Ιστορικό μπαταρίας πολυμερούς λιθίου

Ιστορικό μπαταρίας πολυμερών λιθίου

 2023-5-12

   Οι μπαταρίες πολυμερών ιόντων λιθίου έχουν εξελιχθεί από τις μπαταρίες ιόντων λιθίου. Η κύρια διαφορά είναι ότι ο ηλεκτρολύτης των αλάτων λιθίου στις μπαταρίες μεταφέρεται από στερεά πολυμερή όπως η πολυαιθυλενογλυκόλη ή το πολυακρυλονιτρίλιο, και όχι από οργανικά διαλύματα που χρησιμοποιούνται σε μπαταρίες ιόντων λιθίου. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν τα πλεονεκτήματα του χαμηλότερου κόστους κατασκευής, της πιο ευέλικτης επιλογής σχήματος συσκευασίας, της αξιοπιστίας και της ανθεκτικότητας σε σύγκριση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου. Το μειονέκτημα είναι ότι η χωρητικότητα φόρτισής του είναι μικρή. Οι μπαταρίες πολυμερούς λιθίου εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης γύρω στο 1995.

    Οι εμπορικές μπαταρίες ιόντων λιθίου που παράγονται σήμερα συσκευάζονται σε συσκευασία με ελαστική μαλακή μεμβράνη, η οποία διαφέρει από τις κυλινδρικές μπαταρίες ιόντων λιθίου με μεταλλικά σκληρά κελύφη. Το σκληρό κέλυφος των μπαταριών ιόντων λιθίου πρέπει να παρέχει πίεση για να στερεώσει τον μονωτή και το ηλεκτρόδιο μαζί, ενώ η συσκευασία πολυμερών λιθίου δεν απαιτεί τέτοια πίεση (οι περισσότερες δεν απαιτούν) επειδή οι πλάκες και οι μονωτές ηλεκτροδίων στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο. Λόγω της έλλειψης μεταλλικού σκληρού κελύφους, αυτή η μπαταρία μπορεί να μειώσει το βάρος της κατά 20% σε σύγκριση με την ίδια τη σκληρή μπαταρία.

   Η τάση των μπαταριών ιόντων λιθίου κυμαίνεται μεταξύ 2,7 βολτ (εκφορτισμένες) και περίπου 4,23 βολτ (πλήρως φορτισμένες). Για να αποφευχθεί η υπερφόρτιση, η τάση κάθε μπαταρίας ιόντων λιθίου θα πρέπει να περιορίζεται στα 4,235 volt ή λιγότερο όταν συσκευάζεται σε σειρά.

   Στα αρχικά στάδια ανάπτυξης, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν το πρόβλημα της υψηλής εσωτερικής αντίστασης. Άλλοι περιορισμοί περιλαμβάνουν μεγαλύτερο χρόνο φόρτισης και χαμηλότερη μέγιστη χωρητικότητα εκφόρτισης σε σύγκριση με τις υπάρχουσες μπαταρίες. Τον Δεκέμβριο του 2007, η Toshiba ανακοίνωσε ένα νέο σχέδιο που θα μπορούσε να φορτίζει πιο γρήγορα. Αυτό το προϊόν αναμένεται να αλλάξει σημαντικά τη δομή της αγοράς των υπαρχόντων ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης, ηλεκτρικών εργαλείων και ηλεκτρικών οχημάτων όταν κυκλοφορήσει τον Μάιο του 2008. Πιο πρόσφατες εξελίξεις οδήγησαν σε αύξηση του μέγιστου ρεύματος εκφόρτισης από περίπου το διπλάσιο της αρχικής χωρητικότητας (σε αμπέρ ώρες) έως 65 ή και 90 φορές, κάτι που με τη σειρά του έχει επίσης πετύχει τον στόχο της γρήγορης φόρτισης.

    Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν επίσης μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Τα τελευταία χρόνια, έχει υποστηριχθεί ότι οι μπαταρίες μπορούν να ολοκληρώσουν 1000 επαναλαμβανόμενους κύκλους φόρτισης και εκφόρτισης προτού μειωθούν στο 80% της χωρητικότητάς τους, κάτι που είναι καλύτερο από τους 300-500 κύκλους των μπαταριών ιόντων λιθίου. Ωστόσο, τονίζεται ότι η 100% πλήρης απώλεια εκκένωσης είναι η μεγαλύτερη. Σύμφωνα με τις οδηγίες συντήρησης του κατασκευαστή, εάν μόνο το 85% της εκφόρτισης παραμένει με κάποιο περιθώριο κάθε φορά, ο ρυθμός εξασθένησης θα επιβραδυνθεί περαιτέρω και μπορεί να φτάσει περισσότερους από 5000 κύκλους υπό τέτοιες συνθήκες χρήσης, Και ένας άλλος τύπος μπαταρίας λιθίου, " μπαταρία λιθίου λεπτής μεμβράνης», έχει χωρητικότητα ποδηλασίας άνω των 10000 κύκλων.