Літій-полімерні акумулятори: Факти чи хайп?
Походження терміна «полімер»
Термін «полімер» зазвичай використовується для опису певного типу літієвих батарей, які можуть бути пакетними або призматичними елементами. Хоча слово «полімер» асоціюється з пластиком, насправді воно охоплює широкий спектр матеріалів — від синтетичних пластмас до природних біополімерів і білків, що формують фундаментальні біологічні структури.
Електроліт і перші розробки
Літій-полімерні акумулятори відрізняються від інших систем акумуляторів типом використовуваного електроліту. Оригінальна полімерна конструкція, що датується 1970-ми роками, використовувала твердий (сухий) полімерний електроліт, що нагадує пластикову плівку. Цей ізолятор дозволяє обмінюватися іонами (електрично зарядженими атомами) та замінює традиційний пористий сепаратор, просочений електролітом.
Твердий полімер має погану провідність за кімнатної температури, і для забезпечення протікання струму акумулятор необхідно нагріти до 60°C (140°F) і вище. Були встановлені великі полімерні акумулятори для стаціонарного застосування, які потребували нагрівання, але з того часу вони зникли. Довгоочікуваний ажіотаж навколо «справжнього пластикового акумулятора», обіцяного на початку 2000-х років, не виправдався, оскільки провідність не могла бути досягнута за кімнатної температури.
Перехід до гелеподібного електроліту
Щоб сучасні літій-полімерні акумулятори проводили струм за кімнатної температури, до них додають гелеподібний електроліт. Більшість літій-іонних полімерних елементів сьогодні містять мікропористий сепаратор з певною кількістю вологи. Літій-полімер може бути побудований на основі багатьох систем, таких як літій-кобальт, NMC, літій-фосфат та літій-марганець, і не вважається унікальним хімічним складом акумуляторів. Більшість літій-полімерних акумуляторів виготовлені на основі кобальту; також можуть бути додані інші активні матеріали.
З додаванням гелеподібного електроліту, яка різниця між звичайним літій-іонним акумулятором та літій-іонним полімерним? Для користувача літій-полімерний акумулятор по суті той самий, що й літій-іонний. Обидві системи використовують однаковий матеріал катода та анода та містять подібну кількість електроліту.
Акумулятори LiFePO4
Надійні літій-залізо-фосфатні акумулятори для сонячних та резервних систем.
LiFePO4 Sacred Sun SCIFP1250 (12В, 50Аг)
Компактний акумулятор із вбудованим BMS для безпечної роботи у сонячних та резервних системах.
Купити
LiFePO4 Victron Lithium SuperPack 12.8В 100Аг
Сучасна літій-залізо-фосфатна батарея (LiFePO4) з вбудованим BMS і захистом від перевантаження
Купити
LiFePO4 Victron Smart Battery 12.8V/100Ah
Високоякісне джерело енергії з довгим терміном служби, високою безпекою та сумісністю з екосистемою Victron Energy
КупитиВідмінності від звичайних літій-іонних
Літій-полімерні акумулятори унікальні тим, що мікропористий електроліт замінює традиційний пористий сепаратор. Літій-полімерні акумулятори пропонують трохи вищу питому енергію та можуть бути виготовлені тоншими, ніж звичайні літій-іонні, але вартість їх виробництва, як кажуть, вища, ніж у випадку циліндричної конструкції. Для обговорення, пакетні елементи часто називають літій-полімерними.
Форм-фактори та дизайн
Літій-полімерні елементи також постачаються в гнучкому фольгованому корпусі, що нагадує харчову упаковку. У той час як стандартний літій-іонний акумулятор потребує жорсткого корпусу для притиснення електродів разом, літій-полімерні використовують ламіновані листи, які не потребують стиснення. Фольгований корпус зменшує вагу більш ніж на 20 відсотків порівняно з класичним твердим корпусом. Технологія тонкої плівки розширює можливості дизайну, оскільки акумулятору можна надати будь-якої форми, що акуратно поміщається в стильні мобільні телефони та планшети. Літій-полімерні елементи також можна зробити дуже тонкими, щоб вони нагадували кредитну картку. Мала вага та висока питома потужність роблять літій-полімерні елементи кращим вибором для любителів.
Характеристики заряду та розряду літій-полімерних акумуляторів ідентичні іншим літій-іонним системам і не потребують спеціального зарядного пристрою. Проблеми безпеки також схожі тим, що потрібні захисні схеми. Накопичення газу під час заряду може призвести до розбухання деяких призматичних та мішечкових елементів, і виробники обладнання повинні враховувати розширення. Літій-полімер у фольгованому корпусі може бути менш довговічним, ніж літій-іонний у циліндричному корпусі.
Характеристики та безпека
Характеристики заряду та розряду літій-полімерних акумуляторів ідентичні іншим літій-іонним системам і не потребують спеціального зарядного пристрою. Проблеми безпеки також схожі тим, що потрібні захисні схеми. Накопичення газу під час заряду може призвести до розбухання деяких призматичних та мішечкових елементів, і виробники обладнання повинні враховувати розширення. Літій-полімер у фольгованому корпусі може бути менш довговічним, ніж літій-іонний у циліндричному корпусі.
