Li-ioon-pol\u00fcmeerakude tehnoloogia pakub atraktiivset alternatiivi traditsioonilistele liitiumakudele, mis v\u00f5ib pakkuda suuremat eriv\u00f5imsust ja energiatihedust, t\u00f6\u00f6tades samal ajal ohutult laias temperatuurivahemikus, ilma et termiline l\u00e4bikukkumine oleks probleemiks.<\/p>\n
Liitiumpol\u00fcmeerakud pakuvad m\u00e4rkimisv\u00e4\u00e4rseid kulueeliseid v\u00f5rreldes traditsiooniliste liitiumioonakudega, kuna elektrol\u00fc\u00fcdi allikatena kasutatakse vedelate elektrol\u00fc\u00fctide asemel tahkeid pol\u00fcmeere - see eemaldab tuleohtlikud lahustid, v\u00f5imaldades samal ajal \u00f5hemad elemendi konstruktsioonid ja v\u00e4listades dendriitide moodustumise k\u00f5rgematel temperatuuridel.<\/p>\n
Liitiumpol\u00fcmeerakud koosnevad neljast peamisest osast, milleks on positiivne elektrood, negatiivne elektrood, separaator ja elektrol\u00fc\u00fct. Pol\u00fcet\u00fcleenist v\u00f5i pol\u00fcprop\u00fcleenist valmistatud poorne kile moodustab separaatori, mis eraldab elektroodid, v\u00f5imaldades liitiumioonidel siiski vabalt nende vahel liikuda, ning v\u00f5ib ka ajutiselt sulgeda, kui aku l\u00e4heb liiga kuumaks.<\/p>\n
Elektrol\u00fc\u00fcdid on ained, mida kasutatakse patareides liitiumioonide transportimiseks anoodi ja katoodi vahel ning mis v\u00f5ivad koosneda erinevatest materjalidest. K\u00f5ige sagedamini kasutatakse orgaanilist lahust, kuigi ka muud valikud, n\u00e4iteks geelistatud pol\u00fcmeerelektrol\u00fc\u00fcdid, pakuvad temperatuuri ja keemilise stabiilsuse poolest eluj\u00f5ulisi v\u00f5imalusi.<\/p>\n
Liitium on unikaalsete elektrokeemiliste omadustega element ja seet\u00f5ttu suurep\u00e4rane kandidaat akutehnoloogia jaoks. Kuna liitium on \u00fcks kergemaid metalle, mille tihedus on v\u00f5rreldes teiste elementidega ainult 0,09 g\/cm3 , siis on liitiumil suurem spetsiifiline energia ja mahtuvus grammi kohta kui teistel metallidel; lisaks sellele on ta suurep\u00e4rane elektronide juht, mis v\u00f5imaldab suurema energiatihedusega patareisid.<\/p>\n
Viimase k\u00fcmne aasta jooksul on akutootjad t\u00f6\u00f6tanud tootmisprotsesside t\u00e4iustamise nimel, et v\u00e4hendada tootmiskulusid. BNEFi uuringu kohaselt konkureerivad akupakettide ja -elementide kulud praegu sisep\u00f5lemismootorite kuludega. Kahjuks on akumaterjalide hinnad j\u00e4tkuvalt probleemiks ja nende hind v\u00f5ib suureneva n\u00f5udluse t\u00f5ttu elektris\u00f5idukite j\u00e4rele inflatsiooniga kaasneda.<\/p>\n
Liitiumioonpol\u00fcmeerakude hind langeb j\u00e4tkuvalt, kuna materjalikulud v\u00e4henevad ja tootmisprotsessid muutuvad t\u00f5husamaks. T\u00f6\u00f6stuse juhid on valinud liitiumraudfosfaat (LiFePO4) katoodid kui odavama katoodi variandi, mis on 32% odavam kui kallim liitiumnikkel-mangaan-kobaltoksiid (NMC). Lisaks kasutavad akutootjad mikron\u00f5ela eelt\u00f6\u00f6tlustehnikaid Ni metallfooliumi kulude v\u00e4hendamiseks ja uusi plokk-kopol\u00fcmeerelektrol\u00fc\u00fcte, mis on dendriidikindlad, s\u00e4ilitades samal ajal rakkude ohutuse.<\/p>\n
Liitiumpol\u00fcmeerakud on t\u00f5husamad ja v\u00e4hem \u00fclekuumenevad kui nende vedelad analoogid, samuti on nende kasutamine paindlikum kui vedelate analoogide puhul. Lisaks sellele saab neid liitiumpol\u00fcmeerakusid s\u00e4ilitada pikka aega ilma laengu kaotamiseta ja nende isepuhastumise m\u00e4\u00e4r on madal. Nende omaduste t\u00f5ttu on liitiumpol\u00fcmeerakud muutunud populaarseks valikuks elektroonikaseadmete, elektrijalgrataste ja elektris\u00f5idukite toitmiseks; kuid nende k\u00e4sitsemisel tuleb olla ettevaatlik, et v\u00e4ltida tulekahjusid v\u00f5i plahvatusi; selleks, et seda ohutult teha, on parim tava hoida akusid kasutamata j\u00e4tmisel lipo-turvalises kotis v\u00f5i konteineris; kontrollida regulaarselt kahjustuste olemasolu - kui need on kahjustatud, visake need kohe \u00e4ra ja asendage uutega.<\/p>\n
Tulekahjude v\u00e4ltimiseks kasutage alati laadijat, mis on akutootja poolt nende toodetega kasutamiseks heaks kiidetud. Lisaks sellele peaks teil alati olema l\u00e4hedal kuivtulekustuti, juhuks kui tulekahju hakkab puhkema. L\u00f5puks, \u00e4rge kunagi asetage liitiumpol\u00fcmeerakusid v\u00f5i -elemendid otse p\u00e4ikesevalguse k\u00e4tte, sest see v\u00f5ib p\u00f5hjustada temperatuuri t\u00f5usu ja keemilisi reaktsioone, mis v\u00f5ivad l\u00f5puks k\u00e4ivituda ja p\u00f5hjustada tulekahju.<\/p>\n
\u00dclekuumenevad liitium-pol\u00fcmeerakud v\u00f5ivad p\u00f5hjustada elektrol\u00fc\u00fctide aurustumist ja s\u00fcttimist, mis v\u00f5ib p\u00f5hjustada l\u00fchise rakkudes ja plahvatuse, mis levitab tulekahju l\u00e4hedalasuvatele aladele. Selliseid riske ei tasu v\u00f5tta, kui see v\u00f5ib ohustada elusid ja l\u00e4heduses asuvaid kogukondi.<\/p>\n
Lisaks \u00fclekuumenemisele tekitavad liitiumioonakud t\u00e4iendavaid ohutusprobleeme. Tootmise k\u00e4igus toimunud saastumine mikroskoopiliste metallosakestega v\u00f5ib tekitada sisemise l\u00fchise. Peale selle v\u00f5ivad negatiivsete elektroodide s\u00fcsinikuotsad eralduda, mis takistab t\u00fchjenemist. Positiivsete elektroodide aktiivne materjal v\u00f5ib eemalduda ja blokeerida vastavalt laadimis- v\u00f5i t\u00fchjendusprotsessi.<\/p>\n
V\u00f5imalike probleemide v\u00e4ltimiseks peaksid kasutajad ostma ainult kaubam\u00e4rgiga liitium-pol\u00fcmeerakusid akrediteeritud m\u00fc\u00fcjatelt ja laadijatelt ning j\u00e4rgima k\u00f5iki ohutusjuhiseid, sealhulgas tootja soovitatud maksimaalset t\u00fchjendusvoolu ja polaarsuse soovitusi. Samuti peaksid nad lugema aku materjali ohutuskaarti, et veenduda, et see sobib nende seadmele v\u00f5i rakendusele probleemideta.<\/p>\n
Liitium-pol\u00fcmeerakude eluiga on v\u00e4ga erinev, s\u00f5ltuvalt mitmest tegurist, sealhulgas nende keemilisest koostisest, konstruktsioonist ja neid kasutavate seadmete energiavajadusest. Liitiumioonakud pakuvad rohkem energiat v\u00e4iksema maksumuse eest, mis sobib ideaalselt energiat n\u00f5udvatele seadmetele, samas kui liitiumpol\u00fcmeerakud pakuvad ohutumaid akulahendusi, kui on vaja \u00f5hukesi seadmeid. Sama oluline on valida seadme jaoks sobiv aku; sama oluline on ka selle \u00f5ige kasutamine.<\/p>\n
Aku j\u00f5udluse maksimeerimiseks v\u00e4ltige aku \u00fclelaadimist ja hoiustamist k\u00f5rgel temperatuuril - m\u00f5lemad v\u00f5ivad aku eluiga oluliselt l\u00fchendada. V\u00e4ltige ka aku t\u00e4ielikku t\u00fchjendamist, sest see v\u00f5ib kahjustada selle sisemisi ahelaid ja potentsiaalselt l\u00fchendada selle eluiga.<\/p>\n
\u00dcldiselt m\u00f5\u00f5detakse akude kasutusiga pigem laadimists\u00fcklite kui kuude kaupa; n\u00e4iteks 500 ts\u00fckliga akud s\u00e4ilitavad p\u00e4rast 500 laadimist veel ligikaudu 80% oma algsest mahutavusest.<\/p>\n
Kuid keskkonnatingimused, nagu ladustamine, laadimiskiirus ja t\u00fchjenemise s\u00fcgavus, v\u00f5ivad aku kasutusiga oluliselt l\u00fchendada. Liitiumakud erinevad oma suuruse, konstruktsiooni ja elektroodide keemia poolest, mis m\u00e4\u00e4rab nende eluea; \u00fcldiselt kestavad kvaliteetsemad akud kauem.<\/p>\n
Liitium-ioonpol\u00fcmeeri aku ts\u00fckli kestust v\u00f5ivad oluliselt m\u00f5jutada t\u00fchjenemise s\u00fcgavus, laadimiskiirus, temperatuur ja sisemise takistuse kasv aja jooksul - k\u00f5ik need tegurid m\u00f5jutavad nii mahtuvuse v\u00e4henemist kui ka varajast vooluahela lagunemist.<\/p>\n
Li-pol\u00fcmeerakud paisuvad \u00fclelaadimisel v\u00e4hem dramaatiliselt kui nende liitiumioonakud; nende paisumine on samuti v\u00e4hem m\u00e4rgatav ja nende ts\u00fckliline v\u00f5imsus kipub \u00fcletama teisi liitiumakutehnoloogia vorme t\u00e4nu nende ainulaadsele DEE elektrol\u00fc\u00fcdile, mis tagab suurep\u00e4rase ioonjuhtivuse negatiivsete ja positiivsete elektroodide vahel, mis parandab t\u00f6\u00f6kindlust ja ts\u00fcklilist v\u00f5imsust; lisaks on nende akudel elektroodidel vastupidavad katted, mis kaitsevad neid kulumise eest, mis lisab pikaealisust ja turvalisust - luues turvalised akud, mis sobivad mitmesugustesse rakendustesse ja seadmetesse!<\/p>\n
Liitiumpol\u00fcmeerakusid v\u00f5ib olla keeruline korralikult laadida. On v\u00e4ga oluline, et kasutajad j\u00e4rgiksid tootja juhiseid ja kasutaksid t\u00f5husat laadija, et neid akusid korralikult laadida, ning enne kasutamist peavad need olema t\u00e4ielikult laetud, enne kui m\u00f5ni seade seda kasutab. Nende sisemine struktuur on keeruline, kuna laadimine n\u00f5uab mitmete liideste, n\u00e4iteks katoodi ja elektrol\u00fc\u00fcdi liidese, negatiivse elektroodi v\u00f5re ja elektrol\u00fc\u00fcdi l\u00e4bimist. Liitiumpol\u00fcmeerakud v\u00f5ivad \u00fcle laadida; seet\u00f5ttu on oluline regulaarselt j\u00e4lgida aku taset, sest aeg-ajalt v\u00f5ib esineda \u00fclelaadimist.<\/p>\n
Liitiumpol\u00fcmeerakud annavad t\u00e4islaetud kujul suurema pinge ja energia ning on v\u00e4hem tundlikud temperatuurimuutuste suhtes kui muud t\u00fc\u00fcpi akud. Samuti on liitiumpol\u00fcmeerakusid v\u00f5imalik mitu korda laadida, ilma et nende eluiga suureneks; laadimine peaks siiski toimuma aeglaselt suletud kohas, kuna eba\u00f5ige laadimine v\u00f5ib p\u00f5hjustada termilist l\u00e4bikukkumist ja p\u00f5hjustada tulekahju v\u00f5i plahvatust.<\/p>\n
Laadimisprotsessi k\u00e4igus liiguvad liitiumioonid positiivsest elektroodist elektrol\u00fc\u00fctidesse ja seej\u00e4rel grafiidist koosnevale negatiivsele elektroodile. Aja jooksul, kui nad j\u00f5uavad l\u00e4hemale metallist liitiumile, vabanevad nad l\u00f5puks grafiitsidemetest, muutudes dendriitideks, mis tungivad l\u00e4bi positiivse ja negatiivse elektroodi vahelise diafragma, mille tulemuseks on l\u00fchis.<\/p>\n
Liitiumioon-pol\u00fcmeerakusid tuleks laadida temperatuuril 0,2 C v\u00f5i alla selle, et tagada ohutud laadimistingimused. Neid tuleks laadida v\u00e4hemalt 30 minutit, kuni nende voolutugevus j\u00f5uab k\u00fcllastuspunkti - tavaliselt 10% nende koguv\u00f5imsusest - enne kui saavutatakse 4,2 V iga elemendi kohta kui pinge, mille juures laadimine peaks l\u00f5ppema.<\/p>\n
\u00dclelaetud aku v\u00f5ib tekitada p\u00fcsivat kahju, kuna selle laadimiskiirus \u00fcletab interkalatsiooniprotsessi ja p\u00f5hjustab liiga paljude ioonide j\u00e4\u00e4mist aku pinnale. \u00dclelaadimine v\u00f5ib \u00e4\u00e4rmuslikel juhtudel isegi kiirendada aku vananemist.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Li-ion polymer battery technology offers an attractive alternative to traditional lithium batteries, with potential to deliver greater specific power and energy density, whilst operating safely over a wide temperature range without thermal runaway being an issue. Cost Lithium polymer batteries offer significant cost advantages over their traditional lithium-ion counterparts, due to the use of solid …<\/p>\n