แบตเตอรี่ลิเธียมพอลิเมอร์เป็นผลิตภัณฑ์อัพเกรดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยอดนิยมมันมีข้อดีของความจุขนาดใหญ่ขนาดเล็ก (บาง) และความปลอดภัย (ไม่ระเบิด) อย่างไรก็ตามเนื่องจากต้องใช้เวลาพอสมควรในการแทนที่ห่วงโซ่อุตสาหกรรมทั้งหมดค่าใช้จ่ายของมันยังค่อนข้างสูงและใช้เฉพาะในผลิตภัณฑ์ดิจิตอลระดับไฮเอนด์ (คอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊คบาง ๆ ฯลฯ )
สามารถคาดการณ์ได้ว่าในอีก 5-10 ปีข้างหน้าแบตเตอรี่ลิเธียมพอลิเมอร์จะแทนที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีอยู่! ในความเป็นจริงอัตราการเจาะของแบตเตอรี่ลิเธียมพอลิเมอร์ได้ถึงระดับหนึ่งในประเทศเช่นญี่ปุ่นและเกาหลีใต้ซึ่งได้รับการพัฒนามากขึ้นในอุตสาหกรรมผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ แต่จีนยังคงย้อนกลับไปในเรื่องนี้ให้เรารอดู! ในอนาคตอันใกล้โทรศัพท์มือถือที่มีแบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์จะถูกลงและฉันต้องเปลี่ยนโทรศัพท์มือถือที่ปลอดภัยกว่านี้ (แบตเตอรี่)!
แบตเตอรี่ Li-Polymer (Li-Polymer หรือที่รู้จักกันในชื่อ Polymer Lithium Battery): มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนมากมายเช่นความหนาแน่นของพลังงานสูง, การย่อขนาดเล็ก, บางเฉียบ, น้ำหนักเบา, ความปลอดภัยสูงและต้นทุนต่ำและเป็นแบตเตอรี่ชนิดใหม่ ในแง่ของรูปร่างแบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์มีลักษณะบาง ๆ และสามารถทำเป็นแบตเตอรี่ที่มีรูปร่างและความสามารถใด ๆ เพื่อตอบสนองความต้องการของผลิตภัณฑ์ต่างๆ ความหนาขั้นต่ำของแบตเตอรี่ประเภทนี้อาจต่ำถึง 0.5 มม. เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนลักษณะของแบตเตอรี่ลิเธียม-โพลีเมอร์มีดังนี้:
1. ไม่มีปัญหาการรั่วไหลของแบตเตอรี่แบตเตอรี่ไม่มีอิเล็กโทรไลต์เหลวการใช้คอลลอยด์ของแข็ง
2. สามารถทำเป็นแบตเตอรี่บาง: ความจุ 3.6v400mAh ความหนาของมันอาจบางเท่า 0.5 มม.
3. แบตเตอรี่สามารถออกแบบได้หลากหลายรูปแบบ
4. แบตเตอรี่สามารถงอและเปลี่ยนรูปได้: การดัดเงินสูงสุดของแบตเตอรี่พอลิเมอร์อยู่ที่ประมาณ 90 °
5. สามารถกลายเป็นแรงดันไฟฟ้าสูงเพียงครั้งเดียว: แบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์เหลวสามารถเป็นแบตเตอรี่เพียงไม่กี่ชุดเท่านั้น เดียวเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าสูง
6. ความจุจะเป็นสองเท่าของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีขนาดเท่ากัน
แบตเตอรี่ Li-Polymer (Li-Polymer หรือที่รู้จักกันในชื่อ Polymer Lethium Battery): เทียบกับแบตเตอรี่ก่อนหน้านี้เป็นแบตเตอรี่เคมีที่มีพลังงานสูงการย่อขนาดและน้ำหนักเบา
ในแง่ของรูปร่างแบตเตอรี่ลิเธียมพอลิเมอร์มีลักษณะบาง ๆ ซึ่งสามารถใช้เพื่อตอบสนองความต้องการของผลิตภัณฑ์บางอย่างเพื่อสร้างแบตเตอรี่ที่มีรูปร่างและความสามารถที่แตกต่างกัน ความหนาต่ำสุดเชิงทฤษฎีของแบตเตอรี่ประเภทนี้สามารถเข้าถึง 0.5 มม.
องค์ประกอบทั้งสามของแบตเตอรี่ทั่วไป: บวกลบและอิเล็กโทรไลต์ แบตเตอรี่ลิเธียมพอลิเมอร์ที่เรียกว่าหมายถึงระบบแบตเตอรี่ซึ่งอย่างน้อยหนึ่งองค์ประกอบสามองค์ประกอบใช้วัสดุพอลิเมอร์ ในระบบแบตเตอรี่ลิเธียมพอลิเมอร์วัสดุพอลิเมอร์ส่วนใหญ่จะใช้ในอิเล็กโทรดบวกและอิเล็กโทรไลต์ วัสดุอิเล็กโทรดเชิงบวกใช้พอลิเมอร์นำไฟฟ้าหรือสารประกอบอนินทรีย์ที่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั่วไปอิเล็กโทรดเชิงลบมักจะใช้สารประกอบลิเธียมคาร์บอนและลิเธียมคาร์บอนอินเตอร์เลย์และอิเล็กโทรไลต์เป็นอิเล็กโทรไลต์พอลิเมอร์ของแข็งหรือคอลลอยด์หรืออิเล็กโทรไลต์อินทรีย์ เนื่องจากไม่มีอิเล็กโทรไลต์ส่วนเกินในลิเธียมพอลิเมอร์จึงมีความน่าเชื่อถือและมีเสถียรภาพมากขึ้น
แบตเตอรี่ลิเธียมพอลิเมอร์ใช้โลหะผสมไฟล์เป็นอิเล็กโทรดที่เป็นบวกใช้วัสดุนำไฟฟ้าโมเลกุลสูงโพลีอะแซทิลีนโพลีอะนิลีนหรือโพลีฟีนอลเป็นอิเล็กโทรดเชิงลบและตัวทำละลายอินทรีย์เป็นอิเล็กโทรไลต์ พลังงานเฉพาะของแบตเตอรี่ลิเธียม polyaniline สามารถเข้าถึง 350W.h/kg แต่พลังงานเฉพาะคือเพียง 50-60W/kg อุณหภูมิการใช้คือ -40-70 องศาและอายุการใช้งานประมาณ 330 ครั้ง
เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนลักษณะของแบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์มีดังนี้:
1. ค่อนข้างปัญหาการรั่วไหลของแบตเตอรี่ได้รับการปรับปรุง แต่ยังไม่ดีขึ้นอย่างสมบูรณ์
2. สามารถทำเป็นแบตเตอรี่บาง: ความจุ 3.6v250mAh ความหนาของมันอาจบางเท่า 0.5 มม.
3. แบตเตอรี่สามารถออกแบบได้หลากหลายรูปแบบ
4. สามารถทำให้เป็นแรงดันไฟฟ้าสูงเพียงครั้งเดียว: แบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์เหลวสามารถเป็นแบตเตอรี่ไม่กี่ชุดเท่านั้นที่จะได้รับแรงดันสูงและแบตเตอรี่พอลิเมอร์เนื่องจากไม่มีของเหลวเอง เดียวเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าสูง
5. ความสามารถในการปลดปล่อยสูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาดเท่ากัน 10%
แบตเตอรี่ Li-Polymer (Li-Polymer หรือที่รู้จักกันในชื่อ Polymer Lithium-ion แบตเตอรี่) มีข้อได้เปรียบที่หลากหลายเช่นพลังงานสูง, การย่อขนาดเล็ก, บางเฉียบ, น้ำหนักเบาและความปลอดภัยสูง ขึ้นอยู่กับข้อได้เปรียบดังกล่าวแบตเตอรี่ลิเธียมพอลิเมอร์สามารถทำเป็นแบตเตอรี่ที่มีรูปร่างและความสามารถใด ๆ เพื่อตอบสนองความต้องการของผลิตภัณฑ์ต่างๆ และใช้บรรจุภัณฑ์อลูมิเนียมพลาสติกปัญหาภายในสามารถแสดงได้ทันทีผ่านบรรจุภัณฑ์ด้านนอกแม้ว่าจะมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัย แต่ก็จะไม่ระเบิด ในแบตเตอรี่พอลิเมอร์อิเล็กโทรไลต์มีบทบาทคู่ของไดอะแฟรมและอิเล็กโทรไลต์: ในมือข้างหนึ่งเช่นไดอะแฟรมมันจะแยกวัสดุอิเล็กโทรดบวกและลบเพื่อให้ไม่มีการปล่อยตัวเองและลัดวงจรภายในแบตเตอรี่ ในทางกลับกันเช่นอิเล็กโทรไลต์มันจะดำเนินการลิเธียมไอออนระหว่างขั้วไฟฟ้าบวกและลบ อิเล็กโทรไลต์พอลิเมอร์ไม่เพียง แต่มีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีเท่านั้น แต่ยังมีลักษณะของน้ำหนักเบาความยืดหยุ่นที่ดีการก่อตัวของฟิล์มง่าย ๆ ฯลฯ ซึ่งเป็นไปตามแนวโน้มการพัฒนาของแหล่งจ่ายไฟทางเคมีที่มีน้ำหนักเบาความปลอดภัยประสิทธิภาพสูงและการป้องกันสิ่งแวดล้อม .
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั้งหมดไม่ว่าจะเป็นก่อนหรือมากกว่าปีที่ผ่านมารวมถึง: แบตเตอรี่โพลีเมอร์ลิเธียมไอออน, แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต ฯลฯ กลัวว่าจะมีการลัดวงจรภายในวงจรลัดวงจรภายนอกและการชาร์จแบตเตอรี่มากเกินไป
เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีของลิเธียมมีการใช้งานมากจึงเป็นเรื่องง่ายที่จะเผาไหม้เมื่อแบตเตอรี่ถูกปล่อยออกมาและชาร์จแบตเตอรี่จะยังคงร้อนขึ้นก๊าซที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการเปิดใช้งานจะขยายตัวความดันภายในของแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้น ความดันถึงระดับหนึ่งเช่นเปลือกมีแผลเป็นมันจะแตกทำให้เกิดการรั่วไหลไฟและแม้กระทั่งการระเบิด
เพื่อบรรเทาอันตรายของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนช่างเทคนิคได้เพิ่มส่วนผสมที่สามารถยับยั้งกิจกรรมของลิเธียม (เช่นโคบอลต์, แมงกานีส, เหล็ก, ฯลฯ ) แต่สิ่งเหล่านี้ไม่สามารถเปลี่ยนความเสี่ยงของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้โดยพื้นฐาน
เมื่อแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนธรรมดาถูกชาร์จมากเกินไปลัดวงจร ฯลฯ มันอาจร้อนขึ้นภายในแบตเตอรี่ย่อยสลายวัสดุอิเล็กโทรดบวกและออกซิไดซ์อิเล็กโทรดเชิงลบและวัสดุอิเล็กโทรไลต์ซึ่งจะทำให้เกิดการขยายตัวของก๊าซและเพิ่มความดันภายในของ แบตเตอรี่และการระเบิดอาจเกิดขึ้นเมื่อความดันถึงระดับหนึ่ง แบตเตอรี่โพลีเมอร์ลิเธียมไอออนเนื่องจากการใช้อิเล็กโทรไลต์คอลลอยด์จะไม่ผลิตก๊าซจำนวนมากเนื่องจากการเดือดของเหลวทำให้การกำจัดความเป็นไปได้ของการระเบิดอย่างรุนแรง
ในปัจจุบันแบตเตอรี่พอลิเมอร์ในประเทศส่วนใหญ่เป็นเพียงแบตเตอรี่ที่อ่อนนุ่มโดยใช้ฟิล์มอลูมิเนียมพลาสติกเป็นเปลือก แต่อิเล็กโทรไลต์ไม่เปลี่ยนแปลง แบตเตอรี่นี้อาจบางลักษณะการปล่อยอุณหภูมิต่ำนั้นดีกว่าแบตเตอรี่พอลิเมอร์และความหนาแน่นของพลังงานของวัสดุนั้นเหมือนกับแบตเตอรี่ลิเธียมของเหลวและแบตเตอรี่พอลิเมอร์ธรรมดา แต่เนื่องจากการใช้ฟิล์มอลูมิเนียมพลาสติกจึงเป็น เบากว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเหลวธรรมดา ในแง่ของความปลอดภัยเมื่อของเหลวอยู่ใกล้กับการต้มฟิล์มอลูมิเนียมพลาสติกของแบตเตอรี่ซุ่มซ่ามจะนูนหรือแตกตามธรรมชาติและจะไม่ระเบิด
ควรสังเกตว่าแบตเตอรี่ใหม่อาจยังคงเผาผลาญหรือขยายและแตกและความปลอดภัยไม่สามารถป้องกันได้
ดังนั้นเราต้องระมัดระวังเมื่อใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนชนิดต่าง ๆ
ในปัจจุบันมีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสองประเภท (LIB) และแบตเตอรี่ลิเธียม-โพลีเมอร์ (PLIB) ในหมู่พวกเขาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหลวหมายถึงแบตเตอรี่ทุติยภูมิที่มีสารประกอบ LI+ ที่ฝังอยู่เป็นขั้วไฟฟ้าบวกและลบ สารประกอบลิเธียม LICOO2, LINIO2 หรือ LIMN2O4 ใช้ในอิเล็กโทรดบวกและ LI-CARBON Interlayer Compound LIXC6 ใช้ในอิเล็กโทรดเชิงลบ ระบบแบตเตอรี่ทั่วไปมีดังนี้ :
(-) C | LIPF6-EC+DEC | LICOOU2 (+)
ปฏิกิริยาบวก: licoo2 = li1-xcoo2+xli ++ xe-
ปฏิกิริยาเชิงลบ: 6c+xli ++ xe- = lixc6
ปฏิกิริยาแบตเตอรี่ทั้งหมด: licoo2+6c = li1-xcoo2+lixc6
หลักการของแบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์นั้นเหมือนกับลิเธียมเหลวความแตกต่างที่สำคัญคืออิเล็กโทรไลต์นั้นแตกต่างจากลิเธียมเหลว โครงสร้างหลักของแบตเตอรี่ประกอบด้วยสามองค์ประกอบ: อิเล็กโทรดบวกอิเล็กโทรดเชิงลบและอิเล็กโทรไลต์ แบตเตอรี่ลิเธียมพอลิเมอร์ที่เรียกว่าอย่างน้อยหนึ่งโครงสร้างหลักทั้งสามนี้ใช้วัสดุพอลิเมอร์เป็นระบบแบตเตอรี่หลัก ในระบบแบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์ที่พัฒนาแล้ววัสดุพอลิเมอร์ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับอิเล็กโทรดบวกและอิเล็กโทรไลต์ วัสดุขั้วบวกรวมถึงโพลีเมอร์นำไฟฟ้าหรือสารประกอบอนินทรีย์ที่ใช้กันทั่วไปในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน อิเล็กโทรไลต์อาจเป็นอิเล็กโทรไลต์ของแข็งหรือคอลลอยด์พอลิเมอร์หรืออิเล็กโทรไลต์อินทรีย์ เทคโนโลยีลิเธียมไอออนทั่วไปใช้อิเล็กโทรไลต์ของเหลวหรือคอลลอยด์ซึ่งต้องใช้บรรจุภัณฑ์รองที่แข็งแกร่งเพื่อเก็บส่วนผสมที่ติดไฟได้ซึ่งเพิ่มน้ำหนัก นอกจากนี้ยัง จำกัด ขนาดความยืดหยุ่น
แบตเตอรี่ลิเธียมพอลิเมอร์รุ่นใหม่สามารถทำได้ในทางทฤษฎีในรูปแบบการกระจายความหลากหลายของรูปร่างปรับปรุงความยืดหยุ่นของการออกแบบแบตเตอรี่เพื่อให้สามารถตอบสนองความต้องการของผลิตภัณฑ์และสร้างรูปร่างและความจุของแบตเตอรี่ซึ่งให้ความยืดหยุ่นในการออกแบบระดับสูงในระดับสูง และความสามารถในการปรับตัวสำหรับนักพัฒนาอุปกรณ์แอปพลิเคชันในโซลูชั่นพลังงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ให้เหมาะสมที่สุด ในเวลาเดียวกันพลังงานของหน่วยของแบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์สูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอเนกประสงค์ 10% ความสามารถชีวิตวงจรและด้านอื่น ๆ ของพวกเขาได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน