حزمة بطارية ليثيوم بوليمر

ما هي بطارية ليثيوم بوليمر

بطارية ليثيوم بوليمر (Li-polymer) ، والمعروفة أيضًا باسم بطارية ليثيوم بوليمر. إنها أيضًا نوع من بطاريات الليثيوم أيون ، ولكن بالمقارنة مع بطارية الليثيوم السائلة (Li-ion) ، فهي تتمتع بالعديد من المزايا الواضحة مثل كثافة الطاقة العالية ، والحجم الأصغر ، والنحافة ، والأخف الوزن ، والسلامة العالية. من حيث الشكل ، تتميز بطاريات الليثيوم بوليمر بسمات رفيعة جدًا ، ويمكن تحويلها إلى حزم بطاريات من أي شكل وقدرة لتلبية احتياجات المنتجات المختلفة. يمكن أن يصل الحد الأدنى لسمك بطارية ليثيوم بوليمر إلى 0.5 مم. جهدها الاسمي هو نفس الجهد الاسمي لـ Li-ion البالغ 3.7 فولت ، ولا يوجد تأثير للذاكرة.

ملامح بطارية ليثيوم بوليمر

1. تشكيل المرونة
2. طاقة نسبة كتلة أعلى (3 أضعاف طاقة بطاريات MH-Ni) ؛
3. الاستقرار الكهروكيميائي واسع ، حتى 9 فولت ؛
4. سلامة وموثوقية مثالية ؛
5. دورة حياة أطول وفقدان أقل للقدرة ؛
6. استخدام حجم كبير

كيف تعمل بطارية ليثيوم بوليمر

في هذه المرحلة ، يتم تقسيم بطاريات الأيونات إلى بطاريات ليثيوم سائلة (LIB) وبطاريات بوليمر ليثيوم أيون (PLB). من بينها ، تشير بطاريات الليثيوم السائلة إلى بطاريات القطب الموجبة والسالبة التي تحتوي على مواد كيميائية مدمجة Li +. المكونات الإيجابية LiCoO2 أو LiNiO2 أو LiMn2O4 والمكونات السلبية LixC6 ونظام البطارية القابلة لإعادة الشحن النموذجي هو:

تفاعل قطب كهربائي إيجابي (تفاعل اختزال): Li1-xCoO2 + xLi ++ xe- = LiCoO2

رد فعل سلبي (تفاعل الأكسدة والاختزال): LixC6-xe- = 6C + xLi +

التفاعل الكلي لحزمة بطارية ليثيوم بوليمر: Li1-xCoO2+LixC6=Li-CoO2+6C

مبدأ بطاريات الليثيوم بوليمر هو نفس مبدأ بطاريات الليثيوم أيون السائلة ، ويعتمد الاختلاف الرئيسي على الاختلاف في إلكتروليت بطارية الليثيوم. يحتوي الهيكل الأساسي للبطارية على ثلاثة عناصر: محلول موجب وسالب ومحلول إلكتروليت. يشير مصطلح "بطارية ليثيوم بوليمر" إلى برنامج نظام البطاريات القابلة لإعادة الشحن الذي يستخدم البوليمر باعتباره الهيكل الرئيسي في واحد على الأقل أو أكثر من الهياكل الرئيسية الثلاثة هنا. وفي نظام إدارة بطارية الليثيوم البوليمر الذي تم تطويره وتصميمه في هذه المرحلة ، يعد تطبيق المواد الخام للبوليمر في الدرجة الإيجابية وإلكتروليت بطارية الليثيوم أمرًا مهمًا للغاية. يحتوي القطب المعدني على مواد بوليمر موصلة أو مواد غير عضوية في بطاريات الليثيوم العامة. يمكن أن يكون محلول الإلكتروليت عبارة عن محاليل إلكتروليت صلبة أو غروانية من مادة البوليمر ، أو محاليل إلكتروليت كيميائية عضوية لبطارية الليثيوم. بطاريات أيون الليثيوم العامة عبارة عن أجسام سائلة مطبقة تقنيًا أو محلول غرواني إلكتروليت لبطارية الليثيوم ، لذلك يجب إعادة تعبئتها بحزم لاحتواء المكونات المحددة القابلة للاشتعال ، والتي لا تزيد الوزن الصافي فحسب ، بل تحد أيضًا من تنسيق المواصفات.

بطارية الليثيوم البوليمر الجديدة (بطارية ATL القابلة لإعادة الشحن رقيقة جدًا حتى مم ، وهو ما يعادل سمك بطاقة الائتمان) ، ومساحة إجمالية خالية ومظهر مجاني ، مما يحسن بشكل كبير من القدرة على التنسيق لتصميم منتج البطارية القابلة لإعادة الشحن ، ثم يمكن أن تأخذ في الاعتبار لوائح المنتج ، بحيث يكون لجميع أنواع البطاريات القابلة لإعادة الشحن حجمًا أكبر ، وتظهر بعض إمكانات تنسيق التصميم وتبديل حلول إمداد الطاقة لمطوري المعدات لتعظيم خصائص منتجاتهم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الطاقة الحركية لبطارية الليثيوم عالية البوليمر أعلى بنسبة 20٪ من طاقة بطاريات الليثيوم العامة في هذه المرحلة ، كما تم تحسين خصائص الحجم وحماية البيئة تدريجيًا مقارنة ببطاريات الليثيوم العامة.

حزمة ومتطلبات هيكل بطارية ليثيوم بوليمر

بطارية ليثيوم بوليمر مُصممة بعبوة ناعمة من الألمنيوم والبلاستيك. بمجرد حدوث خطر على السلامة ، سوف تنفجر خلية بطارية الليثيوم بوليمر فقط. يجب استيفاء الشروط التالية من حيث أداء السلامة:

(1) ماس كهربائى: لا حريق ، لا انفجار
(2) الشحن الزائد: لا حريق ، لا انفجار
(3) اختبار الصندوق الساخن: لا حريق ، لا انفجار (درجة حرارة ثابتة تبلغ 150 درجة مئوية لمدة 10 دقائق)
(4) الوخز بالإبر: لا يوجد انفجار (استخدم مسمار 3mm لاختراق البطارية)
(5) تأثير اللوحة: لا حريق ، لا انفجار (جسم ثقيل 10 كجم يصطدم بالبطارية من ارتفاع 1 متر)
(6) الحرق: لا يوجد انفجار (شعلة غاز شواء البطارية)

الاستفادة من بطاريات الليثيوم البوليمر

1. الجهد القياسي العامل لبطارية ليثيوم بوليمر واحدة قابلة لإعادة الشحن أعلى بكثير من الجهد القياسي العامل لبطارية نيكل-هيدروجين قابلة لإعادة الشحن وبطارية نيكل كادميوم قابلة لإعادة الشحن.

2. الكثافة كبيرة ، وكثافتها النسبية مرتين أو أعلى من بطاريات النيكل والهيدروجين القابلة لإعادة الشحن أو بطاريات النيكل والكادميوم.

3. العمر الافتراضي لبطارية الليثيوم بوليمر صغير ، ووقت التخزين طويل جدًا ، كما أن تلف حجمها صغير أيضًا.

4. عمر طويل ، يمكن أن يتجاوز وقت دورة التطبيق العادي لبطاريات الليثيوم البوليمر 500 مرة.

5. لا يوجد تأثير للذاكرة ، ولا حاجة لتفريغ الطاقة المتبقية قبل شحن البطارية ، وهو مناسب للاستخدام.

6. عامل أمان ممتاز: نوع هيكل بطارية ليثيوم أيون البوليمر مصنوع من عبوة ناعمة من الألومنيوم والبلاستيك ، والتي تختلف عن الغلاف البلاستيكي لبطارية الليثيوم السائلة. بمجرد وجود خطر على السلامة ، تكون بطارية الليثيوم السائلة معرضة جدًا للانفجار ، ويمكن أن يتسبب العدد الأقصى من بطاريات الليثيوم البوليمرية في الانفجار فقط.

7. السماكة ليست كبيرة ويمكن جعلها أرق: يمكن ضمان السماكة لتكون أقل من ملليمترات ، وهو ما يناسب الهواتف المحمولة الحالية.

8. أخف وزنًا: لا تحتاج البطارية القابلة لإعادة الشحن باستخدام مادة البوليمر بطارية الليثيوم المنحل بالكهرباء إلى علبة بلاستيكية للصيانة الخارجية. بالمقارنة مع بطارية الليثيوم ذات غلاف الألومنيوم من نفس طراز مواصفات الحجم ، فإن بطارية ليثيوم بوليمر أخف بنسبة 20٪ من بطارية الألومنيوم القابلة لإعادة الشحن.

9. سعة كبيرة: بالمقارنة مع بطارية الألومنيوم القابلة لإعادة الشحن من نفس المواصفات والطراز ، فإن بطارية ليثيوم بوليمر لديها حجم أعلى بنسبة 10-15٪. في هذه المرحلة ، تستخدم جميع الهواتف الذكية التي تم طرحها في السوق بطاريات بوليمر.

10. مقاومة داخلية منخفضة: المقاومة الداخلية لخلية الليثيوم بوليمر أصغر من مقاومة بطارية الليثيوم السائل العامة ، مما يقلل بشكل كبير من الاستهلاك الذاتي للبطارية القابلة لإعادة الشحن ويزيد من عمر البطارية على الهاتف المحمول ، ويمكنه الاتصال بشكل كامل مع المعيار الدولي. بطارية ليثيوم بوليمر مناسبة للشحن والتفريغ بالتيار العالي. إنه خيار مثالي للتشغيل عن بعد وهو المنتج الأكثر احتمالا لاستبدال بطاريات Ni-MH القابلة لإعادة الشحن.

11. القدرة على تخصيص المظهر: لا تحتاج الشركة المصنعة إلى أن تقتصر على تصميم المظهر القياسي ، ويمكن أن تضع المواصفات المناسبة مع التنمية الاقتصادية وفقًا لرضا العملاء ، ويمكن تحسين أو تقليل سمك بطاريات الليثيوم ، ويمكن تطوير بطاريات الليثيوم الجديدة ومصممة بجودة عالية وسعر منخفض ووقت دورة القالب قصير. يمكن تخصيص بعضها وفقًا لمظهر الهاتف المحمول لاستخدام المساحة الداخلية لحالة البطارية القابلة لإعادة الشحن بمرونة ، وذلك لزيادة طاقة البطارية.

12. خصائص الشحن والتفريغ الممتازة: بالمقارنة مع محاليل الإلكتروليت السائلة ، تستخدم بطاريات الليثيوم البوليمر محلولًا غروانيًا أو محاليل إلكتروليتية ، تتميز بخصائص الشحن والتفريغ المستقرة.

13. مخطط تصميم لوحة حماية بطارية الليثيوم بسيط للغاية: عند استخدام مواد خام عالية البوليمر ، ليس من السهل اشتعال النيران والانفجار لخلية بطارية الليثيوم ، كما أن خلية بطارية الليثيوم نفسها لديها عامل أمان كافٍ ، وبالتالي فإن مسار الصيانة يمكن النظر في خطة تصميم بطارية ليثيوم بوليمر لإزالة PTC وقاطع الدائرة ، وتوفير تكلفة البطارية القابلة لإعادة الشحن.

عيوب بطاريات الليثيوم البوليمر

1. تزداد تكلفة البطاريات القابلة لإعادة الشحن ، ولا يمكن تنقية إلكتروليت بطاريات الليثيوم بواسطة برنامج النظام.
2. من أجل الحفاظ على التلاعب بالمسار ، فإن الشحن الزائد أو التفريغ الزائد سيدمر تقاطع المركبات في البطارية القابلة لإعادة الشحن ، مما سيضر بشدة بعدد دورات البطارية.

طريقة شحن بطارية ليثيوم بوليمر

في الوقت الحالي ، تعتمد طريقة شحن بطارية الليثيوم البوليمرية بشكل عام تيارًا ثابتًا وشحنًا ثابتًا للجهد: يتم شحن البطارية أولاً بتيار ثابت ، عندما يرتفع جهد البطارية إلى قيمة معينة (4.2 فولت) ، يظل الجهد دون تغيير ، والتيار في الدائرة إلى قيمة صغيرة جدًا ويميل في النهاية إلى 0.

احتياطات لاستخدام بطاريات الليثيوم البوليمر

1. يحظر ضرب البطارية بأجزاء حادة ؛
2. يحظر نقل أو تخزين بطاريات الليثيوم البوليمر والأشياء المعدنية معًا ؛
3. يحظر تجاهل البطارية أو إسقاطها أو صدمها أو ثنيها ، كما يُمنع ضرب البطارية بمطرقة أو الضغط على البطارية ؛
4. يحظر استخدام الأشياء المعدنية مثل الأسلاك لتقصير الدائرة الكهربائية الموجبة والسالبة للبطارية مباشرة ؛
5. يحظر تقصير القطب الموجب أو القطب السالب للبطارية بطبقة الألمنيوم من مادة التغليف الخارجية المصنوعة من فيلم الألمنيوم والبلاستيك لحزمة البطارية ؛
6. يحظر تفكيك البطارية تحت أي ظرف من الظروف ؛
7. يحظر غزو البطارية في الماء أو مياه البحر ، ويجب ألا تكون خلية البطارية رطبة ؛
8. يحظر استخدام البطاريات أو وضعها بالقرب من مصادر الحرارة (مثل الماء الساخن والسخانات وما إلى ذلك) ؛
9. يحظر تسخين البطارية أو رميها في الماء ؛
10. يحظر لحام البطاريات مباشرة ؛
11. يحظر شحن البطارية بالقرب من النار أو في مكان شديد الحرارة ؛
12. يحظر وضع البطارية في فرن الميكروويف أو حاوية الضغط العالي ؛
13. يحظر استخدام البطارية أو تركها تحت درجة حرارة عالية (مثل ضوء الشمس القوي أو السيارة شديدة الحرارة) لفترة طويلة ، وإلا فسوف يتسبب ذلك في ارتفاع درجة حرارة البطارية أو اشتعال النيران أو انخفاض الوظيفة ، وسيتم تقليل العمر الافتراضي ؛
14. إذا تسرب المنحل بالكهرباء ولمس الجلد أو أجزاء أخرى ، اشطفه على الفور بالماء النظيف. إذا لامس الإلكتروليت العينين ، اشطفها بالماء النظيف على الفور واستشر طبيبًا قريبًا في أسرع وقت ممكن ؛
15. يحظر استخدام البطاريات التالفة ، مثل تسرب الإلكتروليت أو البطاريات التي تبدد رائحة الإلكتروليت ويجب إبعادها عن مصادر الحريق لمنع البطارية من الاشتعال أو الانفجار.

الفطرة السليمة عند استخدام بطارية ليثيوم بوليمر

1. يجب أن يكون شاحن البطارية شاحنًا بجهد ثابت وبجهد ثابت ووظيفة شحن متوازية. يجب أن يكون تيار الشحن أقل من 1.5 أمبير. يجب ألا يتجاوز جهد الشحن المحمّل على الأقطاب الموجبة والسالبة لكل خلية أثناء الشحن 4.25 فولت ؛
2. سيؤدي الإفراط في تفريغ البطارية إلى فقدان أداء البطارية ووظيفتها. يجب على المستخدمين التأكد من أن جهد إنهاء التفريغ لكل بطارية هو ≥2.75V ؛
3. من أجل استخدام البطارية بشكل أفضل وأطول ، يجب شحن البطارية بشكل غير منتظم للحفاظ على الجهد بين 3.6 فولت و 3.9 فولت لكل خلية ؛
4. يجب أن تكون درجة حرارة شحن البطارية 0-40 ℃ ، ودرجة حرارة التفريغ يجب أن تكون -20-60 ℃ ، ودرجة حرارة التخزين يجب أن تكون 25 ± 5 ؛
5. الامتثال الصارم لنقل البطارية تحت 10٪ -50٪ من حالة الشحن ؛

التخلص من بطارية ليثيوم بوليمر

عند تفريغ البطارية ، يوصى بقطع طبقة الألومنيوم والبلاستيك الخاصة بالبطارية بمقص وشطفها بالماء النظيف لمدة دقيقة واحدة. بعد ذلك يمكن التخلص منه دون تلوث أو إعادة تدويره بواسطة جهة خاصة. يمكن إعادة تدوير بطاريات الليثيوم البوليمرية التي تصنعها شركة نورانو من قبل المورد أو الموزع.

كيفية شراء بطاريات ليثيوم بوليمر عالية الجودة

يكمن مفتاح الميزة التنافسية الأكبر لبطاريات الليثيوم البوليمرية في صغر حجمها وخفة وزنها نسبيًا وسهولة حملها. لقد أصبحوا مصدرًا مثاليًا للطاقة الخضراء المفضل لدى المشترين. عند اختيار بطاريات ليثيوم بوليمر ، يجب أن تكون ضمن فئة سعة الجهد العلمية والمعقولة. المزيد والمزيد من المشترين يسعون وراء سعة كبيرة جدًا وفولطية عالية جدًا. هذه الفكرة والممارسة خاطئة تمامًا. يجب أن يكون واضحًا أنه كلما زادت الطاقة المتراكمة في حجم محدود ، زادت صعوبة إدارتها ، وكلما زاد الجهد وزادت السعة ، زادت صعوبة وفشل دائرة الحماية ودائرة المعادلة. من أجل مطابقة المعدات التي نستخدمها بشكل أفضل مع بطارية ليثيوم بوليمر ، يعتمد ذلك على شهادة اختبار الأمان لبطارية ليثيوم بوليمر على النحو التالي:

في ظل الظروف العادية ، يجب وضع علامة أولاً على مظهر شعار حزمة بطارية ليثيوم بوليمر خارجي ، مثل اسم الشركة المصنعة واسم العلامة التجارية أو العلامة التجارية وإعداد النمط والبطارية.

من ناحية أخرى ، من الضروري اجتياز الاختبارات ، مثل الصدمة ، والتسارع ، والاهتزاز ، والصدمة الحرارية ، واختبار الدورة الحرارية ، واختبار محاكاة الارتفاعات العالية ، بحيث لا تنفجر بطارية العينة أو تشتعل فيها النيران ، ويجب أن يكون هناك لا يوجد ثقب أو تسرب.

بعد ذلك ، يلزم إجراء اختبار تفريغ الشحن ، والذي يجب فهمه من جوانب دورة تفريغ الشحن ، واختبار الدائرة القصيرة ، واختبار الشحن غير الطبيعي ، واختبار التفريغ الإلزامي ، والشحن الزائد ، وما إلى ذلك.

في هذه المرحلة ، يُطلب من المزيد والمزيد من مصنعي بطاريات الليثيوم البوليمر الحصول على علامات شهادة CE و UL عند تصدير البطاريات ، مما يشير إلى أنها تلبي معايير السلامة والنظافة وحماية البيئة وحماية المشتري ، وما إلى ذلك ، والتي تعد ضرورية للمنتجات المباعة في سوق أوروبا وأمريكا الشمالية. لذلك يتعين علينا إصدار أحكام صارمة بشأن بطارية ليثيوم بوليمر لضمان الحماية القوية التي يوفرها استخدام الجهاز وتجنب التشوهات في عملية الاستخدام.