Akumulator litowo-polimerowy

Co to jest bateria litowo-polimerowa

Akumulator litowo-polimerowy (Li-polymer), znany również jako akumulator litowo-polimerowy. Jest to również rodzaj akumulatora litowo-jonowego, ale w porównaniu z akumulatorem litowo-ciekłym (Li-ion) ma wiele oczywistych zalet, takich jak wysoka gęstość energii, mniejszy rozmiar, ultracienkość, mniejsza waga i wysokie bezpieczeństwo. Pod względem kształtu, baterie litowo-polimerowe mają ultracienkie cechy i mogą być wykonane w zestawach baterii o dowolnym kształcie i pojemności, aby zaspokoić potrzeby różnych produktów. Minimalna grubość baterii litowo-polimerowej może osiągnąć 0,5 mm. Jej napięcie nominalne jest takie samo jak napięcie nominalne akumulatorów litowo-jonowych i wynosi 3,7 V, a ponadto nie występuje w niej efekt pamięci.

Cechy baterii litowo-polimerowej

1. Kształtowanie elastyczności;
2. Wyższy stosunek masy do energii (3 razy większy niż w przypadku akumulatorów MH-Ni);
3. Stabilność elektrochemiczna jest szeroka, do 9V;
4. Doskonałe bezpieczeństwo i niezawodność;
5. Dłuższa żywotność i mniejsza utrata pojemności;
6. Wysokie wykorzystanie wolumenu;

Jak działa polimerowa bateria litowa?

Na tym etapie baterie jonowe dzielą się na płynne baterie litowe (LIB) i polimerowe baterie litowo-jonowe (PLB). Wśród nich płynne baterie litowe odnoszą się do baterii z biegunem dodatnim i ujemnym zawierających substancje chemiczne Li+. Składniki dodatnie LiCoO2, LiNiO2 lub LiMn2O4, składniki ujemne LixC6, typowy system akumulatorów:

Reakcja elektrody dodatniej (reakcja redukcji): Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2

Reakcja ujemna (reakcja redoks): LixC6-xe-=6C+xLi+

Całkowita reakcja akumulatora litowo-polimerowego: Li1-xCoO2+LixC6=Li-CoO2+6C

Zasada działania akumulatorów litowo-polimerowych jest taka sama jak w przypadku ciekłych akumulatorów litowo-jonowych, a kluczowa różnica polega na różnicy w elektrolicie akumulatora litowego. Kluczowa struktura baterii zawiera trzy elementy: dodatni, ujemny i roztwór elektrolitu. "Polimerowa bateria litowa" odnosi się do oprogramowania systemu baterii wielokrotnego ładowania, które wykorzystuje polimer jako kluczową strukturę w co najmniej jednej lub więcej z trzech kluczowych struktur. W opracowanym i zaprojektowanym na tym etapie systemie zarządzania polimerową baterią litową bardzo ważne jest zastosowanie surowców polimerowych w elektrodzie dodatniej i elektrolicie baterii litowej. Metalowa elektroda zawiera przewodzące materiały polimerowe lub substancje nieorganiczne w ogólnych bateriach litowych. Roztwór elektrolitu może być stałym lub koloidalnym roztworem elektrolitu polimerowego lub organicznym elektrolitem chemicznym do baterii litowych. Ogólne baterie litowo-jonowe są technicznie stosowanymi ciekłymi ciałami lub koloidalnym roztworem elektrolitu baterii litowej, więc muszą być mocno przepakowane, aby zawierały łatwopalne specyficzne składniki, co nie tylko zwiększa wagę netto, ale także ogranicza koordynację specyfikacji.

Nowa polimerowa bateria litowa (akumulator ATL jest ultracienki do mm, co odpowiada grubości karty kredytowej), wolna powierzchnia całkowita i swobodny wygląd, znacznie poprawiając zdolność koordynacji projektu produktu akumulatora, a następnie można rozważyć przepisy dotyczące produktów, dzięki czemu wszystkie rodzaje akumulatorów mają większą objętość i pokazują pewne możliwości koordynacji projektu i przełączania rozwiązań zasilania dla twórców sprzętu, aby zmaksymalizować ich cechy produktu. Ponadto energia kinetyczna wysokopolimerowej baterii litowej jest 20% wyższa niż w przypadku ogólnych baterii litowych na tym etapie, a objętość i właściwości ochrony środowiska są również stopniowo ulepszane w porównaniu z ogólnymi bateriami litowymi.

Wymagania dotyczące opakowania i struktury baterii litowo-polimerowej

Polimerowa bateria litowa ma strukturę aluminiowo-plastikowego miękkiego opakowania. Gdy wystąpi zagrożenie bezpieczeństwa, ogniwo baterii litowo-polimerowej wybuchnie. Poniższe warunki powinny być spełnione pod względem bezpieczeństwa:

(1) Zwarcie: brak pożaru, brak wybuchu
(2) Przeładowanie: brak pożaru, brak wybuchu
(3) Test gorącej skrzynki: brak pożaru, brak wybuchu (stała temperatura 150 ℃ przez 10 minut)
(4) Akupunktura: brak eksplozji (użyj gwoździa Ф3 mm, aby przebić baterię)
(5) Uderzenie płytą: brak pożaru, brak eksplozji (ciężki przedmiot o masie 10 kg uderza w akumulator z wysokości 1 metra).
(6) Spalanie: brak wybuchu (płomień gazowy grilluje akumulator)

Zalety polimerowych baterii litowych

1. Standardowe napięcie robocze pojedynczego akumulatora polimerowo-litowego jest znacznie wyższe niż standardowe napięcie robocze akumulatora niklowo-wodorowego i akumulatora niklowo-kadmowego.

2. Gęstość jest duża, a jej gęstość względna jest dwukrotnie lub nawet wyższa niż w przypadku akumulatorów niklowo-wodorowych lub niklowo-kadmowych.

3. Żywotność baterii litowo-polimerowej jest niewielka, czas przechowywania jest zbyt długi, a jej uszkodzenie objętościowe jest również niewielkie.

4. Długa żywotność, cały normalny czas cyklu aplikacji polimerowych baterii litowych może przekroczyć 500 razy.

5. Nie ma efektu pamięci, nie ma potrzeby opróżniania pozostałej energii przed naładowaniem baterii, co jest wygodne w użyciu.

6. Doskonały współczynnik bezpieczeństwa: Typ struktury polimerowej baterii litowo-jonowej jest wykonany z aluminiowo-plastikowego miękkiego opakowania, które różni się od plastikowej powłoki ciekłej baterii litowej. Gdy pojawi się zagrożenie bezpieczeństwa, ciekła bateria litowa jest bardzo podatna na eksplozję, a maksymalna liczba polimerowych baterii litowych może spowodować jedynie wybuch.

7. Grubość nie jest duża i można ją zmniejszyć: można zagwarantować grubość poniżej milimetra, co jest odpowiednie dla obecnych telefonów komórkowych.

8. Mniejsza waga: Akumulator wykorzystujący elektrolit litowy z materiału polimerowego nie wymaga plastikowej obudowy do konserwacji zewnętrznej. W porównaniu z akumulatorem litowym z powłoką aluminiową o tej samej specyfikacji objętościowej, akumulator litowo-polimerowy jest o 20% lżejszy niż akumulator z powłoką aluminiową.

9. Duża pojemność: W porównaniu z aluminiowym akumulatorem o tej samej specyfikacji i modelu, polimerowa bateria litowa ma pojemność o 10-15% większą. Na tym etapie wszystkie smartfony wypuszczane na rynek wykorzystują baterie polimerowe.

10. Niski opór wewnętrzny: Wewnętrzna rezystancja ogniwa litowo-polimerowego jest mniejsza niż w przypadku ogólnej ciekłej baterii litowej, co znacznie zmniejsza zużycie własne akumulatora i wydłuża żywotność baterii w telefonie komórkowym, a także może całkowicie połączyć się z międzynarodowym standardem. Polimerowa bateria litowa nadaje się do ładowania i rozładowywania wysokim prądem. Jest to idealny wybór do pracy zdalnej i najprawdopodobniej zastąpi akumulatory Ni-MH.

11. Możliwość dostosowania wyglądu: Producent nie musi ograniczać się do standardowego wyglądu i może tworzyć odpowiednie specyfikacje wraz z rozwojem gospodarczym zgodnie z zadowoleniem klienta, grubość baterii litowych można poprawić lub zmniejszyć, a nowe baterie litowe można opracować i zaprojektować z wysoką jakością i niską ceną, a czas cyklu formowania jest krótki. Niektóre można nawet dostosować do wyglądu telefonu komórkowego, aby elastycznie wykorzystać przestrzeń wewnętrzną obudowy akumulatora, aby zwiększyć moc baterii.

12. Doskonała charakterystyka ładowania i rozładowania: W porównaniu z roztworami ciekłego elektrolitu, polimerowe baterie litowe wykorzystują roztwór koloidalny lub roztwory elektrolitu, które mają stabilną charakterystykę ładowania i rozładowania.

13. Schemat projektowania płyty ochronnej baterii litowej jest bardzo prosty: przy użyciu surowców o wysokiej zawartości polimeru ogniwo baterii litowej nie jest łatwe do zapalenia i wybuchu, a samo ogniwo baterii litowej ma również wystarczający współczynnik bezpieczeństwa, więc plan projektowania trasy konserwacji polimerowej baterii litowej można rozważyć w celu usunięcia PTC i wyłącznika automatycznego oraz zaoszczędzenia kosztów akumulatora.

Wady polimerowych baterii litowych

1. Koszt akumulatorów wzrasta, a elektrolit baterii litowych nie może być oczyszczany przez oprogramowanie systemowe.
2. W celu utrzymania manipulacji trasą, przeładowanie lub nadmierne rozładowanie zniszczy skrzyżowanie związków w akumulatorze, co poważnie zaszkodzi liczbie cykli akumulatora.

Metoda ładowania polimerowej baterii litowej

Obecnie metoda ładowania polimerowej baterii litowej generalnie przyjmuje ładowanie stałym prądem i stałym napięciem: bateria jest najpierw ładowana stałym prądem, gdy napięcie baterii wzrośnie do określonej wartości (4,2 V), napięcie pozostaje niezmienione, a prąd w obwodzie spada do bardzo małej wartości i ostatecznie dąży do 0.

Środki ostrożności dotyczące korzystania z polimerowych baterii litowych

1. Zabrania się uderzania akumulatora ostrymi częściami;
2. Zabronione jest transportowanie lub przechowywanie razem polimerowych baterii litowych i metalowych przedmiotów;
3. Zabrania się wyrzucania, upuszczania, uderzania lub zginania akumulatora, a także uderzania młotkiem lub nadeptywania na akumulator;
4. Zabrania się używania metalowych przedmiotów, takich jak przewody, do bezpośredniego zwierania dodatnich i ujemnych elektrod akumulatora;
5. Zabrania się zwierania elektrody dodatniej lub ujemnej akumulatora z aluminiową warstwą zewnętrznej folii aluminiowo-plastikowej opakowania akumulatora;
6. Pod żadnym pozorem nie wolno demontować akumulatora;
7. Zabrania się wkładania akumulatora do wody lub wody morskiej, a ogniwo akumulatora nie powinno być wilgotne;
8. Zabrania się używania lub umieszczania baterii w pobliżu źródeł ciepła (takich jak gorąca woda, grzejniki itp.);
9. Zabrania się podgrzewania akumulatora lub wrzucania go do wody;
10. Zabronione jest bezpośrednie spawanie akumulatorów;
11. Zabrania się ładowania akumulatora w pobliżu ognia lub w bardzo gorącym miejscu;
12. Zabrania się umieszczania akumulatora w kuchence mikrofalowej lub pojemniku wysokociśnieniowym;
13. Zabrania się używania lub pozostawiania akumulatora w wysokiej temperaturze (takiej jak silne światło słoneczne lub bardzo gorący samochód) przez długi czas, w przeciwnym razie spowoduje to przegrzanie akumulatora, zapłon lub pogorszenie jego działania, a żywotność ulegnie skróceniu;
14. Jeśli elektrolit wycieknie i dotknie skóry lub innych części ciała, należy natychmiast spłukać je czystą wodą. Jeśli elektrolit dostanie się do oczu, natychmiast przepłukać je czystą wodą i jak najszybciej skontaktować się z lekarzem;
15. Zabrania się używania uszkodzonych akumulatorów, takich jak akumulatory z wyciekającym elektrolitem lub akumulatory, z których wydobywa się nieprzyjemny zapach elektrolitu i które należy przechowywać z dala od źródeł ognia, aby zapobiec zapaleniu się lub eksplozji akumulatora.

Zdrowy rozsądek podczas korzystania z polimerowej baterii litowej

1. Ładowarka akumulatora musi być ładowarką ze stałym prądem i stałym napięciem oraz funkcją ładowania równoległego. Prąd ładowania powinien być mniejszy niż 1,5 A. Napięcie ładowania na dodatnich i ujemnych elektrodach każdego ogniwa podczas ładowania nie może przekraczać 4,25V;
2. Nadmierne rozładowanie akumulatora spowoduje utratę jego wydajności i funkcjonalności. Użytkownicy powinni bezwzględnie upewnić się, że napięcie końcowe rozładowania każdej baterii wynosi ≥2,75 V;
3. Aby lepiej i dłużej korzystać z akumulatora, należy ładować go nieregularnie, aby utrzymać napięcie między 3,6V-3,9V na ogniwo;
4. Temperatura ładowania akumulatora powinna wynosić 0-40 ℃, temperatura rozładowania powinna wynosić -20-60 ℃, a temperatura przechowywania powinna wynosić 25 ± 5 ℃;
5. Należy ściśle przestrzegać zasad transportu akumulatora w stanie naładowania 10%-50%;

Utylizacja polimerowej baterii litowej

Po złomowaniu akumulatora zaleca się przecięcie nożyczkami aluminiowo-plastikowej folii akumulatora i przepłukanie go czystą wodą przez minutę. Następnie można ją zutylizować bez zanieczyszczania środowiska lub poddać recyklingowi przez specjalną organizację. Polimerowe baterie litowe produkowane przez Nuranu mogą być poddane recyklingowi przez dostawcę lub dystrybutora.

Jak kupować wysokiej jakości polimerowe baterie litowe?

Kluczem do większej przewagi konkurencyjnej polimerowych baterii litowych jest ich niewielki rozmiar, stosunkowo niska waga i wygoda przenoszenia. Stały się one idealnym źródłem zielonej energii preferowanym przez nabywców. Wybierając polimerowe baterie litowe, muszą one mieścić się w kategorii naukowej i rozsądnej pojemności napięciowej. Coraz więcej nabywców dąży do uzyskania idealnej, bardzo dużej pojemności i bardzo wysokiego napięcia. Ten pomysł i praktyka są całkowicie błędne. Musi być jasne, że im więcej energii zgromadzonej w ograniczonej objętości, tym trudniej jest nią zarządzać, a im wyższe napięcie i większa pojemność, tym większa trudność i awaryjność obwodu zabezpieczającego i obwodu wyrównawczego. Aby lepiej dopasować sprzęt, którego używamy z polimerową baterią litową, zależy to od certyfikatu testu bezpieczeństwa polimerowej baterii litowej w następujący sposób:

W normalnych okolicznościach należy najpierw ocenić na podstawie wyglądu zewnętrznego opakowania polimerowej baterii litowej logo, takie jak nazwa producenta, nazwa marki lub znak towarowy, ustawienie stylu i bateria powinna być oznaczona.

Z drugiej strony, konieczne jest przejście testów, takich jak uderzenie, przyspieszenie, wibracje, szok termiczny, test cyklu termicznego i test symulacyjny na dużej wysokości, aby próbka baterii nie wybuchła ani nie zapaliła się, a także nie może dojść do perforacji lub wycieku.

Następnie wymagany jest test ładowania-rozładowania, który należy rozumieć w aspekcie cyklu ładowania-rozładowania, testu zwarcia, testu nieprawidłowego ładowania, obowiązkowego testu rozładowania, przeładowania itp.

Na tym etapie coraz więcej producentów baterii litowo-polimerowych jest zobowiązanych do posiadania znaków certyfikacji CE, UL przy eksporcie baterii, wskazujących, że spełniają one normy bezpieczeństwa, higieny, ochrony środowiska i ochrony kupującego itp. które są niezbędne dla produktów sprzedawanych na rynku europejskim i północnoamerykańskim. Musimy więc dokonywać surowych ocen polimerowej baterii litowej, aby zapewnić silną ochronę wynikającą z użytkowania sprzętu i uniknąć nieprawidłowości w procesie użytkowania.