Li-ion-polymerbatteriteknologi er et attraktivt alternativ til traditionelle litiumbatterier med potentiale til at levere st\u00f8rre specifik effekt og energit\u00e6thed, samtidig med at det fungerer sikkert over et bredt temperaturomr\u00e5de, uden at termisk runaway er et problem.<\/p>\n
Litiumpolymerbatterier giver betydelige omkostningsfordele i forhold til deres traditionelle litium-ion-kolleger, fordi de bruger faste polymerer i stedet for flydende elektrolytter som elektrolytkilder - det fjerner brandfarlige opl\u00f8sningsmidler, samtidig med at det giver mulighed for tyndere celledesigns og eliminerer dendritdannelse ved h\u00f8jere temperaturer.<\/p>\n
Litiumpolymerbatterier best\u00e5r af fire hoveddele, herunder: positiv elektrode, negativ elektrode, separator og elektrolyt. En por\u00f8s film af polyethylen eller polypropylen udg\u00f8r separatoren, som adskiller elektroderne, mens litiumioner stadig kan passere frit mellem dem, og som ogs\u00e5 kan bruges til midlertidigt at slukke for batteriet, hvis det bliver for varmt.<\/p>\n
Elektrolytter er stoffer, der bruges i batterier til at transportere litiumioner mellem anoden og katoden, og de kan best\u00e5 af forskellige materialer. En organisk opl\u00f8sning er den hyppigst forekommende, selv om andre valg som f.eks. gelerede polymerelektrolytter giver gode muligheder med hensyn til temperaturomr\u00e5de og kemisk stabilitet.<\/p>\n
Litium er et grundstof med unikke elektrokemiske egenskaber og er derfor en fremragende kandidat til batteriteknologi. Som et af de letteste metaller med en massefylde p\u00e5 kun 0,09 g\/cm3 sammenlignet med andre grundstoffer har litium h\u00f8jere specifik energi og kapacitet pr. gram end andre metaller; desuden fungerer det som en fremragende leder af elektroner, hvilket muligg\u00f8r batterier med st\u00f8rre energit\u00e6thed.<\/p>\n
I l\u00f8bet af det sidste \u00e5rti har batterivirksomhederne arbejdet p\u00e5 at forbedre fremstillingsprocesserne for at reducere produktionsomkostningerne. If\u00f8lge BNEF-unders\u00f8gelser konkurrerer omkostningerne til batterier og celler nu med omkostningerne til forbr\u00e6ndingsmotorer (ICE). Desv\u00e6rre er priserne p\u00e5 batterimaterialer fortsat en udfordring, og der kan komme inflation i dem p\u00e5 grund af den stigende eftersp\u00f8rgsel p\u00e5 elbiler.<\/p>\n
Litium-ion-polymerbatterier forts\u00e6tter med at falde i pris i takt med, at materialeomkostningerne falder, og produktionsprocesserne bliver mere effektive. Industriens ledere har valgt lithium-jernfosfat (LiFePO4)-katoder som en billigere katodemulighed, der er 32% billigere end den dyrere lithium-nikkel-mangan-kobolt-oxid (NMC). Desuden bruger batteriproducenter forbehandlingsteknikker med mikron\u00e5le til at reducere omkostningerne til Ni-metalfolier og nye blokcopolymerelektrolytter med dendritresistens, samtidig med at cellernes sikkerhed opretholdes.<\/p>\n
Litiumpolymerbatterier er mere effektive og mindre tilb\u00f8jelige til at blive overophedede end deres flydende modstykker, ligesom de er mere fleksible i anvendelsen end flydende modstykker. Desuden kan disse litiumpolymerbatterier opbevares i lange perioder uden at miste opladning, med lave selvafladningshastigheder. P\u00e5 grund af disse egenskaber er litiumpolymerbatterier blevet popul\u00e6re valg til at drive elektroniske apparater, elcykler og elbiler; men man skal v\u00e6re forsigtig, n\u00e5r man h\u00e5ndterer dem for at undg\u00e5 brande eller eksplosioner; for at g\u00f8re dette sikkert er det bedst at opbevare batterierne i en liposikker pose eller beholder, n\u00e5r de ikke bruges; inspic\u00e9r regelm\u00e6ssigt for tegn p\u00e5 skader - hvis de er beskadiget, skal de straks kasseres og erstattes af nye.<\/p>\n
For at undg\u00e5 brande skal du altid bruge en oplader, der er godkendt af din batteriproducent til brug med deres produkter. Hav desuden altid en brandslukker i n\u00e6rheden, hvis der skulle opst\u00e5 brand. Endelig m\u00e5 du aldrig placere litiumpolymerbatterier eller -celler direkte i sollys, da det kan f\u00f8re til temperaturstigninger og kemiske reaktioner, som i sidste ende kan f\u00f8re til brand.<\/p>\n
Litium-polymer-batterier, der overophedes, kan f\u00e5 deres elektrolyt til at fordampe og ant\u00e6nde, hvilket potentielt kan f\u00f8re til kortslutning i cellerne og en eksplosion, der spreder ild i n\u00e6rliggende omr\u00e5der. S\u00e5danne risici er ikke v\u00e6rd at tage, n\u00e5r det kan bringe liv og samfund i n\u00e6rheden i fare.<\/p>\n
Litium-ion-batterier udg\u00f8r yderligere sikkerhedsproblemer ud over overophedning. Forurening med mikroskopiske metalpartikler under fremstillingen kan skabe en intern kortslutning. Desuden kan kulstofflapper p\u00e5 negative elektroder l\u00f8sne sig og forhindre afladning. Den positive elektrodes aktive materiale kan l\u00f8sne sig og blokere henholdsvis opladnings- og afladningsprocesser.<\/p>\n
For at undg\u00e5 potentielle problemer b\u00f8r brugerne kun k\u00f8be litium-polymer-batterier af m\u00e6rkevarer fra godkendte leverand\u00f8rer og opladere og f\u00f8lge alle sikkerhedsretningslinjer, herunder producentens anbefalede maksimale afladningsstr\u00f8m og polaritetsanbefalinger. De b\u00f8r ogs\u00e5 l\u00e6se deres batteris sikkerhedsdatablad for at sikre sig, at det passer til deres enhed eller anvendelse uden problemer.<\/p>\n
Litiumpolymerbatteriers levetid varierer betydeligt afh\u00e6ngigt af flere faktorer, herunder deres kemi, design og str\u00f8mkravene til de enheder, der bruger dem. Litium-ion-batterier giver mere str\u00f8m til en lavere pris - perfekt til str\u00f8mkr\u00e6vende enheder; mens litium-polymer-batterier giver sikrere batteril\u00f8sninger, n\u00e5r der er behov for slanke enheder. Det er lige s\u00e5 vigtigt at v\u00e6lge det rigtige batteri til din enhed, som det er at bruge det korrekt.<\/p>\n
For at maksimere batteriets ydeevne skal du undg\u00e5 overopladning og opbevaring ved h\u00f8je temperaturer - begge dele kan reducere dets levetid betydeligt. Undg\u00e5 ogs\u00e5 at aflade det helt, da det kan beskadige dets interne kredsl\u00f8b og potentielt forkorte dets levetid.<\/p>\n
Generelt m\u00e5les batteriets levetid i opladningscyklusser i stedet for m\u00e5neder; for eksempel vil batterier med en levetid p\u00e5 500 cyklusser stadig bevare ca. 80% af deres oprindelige kapacitet efter 500 opladninger.<\/p>\n
Men milj\u00f8forhold som opbevaring, opladningshastighed og afladningsdybde kan forkorte et batteris levetid betydeligt. Litiumbatterier varierer i st\u00f8rrelse, design og elektrodernes kemi, hvilket bestemmer deres levetid; generelt set holder batterier af h\u00f8jere kvalitet l\u00e6ngere.<\/p>\n
Lithium-ion-polymerbatteriers levetid kan i h\u00f8j grad p\u00e5virkes af afladningsdybde, opladningshastighed, temperatur og v\u00e6kst i intern modstand over tid - disse faktorer har alle indflydelse p\u00e5 kapacitetstab samt tidlig nedbrydning af kredsl\u00f8b.<\/p>\n
Li-polymerbatterier udviser mindre dramatisk ekspansion, n\u00e5r de overoplades, end deres litium-ion-kolleger; deres ekspansion har ogs\u00e5 en tendens til at v\u00e6re mindre m\u00e6rkbar, og deres cykelkapacitet har en tendens til at overg\u00e5 andre former for litiumbatteriteknologi p\u00e5 grund af deres unikke DEE-elektrolyt, som giver fremragende ionisk ledningsevne mellem negative og positive elektroder for forbedret p\u00e5lidelighed og cykelkapacitet; desuden har disse celler holdbare bel\u00e6gninger p\u00e5 deres elektroder for at beskytte mod slid for ekstra lang levetid og sikkerhed - hvilket skaber sikre batterier, der er egnede til en r\u00e6kke forskellige applikationer og enheder!<\/p>\n
Litiumpolymerbatterier kan v\u00e6re vanskelige at oplade korrekt. Det er afg\u00f8rende, at brugerne f\u00f8lger producentens anvisninger og bruger en effektiv oplader for at kunne oplade disse celler korrekt, og f\u00f8r brug skal de v\u00e6re fuldt opladet, f\u00f8r nogen enhed bruger dem. Deres interne struktur er kompleks, da opladning kr\u00e6ver, at de bev\u00e6ger sig over flere gr\u00e6nseflader, s\u00e5som katode-elektrolyt-gr\u00e6nsefladen, det negative elektrodenet og elektrolytten. Overopladning af litiumpolymerbatterier er mulig, s\u00e5 det er vigtigt at overv\u00e5ge batteriniveauet regelm\u00e6ssigt, da der til tider kan forekomme overopladning.<\/p>\n
Litiumpolymerbatterier leverer b\u00e5de h\u00f8jere sp\u00e6nding og energi, n\u00e5r de er fuldt opladet, og de er mindre f\u00f8lsomme over for temperatur\u00e6ndringer end andre typer batterier. Det er ogs\u00e5 muligt at oplade litiumpolymerbatterier flere gange uden at \u00f8ge levetiden, men opladningen skal ske langsomt i et lukket rum, da forkert opladning kan f\u00f8re til termisk l\u00f8bskhed og for\u00e5rsage brand eller eksplosioner.<\/p>\n
Som en del af opladningsprocessen bev\u00e6ger litiumioner sig fra den positive elektrode ind i en elektrolyt og videre til den grafitkomponerede negative elektrode. Efterh\u00e5nden som de kommer t\u00e6ttere p\u00e5 metal-lithium, bryder de til sidst fri af grafitbindingerne og bliver til dendritter, der tr\u00e6nger gennem membranen mellem de positive og negative elektroder, hvilket resulterer i en kortslutning.<\/p>\n
Litium-ion-polymer-batterier skal oplades ved 0,2 C eller derunder for at sikre sikre opladningsforhold. De skal oplades i mindst 30 minutter, indtil deres str\u00f8m n\u00e5r m\u00e6tningspunktet - typisk 10% af deres samlede kapacitet - f\u00f8r de n\u00e5r 4,2 V pr. celle som den sp\u00e6nding, hvor opladningen skal afsluttes.<\/p>\n
Et overopladet batteri kan g\u00f8re varig skade, da opladningshastigheden overskrider interkalationsprocesserne og f\u00e5r for mange ioner til at forblive p\u00e5 overfladen. Overopladning kan endda fremskynde batteriets \u00e6ldning i ekstreme tilf\u00e6lde.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Li-ion-polymerbatteriteknologi er et attraktivt alternativ til traditionelle litiumbatterier med potentiale til at levere st\u00f8rre specifik effekt og energit\u00e6thed, samtidig med at de fungerer sikkert over et bredt temperaturomr\u00e5de, uden at termisk runaway er et problem. Omkostninger Litium-polymerbatterier giver betydelige omkostningsfordele i forhold til deres traditionelle litium-ion-modstykker p\u00e5 grund af brugen af faste ...<\/p>\n