Обзор литий-полимерных батарей и того, как они становятся обычными батареями.

Обзор литий-полимерных батарей и того, как они становятся обычными батареями.

Литий-ионные аккумуляторы существуют уже 40 лет, и они по-прежнему являются самым популярным выбором аккумуляторов во многих отношениях, от смартфонов до электромобилей. Литий обладает свойствами, которые делают его идеальным для использования в таких приложениях, но одним недостатком является то, что он не считается безопасным для вдыхания и должен быть утилизирован должным образом. Многообещающей альтернативой могут стать литий-полимерные батареи, которые более безопасны, экологичны и могут изготавливаться из других соединений, чем традиционные литий-ионные. Эти новые типы батарей дебютируют в 2020 году для электромобилей, но, вероятно, начнут появляться в отрасли к 2025 году.

В настоящее время ионно-литиевые аккумуляторы являются наиболее популярным выбором для коммерческого применения, поскольку они:

1. Самая высокая плотность энергии среди всех аккумуляторных батарей.

2. Очень легкий и маленький, учитывая их вместимость. Например, типичная батарея смартфона весит 20 г, но имеет емкость около 6 Ач и 1000 мАч. 3. Возможность зарядки различными способами (например, проводной, солнечной), поэтому зарядка универсальна. 4. Имеют самую высокую плотность мощности, что означает, что они могут обеспечивать высокие токи при поддержании приемлемого напряжения. 5. Долгий срок службы — требуется около 400 500 циклов для достижения 50% емкости

Однако есть и некоторые недостатки:

1. Химия и производство были очень дорогими.

2. Они не являются экологически чистыми из-за токсичных отходов, которые они производят, а также из-за их утилизации.

3. Они не имеют хороших показателей безопасности по сравнению с традиционными батареями — они легче воспламеняются, взрываются и т. д.

4. Могут быть повреждены, особенно в случае циклического глубокого разряда - внезапные перепады напряжения могут их разрушить.

5. Активные материалы легко воспламеняются в сухой форме и взрывоопасны в форме анода.

6. Их нельзя перезаряжать, как литий-ионные аккумуляторы.

Однако эти новые типы батарей могут все изменить:

1. Изготовлен из более безопасных материалов (литий-железо-фосфат и литий-сера).

2. Использование более безопасного метода производства - катод изготовлен из полимера, а не из металла, и он содержится в пластиковом корпусе, чтобы обеспечить безопасную среду для батареи (примечание: это также означает, что он может быть переработан быстрее, чем традиционный литий-ионный аккумулятор). батареи)

3. Имеют очень низкую плотность энергии - 30-45Втч/кг против 200Втч/кг у традиционных литий-ионных аккумуляторов.

4. Очень низкая емкость - 0.8-1Ач/кг против 5-10Ач/кг у традиционных литий-ионных аккумуляторов

5. Очень низкая удельная мощность - 0.01 Втч/кг против 5 Втч/кг у традиционных литий-ионных аккумуляторов.

6. Экологичность: катод изготовлен из фосфата железа, который можно перерабатывать, а электролит представляет собой более экологичную версию литиевого полимера.