Литий-полимерный аккумулятор

Что такое литий-полимерный аккумулятор

Литий-полимерный аккумулятор (Li-polymer), также известный как литий-полимерный аккумулятор. Это тоже разновидность литий-ионных батарей, но по сравнению с жидко-литиевыми батареями (Li-ion) она имеет множество очевидных преимуществ, таких как высокая плотность энергии, меньший размер, ультратонкость, малый вес и высокая безопасность. С точки зрения формы, литий-полимерные батареи обладают ультратонкими характеристиками и могут быть изготовлены в виде батарей любой формы и емкости для удовлетворения потребностей различных продуктов. Минимальная толщина литий-полимерной батареи может достигать 0,5 мм. Его номинальное напряжение такое же, как и номинальное напряжение литий-ионных аккумуляторов - 3,7 В, а эффект памяти отсутствует.

Особенности литий-полимерной батареи

1. Формирование гибкости;
2. Более высокое соотношение массы и энергии (в 3 раза больше, чем у батарей MH-Ni);
3. Электрохимическая стабильность широкая, до 9 В;
4. Безупречная безопасность и надежность;
5. Более длительный срок службы и меньшая потеря емкости;
6. Высокий объем использования;

Как работает полимерно-литиевая батарея

На данном этапе ионные батареи делятся на жидкие литиевые батареи (LIB) и полимерные литиево-ионные батареи (PLB). К жидким литиевым батареям относятся батареи с положительным и отрицательным полюсами, содержащие встроенные химические вещества Li+. Положительные компоненты LiCoO2, LiNiO2 или LiMn2O4, отрицательные компоненты LixC6, типичная система перезаряжаемых батарей:

Реакция на положительном электроде (реакция восстановления): Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2

Отрицательная реакция (окислительно-восстановительная реакция): LixC6-xe-=6C+xLi+

Общая реакция литий-полимерного аккумуляторного блока: Li1-xCoO2+LixC6=Li-CoO2+6C

Принцип работы литий-полимерных батарей такой же, как и у жидких литий-ионных, а ключевое отличие зависит от разницы в электролите литиевой батареи. Ключевая структура батареи состоит из трех элементов: положительного, отрицательного и раствора электролита. "Полимерная литиевая батарея" относится к программному обеспечению аккумуляторной системы, в которой полимер используется в качестве ключевой структуры, по крайней мере, в одной или нескольких из трех ключевых структур. И в системе управления полимерной литиевой батареей, разработанной и спроектированной на данном этапе, применение полимерного сырья в положительном электроде и электролите литиевой батареи является очень важным. Металлический электрод содержит проводящие полимерные материалы или неорганические вещества в общих литиевых батареях. Раствор электролита может представлять собой твердые или коллоидные растворы электролитов полимерных материалов или органические химические электролиты литиевых батарей. В общих литий-ионных батареях технически применяются жидкие тела или коллоидный раствор электролита литиевой батареи, поэтому он должен быть прочно переупакован, чтобы содержать легковоспламеняющиеся специфические компоненты, что не только увеличивает чистый вес, но и ограничивает согласование спецификаций.

Новая полимерная литиевая батарея (ATL аккумуляторная батарея является ультратонкой до мм, что эквивалентно толщине кредитной карты), свободная общая площадь и свободный внешний вид, значительно улучшая координационные способности аккумуляторной батареи дизайн продукта, а затем вы можете рассмотреть правила продукта, так что все виды аккумуляторных батарей имеют больший объем, и показать некоторые возможности координации дизайна и импульсных источников питания решений для разработчиков оборудования, чтобы максимизировать свои характеристики продукта. Кроме того, кинетическая энергия высокополимерных литиевых батарей 20% выше, чем у общих литиевых батарей на данном этапе, а объем и характеристики защиты окружающей среды также постепенно улучшаются по сравнению с общими литиевыми батареями.

Требования к упаковке и конструкции литий-полимерной батареи

Полимерная литиевая батарея имеет алюминиево-пластиковую мягкую упаковку. При возникновении угрозы безопасности элемент литий-полимерной батареи просто взорвется. С точки зрения безопасности должны быть соблюдены следующие условия:

(1) Короткое замыкание: нет пожара, нет взрыва
(2) Перезарядка: нет пожара, нет взрыва
(3) Испытание в горячем боксе: ни пожара, ни взрыва (постоянная температура 150℃ в течение 10 минут)
(4) Акупунктура: без взрыва (используйте гвоздь Ф3 мм, чтобы пробить батарею)
(5) Удар по пластине: ни огня, ни взрыва (тяжелый предмет весом 10 кг ударяется о батарею с высоты 1 м)
(6) Сжигание: без взрыва (газовое пламя жарит батарею)

Преимущество полимерных литиевых батарей

1. Рабочее стандартное напряжение одной перезаряжаемой полимерно-литиевой батареи гораздо выше, чем рабочее стандартное напряжение никель-водородной и никель-кадмиевой аккумуляторных батарей.

2. Плотность велика, а относительная плотность в два раза или даже больше, чем у никель-водородных или никель-кадмиевых аккумуляторов.

3. Срок службы литий-полимерного аккумулятора невелик, время хранения слишком велико, а его объемный ущерб также невелик.

4. Длительный срок службы, при нормальном применении время цикла работы полимерных литиевых батарей может превышать 500 раз.

5. Отсутствует эффект памяти, не нужно разряжать оставшийся заряд перед зарядкой аккумулятора, что удобно в использовании.

6. Отличный коэффициент безопасности: Тип структуры полимерной литий-ионной батареи выполнен из алюминиево-пластиковой мягкой упаковки, которая отличается от пластиковой оболочки жидкой литиевой батареи. Как только возникает риск безопасности, жидкая литиевая батарея очень склонна к взрыву, а максимальное количество полимерных литиевых батарей может привести только к взрыву.

7. Толщина невелика, и ее можно сделать тоньше: толщина гарантированно не превышает миллиметра, что подходит для современных мобильных телефонов.

8. Небольшой вес: Аккумуляторная батарея, использующая полимерный материал электролита литиевой батареи, не нуждается в пластиковом корпусе для внешнего обслуживания. По сравнению с литиевой батареей в алюминиевой оболочке того же объема, полимерная литиевая батарея на 20% легче, чем аккумуляторная батарея в алюминиевой оболочке.

9. Большая емкость: По сравнению с алюминиевой аккумуляторной батареей той же спецификации и модели, полимерно-литиевая батарея имеет объем на 10-15% больше. На данном этапе все смартфоны, выпущенные на рынок, используют полимерные батареи.

10. Низкое внутреннее сопротивление: Внутреннее сопротивление литий-полимерного элемента меньше, чем у общей жидко-литиевой батареи, что значительно снижает самопотребление аккумулятора и увеличивает время автономной работы мобильного телефона, а также позволяет полностью соответствовать международному стандарту. Полимерная литиевая батарея подходит для высокотоковой зарядки и разрядки. Это идеальный выбор для удаленной работы и наиболее вероятный продукт для замены никель-металлогидридных аккумуляторов.

11. Возможность настройки внешнего вида: Производителю не нужно ограничиваться стандартным дизайном внешнего вида, и он может сделать соответствующие спецификации с экономическим развитием в соответствии с удовлетворением клиентов, толщина литиевых батарей может быть улучшена или уменьшена, и новые литиевые батареи могут быть разработаны и спроектированы с высоким качеством и низкой ценой, а время цикла пресс-формы является коротким. Некоторые даже могут быть настроены в соответствии с внешним видом мобильного телефона, чтобы гибко использовать внутреннее пространство корпуса аккумуляторной батареи, чтобы увеличить мощность батареи.

12. Отличные характеристики заряда и разряда: По сравнению с растворами жидких электролитов, полимерные литиевые батареи используют коллоидные растворы или растворы электролитов, которые обладают стабильными характеристиками заряда и разряда.

13. Конструктивная схема платы защиты литиевой батареи очень проста: при использовании высокополимерного сырья элемент литиевой батареи не так легко загорается и взрывается, а сам элемент литиевой батареи также обладает достаточным коэффициентом безопасности, поэтому при разработке плана маршрута обслуживания полимерной литиевой батареи можно отказаться от PTC и автоматического выключателя и сэкономить стоимость аккумуляторной батареи.

Недостатки полимерных литиевых батарей

1. Стоимость аккумуляторных батарей растет, а электролит литиевых батарей не может быть очищен с помощью системного программного обеспечения.
2. Для поддержания маршрутных манипуляций перезарядка или переразрядка разрушает пересечение соединений в аккумуляторной батарее, что наносит серьезный ущерб количеству циклов работы батареи.

Метод зарядки полимерной литиевой батареи

В настоящее время при зарядке полимерных литиевых батарей обычно используется заряд постоянным током и постоянным напряжением: сначала батарея заряжается постоянным током, когда напряжение батареи поднимается до определенного значения (4,2 В), напряжение остается неизменным, а ток в цепи падает до очень малого значения и в конечном итоге стремится к 0.

Меры предосторожности при использовании полимерных литиевых батарей

1. Запрещается ударять батарею острыми частями;
2. Запрещается транспортировать или хранить вместе полимерные литиевые батареи и металлические предметы;
3. Запрещается выбрасывать, ронять, ударять или сгибать батарею, а также бить по ней молотком или наступать на нее;
4. Запрещается использовать металлические предметы, например, провода, для прямого замыкания положительного и отрицательного электродов батареи;
5. Запрещается замыкать положительный или отрицательный электрод батареи с алюминиевым слоем внешнего упаковочного алюминиево-пластикового пленочного материала батарейного блока;
6. Разборка аккумуляторного блока запрещена при любых обстоятельствах;
7. Запрещается погружать батарею в воду или морскую воду, а элемент батареи не должен быть влажным;
8. Запрещается использовать или размещать батареи вблизи источников тепла (таких как горячая вода, обогреватели и т.д.);
9. Запрещается нагревать аккумулятор или бросать его в воду;
10. Запрещено сваривать батареи напрямую;
11. Запрещается заряжать аккумулятор вблизи огня или в очень жарком месте;
12. Запрещается помещать аккумулятор в микроволновую печь или емкость под высоким давлением;
13. Запрещается использовать или оставлять батарею при высокой температуре (например, под ярким солнечным светом или в очень жарком автомобиле) в течение длительного времени, иначе это приведет к перегреву, возгоранию или снижению функциональности батареи, а также сокращению срока службы;
14. Если электролит вытекает и попадает на кожу или другие части тела, немедленно промойте их чистой водой. Если электролит попал в глаза, немедленно промойте их чистой водой и как можно скорее обратитесь к врачу;
15. Запрещается использовать поврежденные батареи, например, с утечкой электролита или батареи, источающие запах электролита, их следует держать вдали от источников огня, чтобы предотвратить возгорание или взрыв батареи.

Здравый смысл при использовании полимерных литиевых батарей

1. Зарядное устройство должно быть зарядным устройством с постоянным током и постоянным напряжением, а также с функцией параллельной зарядки. Ток зарядки должен быть менее 1,5 А. Зарядное напряжение, подаваемое на положительный и отрицательный электроды каждого элемента во время зарядки, не должно превышать 4,25 В;
2. Чрезмерный разряд батареи приведет к потере ее производительности и функциональности. Пользователи должны строго следить за тем, чтобы напряжение окончания разряда каждой батареи составляло ≥2,75 В;
3. Чтобы аккумулятор служил дольше и лучше, его следует заряжать нерегулярно, чтобы поддерживать напряжение в пределах 3,6-3,9 В на элемент;
4. Температура зарядки батареи должна составлять 0-40℃, температура разрядки -20-60℃, а температура хранения - 25±5℃;
5. Строго соблюдайте условия транспортировки аккумулятора в 10%-50% заряженном состоянии;

Утилизация полимерной литиевой батареи

При утилизации батареи рекомендуется разрезать ножницами алюминиево-пластиковую пленку батареи и промыть ее чистой водой в течение одной минуты. После этого ее можно утилизировать без загрязнения окружающей среды или сдать на переработку в специальную организацию. Полимерные литиевые батареи производства Nuranu могут быть утилизированы поставщиком или дистрибьютором.

Как приобрести высококачественные полимерные литиевые батареи

Ключ к большим конкурентным преимуществам полимерно-литиевых батарей кроется в их небольших размерах, относительно малом весе и удобной портативности. Они стали идеальным "зеленым" источником энергии, которому отдают предпочтение покупатели. При выборе полимерных литиевых батарей они должны быть в пределах научной и разумной категории емкости напряжения. Все больше и больше покупателей стремятся к идеальной сверхбольшой емкости и сверхвысокому напряжению. Эта идея и практика совершенно ошибочны. Необходимо понимать, что чем больше энергии накапливается в ограниченном объеме, тем сложнее ею управлять, а чем выше напряжение и больше емкость, тем выше сложность и частота отказов цепи защиты и уравнительной цепи. Для того чтобы оборудование, которое мы используем, лучше сочеталось с полимерной литиевой батареей, сертификация испытаний на безопасность полимерной литиевой батареи зависит от следующего:

В обычных условиях, прежде всего, судите по внешнему виду упаковки внешнего полимерного литиевого аккумулятора о логотипе, таком как имя производителя, название бренда или торговой марки, стилевые установки, и батарея должна быть маркирована.

С другой стороны, необходимо пройти такие испытания, как удар, ускорение, вибрация, тепловой шок, тест на термоцикл и высотное моделирование, чтобы образец батареи не взорвался или не загорелся, а также не было перфорации или утечки.

Далее необходимо провести тест на заряд-разряд, который следует понимать с точки зрения циклов заряда-разряда, теста на короткое замыкание, теста на аномальный заряд, обязательного теста на разряд, перезаряд и т.д.

На данном этапе все больше и больше производителей полимерных литиевых батарей обязаны иметь сертификационные знаки CE, UL при экспорте батарей, указывающие на то, что они соответствуют стандартам безопасности, гигиены, защиты окружающей среды, защиты покупателей и т.д., которые необходимы для продукции, продаваемой на европейском и североамериканском рынке. Поэтому мы должны строго следить за полимерными литиевыми батареями, чтобы обеспечить надежную защиту оборудования и избежать отклонений в процессе эксплуатации.