리튬 폴리머 배터리 팩

리튬 폴리머 배터리란 무엇인가

리튬 폴리머 배터리(Li-polymer)라고도 하는 리튬 폴리머 배터리는 또한 리튬 이온 배터리의 한 형태입니다. 액체 리튬 배터리(Li-ion)와 비교할 때, 고에너지 밀도, 더 작은 크기, 초박형, 가벼운 무게, 높은 안전성 등과 같은 여러 명확한 이점을 갖고 있습니다. 모양 측면에서 리튬 폴리머 배터리는 초박형 특성을 가지며, 다양한 제품의 필요에 맞춰 어떤 모양과 용량의 배터리 팩으로도 제작될 수 있습니다. 리튬 폴리머 배터리의 최소 두께는 0.5mm에 이를 수 있습니다. 정격 전압은 Li-ion의 정격 전압 3.7V와 동일하며 메모리 효과가 없습니다.

리튬 폴리머 배터리의 특징

1. 성형 유연성;
2. 질량 대비 에너지 더 높음( MH-Ni 배터리의 3배);
3. 전기화학적 안정성이 넓으며 최대 9V까지;
4. 완벽한 안전성과 신뢰성;
5. 더 긴 사이클 수명 및 용량 손실 감소;
6. 높은 체적 활용도;

폴리머 리튬 배터리는 어떻게 작동하는가

현재 이 단계에서 이온 배터리는 액상 리튬 배터리(LIB)와 폴리머 리튬 이온 배터리(PLB)로 나뉩니다. 그 중 액상 리튬 배터리는 Li+가 내재된 화학 물질을 포함하는 양극 및 음극 배터리를 지칭합니다. 양극 성분 LiCoO2, LiNiO2 또는 LiMn2O4, 음극 성분 LixC6, 일반적으로 재충전 가능한 배터리 시스템은 다음과 같습니다:

양극 반응(환원 반응): Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2

음극 반응(산화 반응): LixC6-xe-=6C+xLi+

리튬 폴리머 배터리 팩의 총 반응: Li1-xCoO2+LixC6=Li-CoO2+6C

리튬 폼 폴리머 배터리의 원리는 액상 리튬 이온 배터리의 원리와 동일하며, 핵심 차이는 리튬 배터리의 전해질 차이에 달려 있다. 배터리의 핵심 구성은 양극, 음극, 전해질 용액의 세 가지 요소를 포함한다. “폴리머 리튬 배터리”는 여기의 세 가지 핵심 구성 중 하나 이상에서 폴리머를 핵심 구조로 사용하는 재충전 가능 배터리 시스템 소프트웨어를 가리킨다. 그리고 이 단계에서 개발·설계된 폴리머 리튬 배터리 관리 시스템에서 양극 등급의 폴리머 원료와 리튬 배터리 전해질의 적용은 매우 중요하다. 금속 전극에는 일반 리튬 배터리에서 도전성 폴리머 재료나 무기 물질이 포함된다. 전해질 용액은 고체 또는 콜로이드성 폴리머 물질 전해질 용액이거나 유기 화학 리튬 배터리 전해질일 수 있다. 일반적인 리튬 이온 배터리는 기술적으로 액체 전해질 또는 콜로이드 용액 리튬 배터리 전해질을 적용하므로 인화성 성분을 포함하도록 확실히 포장되며, 이는 순 중량을 증가시킬 뿐만 아니라 규격의 조정도 제한한다.

새로운 폴리머 리튬 배터리(ATL 재충전 배터리는 초박형으로 mm에 달하며, 신용카드 두께에 해당), 전체 면적 자유 및 외관 자유는 재충전 배터리 제품 설계의 조정 능력을 크게 향상시키며, 이후 제품 규정을 고려할 수 있어 모든 종류의 재충전 배터리가 더 큰 용량을 가지게 되고 장비 개발자들이 제품 특성을 극대화할 수 있는 다양한 설계 조정 능력과 스위칭 파워 솔루션을 제시한다. 또한 현 단계에서 고분자 리튬 배터리의 운동 에너지는 일반 리튬 배터리보다 20% 높으며, 용량 및 환경 친화성 특징도 일반 리튬 배터리와 비교해 점차 개선되고 있다.

리튬 폴리머 배터리의 패키지 및 구조 요구사항

폴리머 리튬 배터리는 알루미늄-플라스틱 연성 포장으로 구성된다. 안전 위험이 발생하면 리튬 폴리머 배터리 셀은 폭발한다. 안전 성능 측면에서 다음 조건을 충족해야 한다:

(1) 단락: 화재 없음, 폭발 없음
(2) 과충전: 화재 없음, 폭발 없음
(3) 고온 박스 테스트: 화재 없음, 폭발 없음(고정 온도 150℃에서 10분)
(4) 천공: 폭발 없음(Ф3mm 못으로 배터리를 관통)
(5) 플레이트 충격: 화재 없음, 폭발 없음(10kg 무게 물체가 배터리에 높이 1m에서 충격)
(6) 소각: 폭발 없음(가스 불꽃으로 배터리 그을림)

폴리머 리튬 배터리의 장점

1. 단일 재충전 가능한 폴리머 리튬 배터리의 작동 표준 전압은 니켈-수소 재충전 배터리 및 니켈-카드뮴 재충전 배터리의 작동 표준 전압보다 훨씬 높다.

2. 밀도가 크고 상대 밀도는 니켈-수소 재충전 배터리나 니켈-카드뮴 배터리보다 두 배 이상 높다.

3. 리튬 폴리머 배터리의 수명은 짧고 저장 시간이 길며 용량 손실도 작다.

4. 수명이 길고, 폴리머 리튬 배터리의 모든 정상 사용 사이클 시간은 500회 이상 가능하다.

5. 메모리 효과가 없고, 배터리 충전 전 남은 전력을 비워줄 필요가 없어 편리하게 사용할 수 있다.

6. 우수한 안전 계수: 폴리머 리튬 이온 배터리의 구조형은 알루미늄-플라스틱 연성 포장으로 구성되어 액체 리튬 배터리의 플라스틱 외피와 다르다. 안전 위험이 발생하면 액체 리튬 배터리는 폭발하기 쉽고, 폴리머 리튬 배터리는 최대 폭발만 유발할 수 있다.

7. 두께가 크게 되지 않으며 더 얇게 만들 수 있다: 두께는 밀리미터 이하로 보장될 수 있어 현재 모바일 기기에 적합하다.

8. 가벼운 무게: 폴리머 물질 전해질을 사용하는 재충전형 배터리는 외부 유지보수를 위한 플라스틱 케이스가 필요하지 않다. 같은 용량 규격의 알루미늄 쉘 리튬 배터리와 비교할 때, 폴리머 리튬 배터리는 알루미늄 쉘 재충전 배터리보다 20% 가볍다.

9. 대용량: 동일 규격과 모델의 알루미늄 재충전지와 비교할 때 폴리머 리튬 배터리는 용량이 10-15% 더 큽니다. 현재 시판 중인 스마트폰은 모두 폴리머 배터리를 사용하고 있습니다.

10. 낮은 내부저항: 리튬 폴리머 셀의 내부저항은 일반 Li-전해액 배터리보다 작아 재충전 배터리의 자체 소비를 크게 줄이고 휴대폰의 배터리 수명을 늘리며 국제 표준과 완전히 연결될 수 있습니다. 폴리머 리튬 배터리는 고전류 충전 및 방전에 적합합니다. 원격 작동에 이상적인 선택으로 Ni-MH 재충전지의 대체 가능성이 가장 높은 제품입니다.

11. 외관 커스터마이즈 가능: 제조사는 표준 외관 디자인에 얽매일 필요가 없으며 고객 만족도에 따라 경제 개발에 맞춰 적절한 규격으로 만들 수 있고, 리튬 배터리의 두께를 증가시키거나 축소할 수 있으며, 고품질 저가로 새로운 리튬 배터리를 개발·설계하고 금형 사이클 시간을 짧게 할 수 있습니다. 일부는 휴대폰의 외관에 맞춰 맞춤 제작되어 충전지 케이스의 실내 공간을 유연하게 활용하여 배터리 용량을 증가시킬 수 있습니다.

12. 우수한 충전 및 방전 특성: 액체 전해질 용액과 비교하여 폴리머 리튬 배터리는 콜로이드 용액이나 전해질 용액을 사용하여 충전 및 방전 특성이 안정적입니다.

13. 리튬 배터리 보호 회로 설계 방식은 매우 단순합니다: 고분자 원료를 사용할 때 리튬 배터리 셀이 발화 및 폭발하기 쉽지 않으며, 리튬 배터리 셀 자체에도 충분한 안전 계수가 있어 폴리머 리튬 배터리의 유지 관리 경로 설계안을 통해 PTC와 차단기를 제거하고 재충전 배터리의 비용을 절감하는 방향으로 고려할 수 있습니다.

폴리머 리튬 배터리의 단점

1. 재충전 배터리의 비용이 증가하고 리튬 배터리의 전해질은 시스템 소프트웨어로 정제될 수 없습니다.
2. 루트를 유지하기 위해 과충전이나 과방전은 재충전 배터리의 화합물 접합을 파괴하여 배터리 충전 주기에 심각한 영향을 미칩니다.

폴리머 리튬 배터리의 충전 방법

현재 폴리머 리튬 배터리의 충전 방법은 일반적으로 일정전류-정전압 충전을 채택합니다: 먼저 일정전류로 배터리를 충전하고, 배터리 전압이 특정 값(4.2V)에 도달하면 전압은 일정하게 유지되고 회로의 전류는 매우 작은 값으로 떨어져 결국 0에 이릅니다.

폴리머 리튬 배터리 사용 주의사항

1. 배터리에 예리한 부품으로 타격하는 행위를 금지합니다;
2. 폴리머 리튬 배터리와 금속 물체를 함께 운송하거나 보관하는 것을 금지합니다;
3. 배터리를 버리거나 떨어뜨리거나 충격을 주거나 구부리는 행위를 금지하며, 망치로 두드리거나 밟는 행위를 금지합니다;
4. 와이어 등의 금속 물체로 배터리의 양극과 음극을 직접 단락시키는 행위를 금지합니다;
5. 배터리 팩의 외부 포장 알루미늄-필름 재질의 알루미늄 층으로 양극 또는 음극을 단락시키는 행위를 금지합니다;
6. 어떤 상황에서도 배터리 팩을 해체하는 것을 금지합니다;
7. 배터리를 물이나 바닷물에 침수시키는 행위를 금지하며 배터리 셀은 습기에 노출되지 않도록 해야 합니다;
8. 배터리를 열원(뜨거운 물, 히터 등) 근처에서 사용하거나 보관하는 것을 금지합니다;
9. 배터리를 가열하거나 물에 버리는 행위는 금지되어 있습니다;
10. 배터리를 직접 용접하는 행위는 금지되어 있습니다;
11. 화염 근처나 매우 더운 곳에서 배터리를 충전하는 행위는 금지되어 있습니다;
12. 배터리를 전자레인지나 고압 용기에 넣어 두는 행위는 금지되어 있습니다;
13. 배터리를 고온(강한 햇빛이나 매우 더운 자동차 등)에서 장시간 사용하거나 방치하면 배터리가 과열되어 화재가 발생하거나 기능 저하가 생기고 수명이 단축될 수 있습니다;
14. 전해질이 누출되어 피부나 다른 부위에 닿으면 즉시 깨끗한 물로 씻어 주세요. 전해질이 눈에 닿으면 즉시 물로 씻고 가까운 의사를 찾아야 합니다;
15. 손상된 배터리(전해질 누출이나 전해질 냄새가 퍼지는 배터리 등)를 사용하거나 화원으로부터 멀리 보관하지 않으면 배터리에 불이나 폭발이 발생할 수 있습니다.

폴리리튬 배터리 사용 시의 일반 상식

1. 배터리 충전기는 일정전류/정전압 및 병렬 충전 기능이 있는 충전기여야 합니다. 충전 전류는 1.5A 미만이어야 하며, 충전 중 각 셀의 양극/음극에 걸리는 충전 전압은 4.25V를 초과해서는 안 됩니다;
2. 배터리의 과방전은 배터리 성능과 기능 손실로 이어집니다. 사용자는 각 배터리의 방전 종료 전압이 ≥2.75V가 되도록 엄격히 보장해야 합니다;
3. 배터리를 더 잘, 더 오래 사용하기 위해서는 셀 당 전압을 3.6V-3.9V 범위로 유지하도록 불규칙적 충전을 해야 합니다;
4. 배터리의 충전 온도는 0-40℃, 방전 온도는 -20-60℃, 보관 온도는 25±5℃여야 합니다;
5. 충전 상태의 운송에 관한 10%-50% 규정을 strictly 준수하십시오;

폴리리튬 배터리의 폐기

배터리를 폐기할 때는 가위로 배터리의 알루미늄-필름을 자르고 1분간 깨끗한 물로 씻는 것을 권장합니다. 그 후 오염 없이 폐기되거나 특별 기관에 의해 재활용될 수 있습니다. Nuranu이 제조한 폴리리튬 배터리는 공급자나 유통업체에 의해 재활용될 수 있습니다.

고품질 폴리리튬 배터리 구매 방법

폴리리튬 배터리가 가지는 더 큰 경쟁 우위의 핵심은 작고 비교적 가벼우며 휴대가 편리하다는 점에 있습니다. 이들은 구매자에게 선호되는 이상적인 친환경 에너지원이 되었습니다. 폴리리튬 배터리를 고를 때는 과학적이고 합리적인 전압 용량 범주에 속해야 합니다. 점점 더 많은 구매자들이 초대형 용량과 초고전압을 추구합니다. 이 생각과 실천은 완전히 잘못된 것입니다. 제한된 용적에 더 많은 에너지가 축적될수록 관리가 더 어려워지며, 전압이 높고 용량이 클수록 보호 회로와 균등화 회로의 고장률과 난이도가 커지게 됩니다. 우리가 사용하는 장비와 폴리리튬 배터리를 더 잘 맞추려면 폴리리튬 배터리의 안전성 시험 인증에 따라 달라집니다:

일반적으로 먼저 외부 폴리리튬 배터리 포장 로고의 외관에서 제조사 이름, 브랜드 명칭 또는 상표, 스타일 설정 여부 등을 판단해야 하며 배터리에는 라벨이 부착되어 있어야 합니다.

또한 충격, 가속, 진동, 열충격, 열 사이클 시험, 고해상도(고고도) 시뮬레이션 시험 등을 통과해야 하며, 시험 샘플 배터리가 폭발하거나 화재에 타지 않는지, 천공이나 누출이 없어야 합니다.

다음으로 충방전 주기, 단락 시험, 이상 충전 시험, 의무 방전 시험, 과충전 등과 같은 측면에서 이해되어야 하는 충방전 시험이 필요합니다.

이 단계에서 점점 더 많은 폴리머 리튬 배터리 제조업체가 배터리를 수출할 때 CE, UL 인증 마크를 갖추어야 한다고 요구되며, 이는 안전성, 위생, 환경 보호 및 구매자 보호 등의 기준을 충족함을 나타내며 유럽 및 북미 시장에서 판매되는 제품에 필요합니다. 따라서 우리는 폴리머 리튬 배터리에 대해 엄격한 판단을 내려야 하며, 장비 사용으로 인한 강력한 보호를 보장하고 사용 과정의 이상을 피해야 합니다.