تاریخچه باتری لیتیوم پلیمری

تاریخچه باتری لیتیوم پلیمر

 12-5-2023

   باتری های لیتیوم یون پلیمری از باتری های لیتیوم یونی تکامل یافته اند. تفاوت اصلی این است که الکترولیت نمک های لیتیوم در باتری ها به جای محلول های آلی مورد استفاده در باتری های لیتیوم یون، توسط پلیمرهای جامد مانند پلی اتیلن گلیکول یا پلی اکریلونیتریل حمل می شود. باتری های لیتیوم یونی در مقایسه با باتری های لیتیوم یونی از مزایای هزینه های تولید پایین تر، انتخاب شکل بسته بندی انعطاف پذیرتر، قابلیت اطمینان و دوام برخوردار هستند. نقطه ضعف آن این است که ظرفیت شارژ آن کم است. باتری های لیتیوم پلیمری اولین بار در حدود سال 1995 در لوازم الکترونیکی مصرفی ظاهر شدند.

    باتری‌های لیتیوم یون تجاری که امروزه تولید می‌شوند در بسته‌بندی لمینت‌شده با فیلم نرم الاستیک بسته‌بندی می‌شوند که با باتری‌های لیتیوم یون استوانه‌ای با پوسته‌های سخت فلزی متفاوت است. پوسته سخت باتری‌های لیتیوم یونی برای تثبیت عایق و الکترود با هم نیاز به فشار دارد، در حالی که بسته‌بندی لیتیوم پلیمری به چنین فشاری نیاز ندارد (بیشتر آنها نیازی ندارند) زیرا صفحات الکترود و عایق‌ها روی هم قرار گرفته‌اند. این بسته باتری به دلیل نداشتن پوسته سخت فلزی می تواند وزن خود را تا 20 درصد نسبت به خود باتری سخت کاهش دهد.

   ولتاژ باتری های لیتیوم یونی بین 2.7 ولت (دشارژ) و تقریباً 4.23 ولت (کاملا شارژ) متغیر است. برای جلوگیری از شارژ بیش از حد، ولتاژ هر باتری لیتیوم یونی باید در بسته بندی سری به 4.235 ولت یا کمتر محدود شود.

   در مراحل اولیه توسعه، باتری های لیتیوم یونی مشکل مقاومت داخلی بالایی دارند. سایر محدودیت ها شامل زمان شارژ بیشتر و حداکثر ظرفیت تخلیه کمتر در مقایسه با باتری های موجود است. در دسامبر 2007، توشیبا طرح جدیدی را معرفی کرد که می تواند سریعتر شارژ شود. انتظار می رود این محصول در ماه مه 2008 به طور قابل توجهی ساختار بازار لوازم الکترونیکی مصرفی، ابزارهای برقی و وسایل نقلیه الکتریکی موجود را تغییر دهد. تحولات اخیر منجر به افزایش حداکثر جریان تخلیه از حدود دو برابر ظرفیت اولیه شده است. آمپر ساعت) تا 65 یا حتی 90 برابر، که به نوبه خود به هدف شارژ سریع نیز دست یافته است.

    باتری های لیتیوم یونی نیز طول عمر بیشتری دارند. در سال‌های اخیر ادعا شده است که باتری‌ها می‌توانند 1000 چرخه شارژ و دشارژ مکرر را قبل از کاهش تا 80 درصد ظرفیت خود تکمیل کنند، که بهتر از سیکل‌های 300-500 باتری‌های لیتیوم یونی است. با این حال، تاکید می شود که تلفات تخلیه کامل 100% بیشترین میزان است. طبق دستورالعمل های تعمیر و نگهداری سازنده، اگر هر بار فقط 85٪ از دشارژ با مقداری حاشیه باقی بماند، میزان تضعیف بیشتر کاهش می یابد و در چنین شرایط استفاده می تواند به بیش از 5000 چرخه برسد، و نوع دیگری از باتری های لیتیومی، " باتری لیتیومی لایه نازک" دارای ظرفیت دوچرخه‌سواری بیش از 10000 چرخه است.