В зависимости от типа используемого электролита литий-ионные батареи подразделяются на жидкие литий-ионные батареи (LIB) и полимерные литий-ионные батареи (PLB), также известные как пластиковые литий-ионные батареи.
В PLB используются те же материалы анода и катода, что и в жидких литий-ионных батареях, включая оксид лития-кобальта, оксид лития-марганца, тройные материалы и литий-железо-фосфат для катода и графит для анода. Основное отличие заключается в используемом электролите: в PLB жидкий электролит заменяется твердым полимерным электролитом, который может быть «сухим» или «гелеобразным». В большинстве PLB в настоящее время используется полимерный гелевый электролит.
Теперь возникает вопрос: действительно ли полимерные литий-ионные аккумуляторы взрываются? Благодаря небольшому размеру и легкому весу PLB широко используются в ноутбуках, смартфонах и другой портативной электронике. Поскольку эти устройства часто носят с собой, их безопасность имеет первостепенное значение. Итак, насколько надежна безопасность ПЛБ и несут ли они опасность взрыва?
- В PLB используется гелеобразный электролит, отличный от жидкого электролита в литий-ионных батареях. Этот гелеобразный электролит не кипит и не выделяет большого количества газа, что исключает возможность сильных взрывов.
- Литиевые батареи обычно поставляются с защитной платой и линией защиты от взрыва для обеспечения безопасности. Однако во многих ситуациях их эффективность может быть ограничена.
- В PLB используется гибкая алюминиево-пластиковая упаковка, в отличие от металлического корпуса жидких элементов. В случае проблем с безопасностью они имеют тенденцию раздуваться, а не взрываться.
- ПВДФ, как каркасный материал для PLB, работает превосходно.
Меры предосторожности для PLB:
- Короткое замыкание: вызвано внутренними или внешними факторами, часто во время зарядки. Плохое соединение между пластинами аккумулятора также может привести к короткому замыканию. Хотя большинство литий-ионных аккумуляторов оснащены защитными схемами и линиями защиты от взрыва, они не всегда могут быть эффективными.
- Перезарядка: если PLB заряжается слишком высоким напряжением в течение слишком долгого времени, это может вызвать внутренний перегрев и повышение давления, что приведет к расширению и разрушению. Перезарядка и глубокая разрядка также могут необратимо повредить химический состав аккумулятора, существенно влияя на срок его службы.
Литий обладает высокой реакционной способностью и может легко загореться. Во время зарядки и разрядки постоянный нагрев аккумулятора и расширение образующихся газов могут увеличить внутреннее давление. Если корпус поврежден, это может привести к утечке, возгоранию или даже взрыву. Однако PLB скорее разбухнут, чем взорвутся.
Преимущества PLB:
- Высокое рабочее напряжение на ячейку.
- Большая плотность емкости.
- Минимальный саморазряд.
- Длительный срок службы, более 500 циклов.
- Отсутствие эффекта памяти.
- Хорошие показатели безопасности благодаря использованию гибкой алюминиевой пластиковой упаковки.
- Ультратонкий, может поместиться в пространство размером с кредитную карту.
- Легкий вес: нет необходимости в металлическом корпусе.
- Большая емкость по сравнению с литиевыми батареями аналогичного размера.
- Низкое внутреннее сопротивление.
- Отличные характеристики разряда.
- Упрощенная конструкция платы защиты.
Недостатки PLB:
- Высокая стоимость производства.
- Нужна защитная схема.
