Bateria litowa polimerowa to produkt modernizacji baterii litowo-jonowej. W porównaniu z popularnymi akumulatorami litowo-jonowymi ma zalety o dużej pojemności, niewielkich rozmiarach (cienki) i bezpieczeństwa (nie eksploduje). Ponieważ jednak zastąpienie całego łańcucha przemysłowego zajmuje trochę czasu, jego koszt jest nadal stosunkowo wysoki i jest stosowany tylko w wysokiej klasy produktach cyfrowych (ultracienne komputery notebookowe itp.).
Można przewidzieć, że w ciągu najbliższych 5-10 lat akumulatorów polimerowych litowych zastąpią istniejące akumulatory litowo-jonowe! W rzeczywistości wskaźnik penetracji akumulatorów litowych polimerowych osiągnął określony poziom w krajach takich jak Japonia i Korea Południowa, które są bardziej rozwinięte w branży produktów elektronicznych, ale Chiny są nadal stosunkowo zacofane pod tym względem, poczekaj i zobaczmy! W najbliższej przyszłości telefony komórkowe z akumulatorami litowymi polimerowymi staną się tańsze i muszę wymienić ten bezpieczniejszy telefon komórkowy (bateria)!
Akumulator Li-Polimer (Li-polimer, znany również jako polimer litowy bateria): Ma wiele oczywistych zalet, takich jak wysoka gęstość energii, miniaturyzacja, ultra-cienkie, lekkie, wysokie bezpieczeństwo i niski koszt i jest nowym typem baterii. Pod względem kształtu akumulatory litowe mają ultracienne cechy i mogą być przekształcone w akumulatory o dowolnym kształcie i pojemności do zaspokojenia potrzeb różnych produktów. Minimalna grubość tego rodzaju baterii może wynosić zaledwie 0,5 mm. W porównaniu z akumulatorami litowo-jonowymi cechy akumulatorów litowo-polimerowych są następujące:
1. Brak problemu z wyciekiem akumulatora, akumulator nie zawiera ciekłego elektrolitu, stosowanie stałego koloidalnego.
2. Można wykonać na cienką akumulator: Przy pojemności 3,6V400 mAh jego grubość może być tak cienka jak 0,5 mm.
3. Baterie można zaprojektować w różnych kształtach.
4. Akumulator może być wygięty i zdeformowany: Maksymalne zgięcie akumulatora polimerowego wynosi około 90 °.
5. może być wykonane w pojedynczym wysokim napięciu: ciekłe akumulator elektrolitu może być tylko kilka akumulatorów szeregowych, aby uzyskać wysokie napięcie, a akumulator polimerowy, ponieważ nie ma samej cieczy, może być wykonane w kombinację wielowarstwową w W singiel, aby osiągnąć wysokie napięcie.
6. Pojemność będzie dwa razy większa niż akumulatorów litowo-jonowych o tej samej wielkości.
Akumulator Li-Polimer (limer Li, znany również jako polimer litowy akumulator): W stosunku do poprzedniej baterii, jest to akumulator chemiczny o wysokiej energii, miniaturyzacji i lekkiej.
Pod względem kształtu akumulatory litowe mają ultracienne charakterystykę, które można wykorzystać do zaspokojenia potrzeb niektórych produktów do tworzenia baterii o różnych kształtach i zdolnościach. Teoretyczna minimalna grubość tego rodzaju baterii może osiągnąć 0,5 mm.
Trzy elementy ogólnej baterii: dodatni, ujemny i elektrolit. Tak zwana bateria litowa polimerowa odnosi się do systemu akumulatora, w którym co najmniej jeden lub więcej z trzech elementów używa materiałów polimerowych. W systemach akumulatorów litowych polimerowe materiały polimerowe są najczęściej stosowane w elektrodzie dodatniej i elektrolicie. Materiał elektrody dodatniej wykorzystuje przewodzący polimer lub związki nieorganiczne stosowane w ogólnych akumulatorach litowo-jonowych, elektrodę ujemną często wykorzystuje związki między metalem litowego lub litowego węgla, a elektrolit jest stałym lub koloidalnym elektrolitem polimerowym lub elektrolitem organicznym. Ponieważ w polimerze litowym nie ma nadmiaru elektrolitu, jest on bardziej niezawodny i stabilny.
Akumulator litowy polimerowy wykorzystuje stop plików jako dodatnią elektrodę, wykorzystuje wysokie molekularne materiały przewodzące, poliacetylen, polianilinę lub polip-fenol jako elektrodę ujemną i rozpuszczalnik organiczny jako elektrolit. Energia specyficzna baterii litowej polianiliny może osiągnąć 350 W./kg, ale moc specyficzna wynosi tylko 50-60 W/kg, temperatura użycia wynosi -40-70 stopni, a żywotność serwisu wynosi około 330 razy.
W porównaniu z akumulatorami litowo-jonowymi cechy akumulatorów polimerowych litowych są następujące:
1. Względnie problem wycieku akumulatora jest poprawiony, ale nie jest całkowicie ulepszony.
2. Można wykonać na cienką akumulator: Przy pojemności 3,6V250 mAh jego grubość może być tak cienka jak 0,5 mm.
3. Baterie można zaprojektować w różnych kształtach.
4. Można wykonać w pojedynczym wysokim napięciu: ciekłe akumulator elektrolitu może być tylko kilka akumulatorów szeregowych, aby uzyskać wysokie napięcie, a akumulator polimerowy, ponieważ nie ma samej cieczy, może być wykonane w kombinację wielowarstwową w In W kombinacji wielowarstwowej w singiel, aby osiągnąć wysokie napięcie.
5. Pojemność rozładowania, teoretycznie o 10% wyższa niż bateria litowo-jonowa tego samego rozmiaru.
Akumulator litowo-polimerowy litowo-polimerowy, znany również jako polimer litowo-jonowy), ma wiele zalet, takich jak wysoka energia, miniaturyzacja, ultra-cienkie, lekka i wysokie bezpieczeństwo. W oparciu o takie zalety akumulatory litowe polimerowe mogą być dokonywane w akumulatory o dowolnym kształcie i pojemności, aby zaspokoić potrzeby różnych produktów; I wykorzystuje opakowanie aluminiowo-plastyczne, problemy wewnętrzne można natychmiast wyświetlić przez opakowanie zewnętrzne, nawet jeśli istnieje ryzyko bezpieczeństwa, nie wybuchnie, tylko wybrzuszenie. W akumulatorach polimerowych elektrolit odgrywa podwójną rolę przepony i elektrolitu: z jednej strony, podobnie jak przepona, oddziela dodatnie i ujemne materiały elektrody, dzięki czemu nie ma samozadowolenia i zwarcia w baterii; Z drugiej strony, podobnie jak elektrolit, prowadzi jony litowe między elektrodami dodatnimi i ujemnymi. Elektrolit polimerowy ma nie tylko dobrą przewodność elektryczną, ale także ma charakterystykę lekkiej, dobrej elastyczności, łatwej tworzenia folii itp., Które spełnia również trend rozwojowy zasilania chemicznego z lekką, bezpieczeństwem, wysoką wydajnością i ochroną środowiska .
Wszystkie akumulatory litowo-jonowe, zarówno przed, jak i przez lata, w tym: akumulatory litowo-jonowe polimerowe, akumulatory fosforanu litowego żelaza itp., Bardzo boją się wewnętrznego zwarcia, zwarcia zewnętrznego i przeładowania akumulatora.
Ponieważ właściwości chemiczne litu są bardzo aktywne, łatwo jest spalić, gdy akumulator jest odprowadzany i naładowany, akumulator będzie nadal ogrzewać, gaz wytwarzany podczas procesu aktywacji wzrasta, wzrasta wewnętrzne ciśnienie akumulatora i Ciśnienie osiąga pewien stopień, taki jak skorupa, jest bliznowo, pęka, powodując wyciek, ogień, a nawet eksplozję.
Aby złagodzić niebezpieczeństwo akumulatorów litowo-jonowych, technicy dodali składniki, które mogą hamować aktywność litu (takich jak kobalt, mangan, żelazo itp.), Ale nie mogą one zasadniczo zmienić ryzyka akumulatorów litowo-jonowych.
Gdy zwykła akumulator litowo-jonowy jest przepełniony, zwarcie itp., Może się ogrzewać wewnątrz akumulatora, rozkładać materiał elektrody dodatniej i utleniać elektrodę ujemną i materiał elektrolitowy, który spowoduje rozszerzenie gazu i zwiększy ciśnienie wewnętrzne o wartości wewnętrznej o Bateria i eksplozja mogą wystąpić, gdy ciśnienie osiągnie określony poziom. Bateria litowo-jonowa polimerowa z powodu zastosowania elektrolitu koloidalnego nie będzie wytwarzać dużej ilości gazu z powodu gotowania cieczy, eliminując w ten sposób możliwość gwałtownego wybuchu.
Obecnie większość domowych akumulatorów polimerowych to tylko akumulatory miękkich opakowań, wykorzystujące folię aluminiowo-plastyczną jako skorupę, ale elektrolit nie zmienił się. Ta akumulator może być również cienki, jej charakterystyka zrzutu o niskiej temperaturze jest lepsza niż akumulatory polimerowe, a gęstość energii materiału jest zasadniczo taka sama jak akumulatory litowe i zwykłe akumulatory polimerowe, ale ze względu na zastosowanie folii glinooplastycznej, tak jest lżejsze niż zwykłe akumulatory litowe. Pod względem bezpieczeństwa, gdy płyn jest blisko wrzenia, folia aluminiowo-plastyczna akumulatora miękkiego pakie się lub pęknie, i nie będzie eksplodować.
Należy zauważyć, że nowa bateria może nadal palić lub rozszerzać się i pękać, a bezpieczeństwo nie jest niezawodne.
Dlatego musimy zachować ostrożność, stosując różne rodzaje akumulatorów litowo-jonowych.
Obecnie istnieją dwa rodzaje akumulatorów litowo-jonowych (LIB) i litowo-polimerowych akumulatorów (PLIB). Wśród nich ciekła akumulator litowo-jonowy odnosi się do wtórnego akumulatora z związkami Li+ osadzonymi jako elektrody dodatnie i ujemne. Związki litowe LICOO2, LINIO2 lub LIMN2O4 są stosowane w elektrodzie dodatniej, a w elektrodzie ujemnej stosuje się związek międzywarstwowy LIXC6. Typowy system baterii jest następujący :
(-) C | LIPF6-EC+DEC | LICOO2 (+)
Pozytywna reakcja: licoo2 = li1-xcoo2+xli ++ xe-
Reakcja ujemna: 6c+xli ++ xe- = lixc6
Całkowita reakcja baterii: licoo2+6c = li1-xcoo2+lixc6
Zasada akumulatorów litowych polimerowych jest taka sama jak lit cieczący, główną różnicą jest to, że elektrolit różni się od litu cieczy. Główna struktura akumulatora składa się z trzech elementów: elektrody dodatniej, elektrody ujemnej i elektrolitu. Tak zwana bateria polimerowa litowa oznacza, że co najmniej jedna lub więcej z tych trzech głównych struktur używa materiałów polimerowych jako głównego układu akumulatora. W opracowanym systemie akumulatora litowo-polimerowego materiały polimerowe są używane głównie do elektrody dodatniej i elektrolitu. Materiały anodowe obejmują przewodzące polimery lub związki nieorganiczne powszechnie stosowane w akumulatorach litowo-jonowych. Elektrolity mogą być stałe lub koloidalne elektrolity polimerowe lub elektrolity organiczne. Konwencjonalna technologia litowo-jonowa wykorzystuje elektrolity płynne lub koloidalne, wymagające silnego opakowania wtórnego do przechowywania palne składniki aktywne, co zwiększa wagę. Ogranicza także elastyczność wielkości.
Nową generację akumulatorów litowych polimerowych można teoretycznie osiągnąć w kształcie, dywersyfikacji kształtu, poprawić elastyczność projektowania akumulatora, aby mogło zaspokoić potrzeby produktu i tworzyć pewne kształty i pojemność baterii, co zapewnia wysoki stopień elastyczności projektowania oraz zdolność adaptacyjna dla programistów sprzętu aplikacyjnego w rozwiązaniach mocy w celu zmaksymalizacji optymalizacji wydajności produktu. Jednocześnie energia jednostkowa akumulatorów litowych polimerowych jest o 10% wyższa niż w przypadku akumulatorów litowo-jonowych w ogólnym przeznaczeniu. Ich pojemność, żywotność cyklu i inne aspekty ulegają znacznej poprawie w stosunku do akumulatorów litowo-jonowych.