Огляд літій-полімерних батарей і того, як вони стають звичайними акумуляторами.

Огляд літій-полімерних батарей і того, як вони стають звичайними акумуляторами.

Літій-іонні батареї існують вже 40 років, і вони досі є найпопулярнішим вибором акумуляторів у багатьох відношеннях, від смартфонів до електромобілів. Літій має властивості, які роблять його ідеальним для використання в таких випадках, але одним недоліком є ​​те, що він не вважається безпечним для вдихання і повинен бути належним чином утилізований. Перспективною альтернативою можуть бути літій-полімерні батареї, які є безпечнішими, екологічно чистими та можуть бути виготовлені з інших сполук, ніж традиційні літій-іонні. Ці нові типи акумуляторів дебютують у 2020 році для електромобілів, але, ймовірно, почнуть з’являтися в галузі до 2025 року.

В даний час літій-іонні батареї є найпопулярнішим вибором для комерційних застосувань, оскільки вони:

1. Найвища щільність енергії серед усіх акумуляторних батарей.

2. Дуже легкі та невеликі з огляду на їх місткість. Наприклад, типовий акумулятор для смартфона важить 20 г, але має ємність приблизно 6 Аг і 1000 мАг. 3. Можливість заряджатися різними способами (наприклад, дротовим, сонячним), тому зарядка є універсальною 4. Мають найвищу щільність потужності, що означає, що вони можуть забезпечити високі струми, зберігаючи при цьому розумну напругу 5. Тривалий термін служби - це займає близько 400- 500 циклів для досягнення 50% потужності

Однак є і деякі недоліки:

1. Хімія та виробництво були дуже дорогими.

2. Вони не є екологічно чистими через токсичні відходи, які вони створюють, а також їх утилізацію.

3. Вони не мають хороших показників безпеки порівняно з традиційними батареями – вони легше запалюються, вибухають тощо.

4. Можуть бути пошкоджені, особливо у випадку глибокого циклічного розряду - раптові перепади напруги можуть зруйнувати їх

5. Активні речовини легкозаймисті в сухому вигляді і вибухонебезпечні в анодній формі.

6. Їх не можна заряджати, як літій-іонні акумулятори

Однак ці нові типи батарей можуть змінити все це шляхом:

1. Виготовлені з безпечніших матеріалів (фосфат заліза літію та сірка літію)

2. Використання безпечнішого методу виробництва - катод виготовлений з полімеру, а не з металу, і він міститься в пластиковому корпусі, щоб забезпечити безпечне середовище для акумулятора (примітка: це також означає, що його можна переробити швидше, ніж традиційний літій-іонний батарейки)

3. Маючи дуже низьку щільність енергії - 30-45 Вт-год/кг проти 200 Вт-год/кг для традиційних літій-іонних акумуляторів

4. Мають дуже низьку ємність - 0.8-1 Аг/кг проти 5-10 Аг/кг для традиційних літій-іонних акумуляторів

5. Має дуже низьку щільність потужності - 0.01 Вт-год/кг проти 5 Вт-год/кг для традиційних літій-іонних акумуляторів

6. Екологічно чистий: катод виготовлений з фосфату заліза, який можна переробити, а електроліт є екологічно чистим варіантом літій-полімеру