História lítium-polymérových batérií

História lítium-polymérových batérií

 2023-5-12

   Lítium-iónové polymérové ​​batérie sa vyvinuli z lítium-iónových batérií. Hlavný rozdiel je v tom, že elektrolyt lítiových solí v batériách nesú pevné polyméry, ako je polyetylénglykol alebo polyakrylonitril, a nie organické roztoky používané v lítium-iónových batériách. Lítium-iónové batérie majú v porovnaní s lítium-iónovými batériami výhody nižších výrobných nákladov, flexibilnejšieho výberu tvaru balenia, spoľahlivosti a odolnosti. Nevýhodou je malá nabíjacia kapacita. Lítium-polymérové ​​batérie sa prvýkrát objavili v spotrebnej elektronike okolo roku 1995.

    Komerčné lítium-iónové batérie, ktoré sa dnes vyrábajú, sú balené v elastických laminovaných obaloch z mäkkého filmu, ktoré sa líšia od valcových lítium-iónových batérií s kovovým tvrdým obalom. Tvrdá škrupina lítium-iónových batérií musí poskytovať tlak na upevnenie izolátora a elektródy dohromady, zatiaľ čo obaly z lítiového polyméru nevyžadujú taký tlak (väčšina nie), pretože elektródové dosky a izolátory sú naskladané na seba. Vďaka absencii pevného kovového obalu môže táto batéria znížiť svoju hmotnosť o 20 % v porovnaní so samotnou pevnou batériou.

   Napätie lítium-iónových batérií sa pohybuje medzi 2,7 V (vybité) a približne 4,23 V (plne nabité). Aby sa predišlo prebíjaniu, napätie každej lítium-iónovej batérie by malo byť obmedzené na 4,235 voltov alebo menej, ak sú zabalené v sérii.

   V raných fázach vývoja majú lítium-iónové batérie problém s vysokým vnútorným odporom. Medzi ďalšie obmedzenia patrí dlhší čas nabíjania a nižšia maximálna kapacita vybíjania v porovnaní s existujúcimi batériami. V decembri 2007 spoločnosť Toshiba oznámila nový dizajn, ktorý by sa mohol nabíjať rýchlejšie. Očakáva sa, že tento produkt po uvedení na trh v máji 2008 výrazne zmení štruktúru trhu existujúcej spotrebnej elektroniky, elektrického náradia a elektrických vozidiel. Najnovší vývoj viedol k zvýšeniu maximálneho vybíjacieho prúdu z približne dvojnásobku pôvodnej kapacity (v r. ampérhodiny) na 65 alebo dokonca 90-krát, čím sa tiež dosiahol cieľ rýchleho nabíjania.

    Lítium-iónové batérie majú tiež dlhšiu životnosť. V posledných rokoch sa tvrdilo, že batérie dokážu dokončiť 1 000 opakovaných cyklov nabíjania a vybíjania, kým klesnú na 80 % svojej kapacity, čo je lepšie ako 300 – 500 cyklov lítium-iónových batérií. Zdôrazňuje sa však, že 100% úplná strata vybitia je najväčšia. Podľa pokynov výrobcu na údržbu, ak zakaždým zostane len 85 % vybitia s určitou rezervou, miera útlmu sa ďalej spomalí a môže dosiahnuť viac ako 5 000 cyklov za takýchto podmienok používania a iný typ lítiovej batérie,“ tenkovrstvová lítiová batéria“ má kapacitu viac ako 10 000 cyklov.