς λιθίου έχει φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο σε χώρες όπως η Ιαπωνία και η Νότια Κορέα, οι οποίες είναι πιο αναπτυγμένες στη βιομηχανία ηλεκτρονικών προϊόντων, αλλά η Κίνα εξακολουθεί να είναι σχετικά προς τα πίσω από αυτή την άποψη, ας περιμένουμε και να δούμε! Στο εγγύς μέλλον, τα κινητά τηλέφωνα με μπαταρίες πολυμερούς λιθίου θα γίνουν φθηνότερα και πρέπει να αντικαταστήσω αυτό το ασφαλέστερο κινητό τηλέφωνο (μπαταρία)!
Μπαταρία Li-πολυμερούς (Li-Polymer, γνωστή και ως μπαταρία λιθίου πολυμερούς): Έχει πολλά προφανή πλεονεκτήματα όπως η υψηλή πυκνότητα ενέργειας, η μικρογραφία, η εξαιρετικά λεπτή, η ελαφριά, η υψηλή ασφάλεια και το χαμηλό κόστος και είναι ένας νέος τύπος μπαταρίας. Από την άποψη του σχήματος, οι μπαταρίες πολυμερούς λιθίου έχουν εξαιρετικά λεπτή χαρακτηριστικά και μπορούν να γίνουν μπαταρίες οποιουδήποτε σχήματος και ικανότητας για την κάλυψη των αναγκών διαφόρων προϊόντων. Το ελάχιστο πάχος αυτού του τύπου μπαταρίας μπορεί να είναι τόσο χαμηλό όσο 0.5mm. Σε σύγκριση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, τα χαρακτηριστικά των μπαταριών λιθίου-πολυμερούς είναι τα εξής:
1. Δεν υπάρχει πρόβλημα διαρροής μπαταρίας, η μπαταρία δεν περιέχει υγρό ηλεκτρολύτη, τη χρήση κολλοειδούς στερεού.
2. Μπορεί να γίνει σε λεπτή μπαταρία: Με χωρητικότητα 3,6V400mAh, το πάχος της μπορεί να είναι τόσο λεπτό όσο 0,5mm.
3. Οι μπαταρίες μπορούν να σχεδιαστούν σε διάφορα σχήματα.
4. Η μπαταρία μπορεί να λυγίσει και να παραμορφωθεί: η μέγιστη κάμψη της μπαταρίας πολυμερούς είναι περίπου 90 °.
5. Μπορεί να γίνει μια ενιαία υψηλή τάση: η μπαταρία υγρού ηλεκτρολύτη μπορεί να είναι μόνο μερικές μπαταρίες σε σειρά για να πάρετε μια υψηλή τάση και η μπαταρία πολυμερούς επειδή δεν έχει το ίδιο το υγρό, μπορεί να γίνει σε συνδυασμό πολλαπλών στρώσεων στο ένα μόνο για να επιτύχει υψηλή τάση.
6. Η χωρητικότητα θα είναι διπλάσια από αυτή των μπαταριών ιόντων λιθίου του ίδιου μεγέθους.
Μπαταρία Li-πολυμερούς (Li-Polymer, επίσης γνωστή ως μπαταρία λιθίου πολυμερούς): Σε σχέση με την προηγούμενη μπαταρία, είναι μια χημική μπαταρία με υψηλή ενέργεια, μικροσκοπική και ελαφριά.
Από την άποψη του σχήματος, οι μπαταρίες πολυμερούς λιθίου έχουν εξαιρετικά λεπτά χαρακτηριστικά, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κάλυψη των αναγκών ορισμένων προϊόντων για την παρασκευή μπαταριών διαφορετικών σχημάτων και ικανοτήτων. Το θεωρητικό ελάχιστο πάχος αυτού του τύπου μπαταρίας μπορεί να φτάσει τα 0,5mm.
Τα τρία στοιχεία της γενικής μπαταρίας: θετικός, αρνητικός και ηλεκτρολύτης. Η λεγόμενη μπαταρία πολυμερούς λιθίου αναφέρεται σε ένα σύστημα μπαταρίας στο οποίο τουλάχιστον ένα ή περισσότερα από τα τρία στοιχεία χρησιμοποιούν υλικά πολυμερούς. Στα συστήματα μπαταρίας πολυμερούς λιθίου, τα πολυμερές υλικά χρησιμοποιούνται κυρίως στον θετικό ηλεκτρόδιο και τον ηλεκτρολύτη. Το θετικό υλικό ηλεκτροδίου χρησιμοποιεί αγώγιμο πολυμερές ή ανόργανες ενώσεις που χρησιμοποιούνται σε μπαταρίες γενικού ιόντων λιθίου, το αρνητικό ηλεκτρόδιο χρησιμοποιεί συχνά ενώσεις μεταλλικού λιθίου ή λιθίου άνθρακα και ο ηλεκτρολύτης είναι ένας στερεός ή κολλοειδών πολυμερούς ηλεκτρολύτης ή ένας οργανικός ηλεκτρολύτες. Επειδή δεν υπάρχει υπερβολικός ηλεκτρολύτης στο πολυμερές λιθίου, είναι πιο αξιόπιστο και σταθερό.
Η μπαταρία πολυμερούς λιθίου χρησιμοποιεί κράμα αρχείου ως θετικό ηλεκτρόδιο, χρησιμοποιεί υψηλής μοριακής αγώγιμης υλικού, πολυακετυλενίου, πολυανιλίνης ή πολυπόδων-φαινόλης ως αρνητικού ηλεκτροδίου και οργανικού διαλύτη ως ηλεκτρολύτη. Η ειδική ενέργεια της μπαταρίας πολυανιλίνης λιθίου μπορεί να φτάσει το 350W.H/kg, αλλά η ειδική ισχύς είναι μόνο 50-60W/kg, η θερμοκρασία χρήσης είναι -40-70 μοίρες και η διάρκεια ζωής είναι περίπου 330 φορές.
Σε σύγκριση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, τα χαρακτηριστικά των μπαταριών πολυμερούς λιθίου έχουν ως εξής:
1. Σχετικά, το πρόβλημα της διαρροής της μπαταρίας βελτιώνεται, αλλά δεν βελτιώνεται πλήρως.
2. Μπορεί να γίνει σε λεπτή μπαταρία: Με χωρητικότητα 3,6V250mAh, το πάχος της μπορεί να είναι τόσο λεπτό όσο 0,5mm.
3. Οι μπαταρίες μπορούν να σχεδιαστούν σε διάφορα σχήματα.
4. Μπορεί να γίνει σε μία μόνο υψηλή τάση: η μπαταρία υγρού ηλεκτρολύτη μπορεί να είναι μόνο μερικές μπαταρίες σε σειρά για να πάρει υψηλή τάση και η μπαταρία πολυμερούς επειδή δεν έχει το ίδιο το υγρό, μπορεί να γίνει σε συνδυασμό πολλαπλών στρώσεων στο ένα μόνο για να επιτύχει υψηλή τάση.
5. Χωρητικότητα εκφόρτισης, θεωρητικά 10% υψηλότερη από την ίδια μπαταρία ιόντων λιθίου του ίδιου μεγέθους.
Η μπαταρία Li-polymer (Li-Polymer, επίσης γνωστή ως μπαταρία ιόντων λιθίου πολυμερούς), έχει ποικιλία πλεονεκτημάτων όπως η υψηλή ενέργεια, η μικρογραφία, το εξαιρετικά λεπτό, το ελαφρύ και το υψηλό ασφάλεια. Με βάση τέτοια πλεονεκτήματα, οι μπαταρίες πολυμερούς λιθίου μπορούν να γίνουν μπαταρίες σε οποιοδήποτε σχήμα και ικανότητα για την κάλυψη των αναγκών διαφόρων προϊόντων. Και χρησιμοποιεί συσκευασίες αλουμινίου-πλαστικής, εσωτερικά προβλήματα μπορούν να εμφανιστούν αμέσως μέσω της εξωτερικής συσκευασίας, ακόμη και αν υπάρχει κίνδυνος ασφαλείας, δεν θα εκραγεί, μόνο διογκώσεις. Στις μπαταρίες πολυμερούς, ο ηλεκτρολύτης παίζει τον διπλό ρόλο του διαφράγματος και του ηλεκτρολύτη: αφενός, όπως ένα διάφραγμα, διαχωρίζει τα θετικά και αρνητικά υλικά ηλεκτροδίων, έτσι ώστε να μην υπάρχει αυτο-απόρριψη και βραχυκύκλωμα μέσα στην μπαταρία. Από την άλλη πλευρά, όπως ένας ηλεκτρολύτης, διεξάγει ιόντα λιθίου μεταξύ των θετικών και των αρνητικών ηλεκτροδίων. Ο πολυμερής ηλεκτρολύτης όχι μόνο έχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, αλλά έχει επίσης τα χαρακτηριστικά του ελαφρού βάρους, της καλής ελαστικότητας, του εύκολου σχηματισμού φιλμ κ.λπ. .
Όλες οι μπαταρίες ιόντων λιθίου, είτε πριν είτε με την πάροδο των ετών, συμπεριλαμβανομένων: μπαταριών ιόντων λιθίου πολυμερούς, μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου κ.λπ., φοβούνται πολύ το εσωτερικό βραχυκύκλωμα, το εξωτερικό βραχυκύκλωμα και την υπερφόρτιση της μπαταρίας.
Επειδή οι χημικές ιδιότητες του λιθίου είναι πολύ δραστήριες, είναι εύκολο να καεί, όταν η μπαταρία απορρίπτεται και φορτίζεται, η μπαταρία θα συνεχίσει να ζεσταίνει, το αέριο που παράγεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ενεργοποίησης επεκτείνεται, η εσωτερική πίεση της μπαταρίας αυξάνεται και Η πίεση φτάνει σε ένα ορισμένο βαθμό, όπως το κέλυφος, θα σπάσει, θα σπάσει, προκαλώντας διαρροή, φωτιά και ακόμη και έκρηξη.
Προκειμένου να μετριαστούν ο κίνδυνος μπαταριών ιόντων λιθίου, οι τεχνικοί έχουν προσθέσει συστατικά που μπορούν να αναστέλλουν τη δραστηριότητα του λιθίου (όπως το κοβάλτιο, το μαγγάνιο, το σίδερο κλπ.), Αλλά αυτά δεν μπορούν να αλλάξουν θεμελιωδώς τον κίνδυνο μπαταριών ιόντων λιθίου.
Όταν η συνηθισμένη μπαταρία ιόντων λιθίου είναι υπερφορτωμένη, βραχυκυκλώματα κλπ., Μπορεί να ζεσταθεί μέσα στην μπαταρία, να αποσυντεθεί το θετικό υλικό ηλεκτροδίου και να οξειδώσει το αρνητικό υλικό ηλεκτροδίου και ηλεκτρολυτών, το οποίο θα προκαλέσει επέκταση αερίου και θα αυξήσει την εσωτερική πίεση του Η μπαταρία και η έκρηξη μπορεί να εμφανιστούν όταν η πίεση φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο. Η μπαταρία ιόντων λιθίου πολυμερούς λόγω της χρήσης κολλοειδούς ηλεκτρολύτη, δεν θα παράγει μεγάλη ποσότητα αερίου λόγω υγρού βρασμού, εξαλείφοντας έτσι τη δυνατότητα βίαιης έκρηξης.
Επί του παρόντος, οι περισσότερες από τις εγχώριες μπαταρίες πολυμερούς είναι μόνο μπαταρίες μαλακής συσκευασίας, χρησιμοποιώντας φιλμ αλουμινίου ως κέλυφος, αλλά ο ηλεκτρολύτης δεν έχει αλλάξει. Αυτή η μπαταρία μπορεί επίσης να είναι λεπτή, τα χαρακτηριστικά εκφόρτισης χαμηλής θερμοκρασίας είναι καλύτερα από τις μπαταρίες πολυμερών και η πυκνότητα ενέργειας του υλικού είναι βασικά η ίδια με τις μπαταρίες υγρού λιθίου και τις συνήθεις μπαταρίες πολυμερούς, αλλά λόγω της χρήσης αλουμινίου-πλαστικής μεμβράνης, είναι ελαφρύτερο από τις συνηθισμένες μπαταρίες υγρού λιθίου. Από την άποψη της ασφάλειας, όταν το υγρό είναι κοντά στο βρασμό, η πλαστική μεμβράνη αλουμινίου της μπαταρίας μαλακής συσκευασίας θα διογκώσει ή θα σπάσει και δεν θα εκραγεί.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η νέα μπαταρία μπορεί ακόμα να καεί ή να επεκταθεί και να ρήξει και η ασφάλεια δεν είναι ανόητη.
Ως εκ τούτου, πρέπει να είμαστε προσεκτικοί όταν χρησιμοποιούμε διαφορετικούς τύπους μπαταριών ιόντων λιθίου.
Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο τύποι μπαταριών ιόντων λιθίου (LIB) και μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς (PLIB). Μεταξύ αυτών, η μπαταρία ιόντων υγρού λιθίου αναφέρεται στη δευτερεύουσα μπαταρία με ενώσεις Li+ ενσωματωμένες ως θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια. Οι ενώσεις λιθίου LICOO2, LINIO2 ή LIMN2O4 χρησιμοποιούνται στο θετικό ηλεκτρόδιο και η ενδιάμεση ένωση Li-Carbon LixC6 χρησιμοποιείται στο αρνητικό ηλεκτρόδιο. Το τυπικό σύστημα μπαταρίας έχει ως εξής :
(-) C | LIPF6-EC+DEC | LICOO2 (+)
Θετική αντίδραση: licoo2 = li1-xcoo2+xli ++ xe-
Αρνητική αντίδραση: 6c+xli ++ xe- = lixc6
Συνολική αντίδραση μπαταρίας: LICOO2+6C = LI1-XCOO2+LIXC6
Η αρχή των μπαταριών πολυμερούς λιθίου είναι η ίδια με το υγρό λίθιο, η κύρια διαφορά είναι ότι ο ηλεκτρολύτης είναι διαφορετική από το υγρό λίθιο. Η κύρια δομή της μπαταρίας αποτελείται από τρία στοιχεία: θετικό ηλεκτρόδιο, αρνητικό ηλεκτρόδιο και ηλεκτρολύτη. Η λεγόμενη μπαταρία πολυμερούς λιθίου σημαίνει ότι τουλάχιστον μία ή περισσότερες από αυτές τις τρεις κύριες δομές χρησιμοποιούν πολυμερή υλικά ως το κύριο σύστημα μπαταρίας. Στο αναπτυγμένο σύστημα μπαταρίας λιθίου-πολυμερούς, τα πολυμερή υλικά χρησιμοποιούνται κυρίως για το θετικό ηλεκτρόδιο και τον ηλεκτρολύτη. Τα υλικά ανόδου περιλαμβάνουν αγώγιμα πολυμερή ή ανόργανες ενώσεις που χρησιμοποιούνται συνήθως σε μπαταρίες ιόντων λιθίου. Οι ηλεκτρολύτες μπορούν να είναι συμπαγείς ή κολλοειδείς πολυμερούς ηλεκτρολύτες ή οργανικοί ηλεκτρολύτες. Η συμβατική τεχνολογία ιόντων λιθίου χρησιμοποιεί υγρούς ή κολλοειδείς ηλεκτρολύτες, απαιτώντας ισχυρή δευτερεύουσα συσκευασία για να συγκρατήσει τα καύσιμα δραστικά συστατικά, τα οποία προσθέτουν βάρος. Επίσης περιορίζει την ευελιξία του μεγέθους.
Η νέα γενιά των μπαταριών πολυμερούς λιθίου μπορεί θεωρητικά να επιτευχθεί σε σχήμα, να διαφοροποιήσει τη διαμόρφωση, να βελτιώσει την ευελιξία του σχεδιασμού της μπαταρίας, ώστε να μπορεί να καλύψει τις ανάγκες των προϊόντων και να κάνει κάποια σχήματα και χωρητικότητα της μπαταρίας, η οποία παρέχει υψηλό βαθμό ευελιξίας σχεδιασμού και προσαρμοστικότητα για τους προγραμματιστές εξοπλισμού εφαρμογών σε λύσεις ενέργειας για να μεγιστοποιήσουν τη βελτιστοποίηση της απόδοσης του προϊόντος τους. Ταυτόχρονα, η ενέργεια μονάδας των μπαταριών πολυμερούς λιθίου είναι 10% υψηλότερη από αυτή των μπαταριών ιόντων λιθίου γενικού σκοπού. Η ικανότητά τους, η ζωή του κύκλου και άλλες πτυχές βελτιώνονται σημαντικά σε σχέση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου.