Преглед на литиево-полимерните батерии и как те се превръщат в обичайна батерия.

Преглед на литиево-полимерните батерии и как те се превръщат в обичайна батерия.

Литиево-йонните батерии съществуват от 40 години и все още представляват най-популярния избор на батерия по много начини, от смартфони до електрически автомобили. Литият има свойства, които го правят идеален за използване в такива приложения, но един недостатък е, че не се счита за безопасен за вдишване и трябва да се изхвърля правилно. Обещаваща алтернатива могат да бъдат литиево-полимерните батерии, които са по-безопасни, екологични и могат да бъдат направени с различни съединения от традиционните литиево-йонни. Тези нови видове батерии ще дебютират през 2020 г. за електрически автомобили, но вероятно ще започнат да се появяват в индустрията до 2025 г.

В момента литиево-йонните батерии са най-популярният избор за търговски приложения, защото са:

1. Най-високата енергийна плътност от всички акумулаторни батерии.

2. Много леки и малки предвид капацитета им. Например, типичната батерия за смартфон тежи 20 грама, но има капацитет от около 6 Ah и 1000 mAh. 3. Възможност за зареждане по различни начини (т.е. кабелно, слънчево), така че зареждането е гъвкаво 4. Имат най-висока плътност на мощността, което означава, че могат да осигурят високи токове, като същевременно поддържат разумно напрежение 5. Дълъг живот - отнема около 400- 500 цикъла за достигане на 50% капацитет

Има обаче и някои недостатъци:

1. Химията и производството са били много скъпи.

2. Те не са екологични поради токсичните отпадъци, които създават, както и тяхното изхвърляне.

3. Нямат добър рекорд за безопасност спрямо традиционните батерии - запалват се по-лесно, избухват и т.н.

4. Могат да бъдат повредени, особено в случай на дълбоко циклично разреждане - внезапните спадове в напрежението могат да ги унищожат

5. Активните материали са запалими в сухата си форма и експлозивни в анодна форма.

6. Не могат да се зареждат като литиево-йонни батерии

Тези нови видове батерии обаче могат да променят всичко това чрез:

1. Изработен е от по-безопасни материали (литиево-железен фосфат и литиева сяра)

2. Използване на по-безопасен метод на производство - катодът е направен от полимер вместо метал и се съдържа в пластмасов корпус, за да се осигури безопасна среда за батерията (забележка: това също означава, че може да се рециклира по-бързо от традиционните литиево-йонни батерии)

3. Има много ниска енергийна плътност - 30-45Wh/kg срещу 200Wh/kg за традиционните литиево-йонни батерии

4. Има много нисък капацитет - 0.8-1Ah/kg срещу 5-10Ah/kg за традиционните литиево-йонни батерии

5. Има много ниска плътност на мощността - 0.01Wh/kg срещу 5Wh/kg за традиционните литиево-йонни батерии

6. Екологично чист: катодът е направен от железен фосфат, който може да се рециклира, а електролитът е по-екологична версия на литиев полимер