I tipi più comuni di batterie sono ai polimeri di litio e agli ioni di litio. Quali sono le loro caratteristiche?

Informazioni sulle batterie ai polimeri di litio

V batterie ai polimeri di litioè coinvolto un elettrolita polimerico solido. Nei primissimi esemplari di batterie del tipo in questione, create negli anni '70, era presente principalmente nella versione a secco. Questo elettrolita non conduceva effettivamente una corrente elettrica, ma poteva scambiare ioni formati da composti di litio. Nei dispositivi moderni - laptop, telefoni cellulari, gadget - vengono utilizzate batterie che contengono anche una certa quantità di elettrolita sotto forma di gel.

Le batterie ai polimeri di litio sono in grado di fornire alti livelli di densità di potenza in base alle loro dimensioni e peso. Sono caratterizzati da un'autoscarica piuttosto bassa, non hanno il cosiddetto effetto memoria - quando una batteria carica, durante l'uso, a volte si scarica solo a un livello che corrisponde al momento in cui la batteria viene caricata (cioè non necessariamente a zero) e può funzionare anche in un ampio intervallo di temperature.

Tuttavia, le batterie ai polimeri di litio non sono sempre sicure, soprattutto se si surriscaldano o impiegano troppo tempo per caricarsi. Le batterie di questo tipo hanno circa 800-900 cicli di funzionamento, ai quali il livello di perdita di capacità non supera il 20%. La batteria perde lo stesso 20% delle sue prestazioni dopo 2 anni di funzionamento, anche se non viene utilizzata, ma è in deposito.

Le batterie ai polimeri di litio sono spesso molto piccole: teoricamente è possibile produrre batterie con uno spessore dell'ordine di un millimetro. L'uso di una custodia metallica nella loro costruzione è facoltativo.

Informazioni sulla batteria agli ioni di litio

Design batteria agli ioni di litioè costituito da elettrodi e separatori, solitamente impregnati di elettrolita liquido. I primi sono rappresentati da catodi di alluminio e anodi di rame. La carica elettrica nelle batterie di questo tipo è trasportata da uno ione di litio caricato positivamente, che ha la capacità di essere incorporato nei reticoli cristallini di altre sostanze e formare così nuovi composti. I catodi nelle moderne batterie agli ioni di litio sono generalmente rappresentati da composti di litio con cobalto, nichel, manganese e fosfato di ferro.

Le batterie di questo tipo sono caratterizzate, come i prodotti ai polimeri di litio, da una bassa autoscarica, ma le supera leggermente nel consumo energetico. Le batterie agli ioni di litio non devono essere caricate e scaricate periodicamente per mantenere la funzionalità.

I modelli obsoleti di batterie agli ioni di litio sono considerati pericolosi da utilizzare, ma quelli che includono celle al fosfato di ferro e litio sono ragionevolmente affidabili. Come i dispositivi ai polimeri di litio, questo tipo di batteria perderà capacità nel tempo, anche se non utilizzata.

Confronto

La principale differenza tra una batteria ai polimeri di litio e una batteria agli ioni di litio risiede nell'utilizzo di un elettrolita prevalentemente secco nella struttura della prima (con una piccola percentuale di gel), mentre nella seconda, di norma, viene utilizzato un elettrolita liquido Usato. Questo predetermina la possibilità, innanzitutto, di non utilizzare un involucro metallico nella costruzione delle batterie ai polimeri di litio e di produrre una batteria di piccole dimensioni e spessore. Nelle batterie agli ioni di litio, a sua volta, è necessario, altrimenti l'elettrolita fuoriesce. L'importanza dell'utilizzo di una guaina metallica può rendere difficile ridurre le dimensioni dei produttori di batterie.

Dopo aver determinato qual è la differenza tra una batteria ai polimeri di litio e una batteria agli ioni di litio, rifletteremo le conclusioni in una piccola tabella.

tavolo

Batterie ai polimeri di litio	Batterie agli ioni di litio
Cosa hanno in comune?
Hanno principi generali per il trasferimento di carica elettrica - utilizzando composti di litio
Caratterizzato da bassa autoscarica
Nessun effetto memoria
C'è uno svantaggio comune sotto forma di una diminuzione della capacità nel tempo.
Qual'è la differenza tra loro?
Hanno nella loro struttura un elettrolita solido (con l'aggiunta di gel)	Hanno un elettrolita liquido nella loro struttura
Non richiede una guaina metallica e può essere di piccole dimensioni	Richiede un guscio metallico, che le rende più grandi delle batterie ai polimeri di litio
Avere un consumo energetico leggermente inferiore	Avere un consumo energetico leggermente superiore

I caricabatterie portatili sono diventati una parte essenziale della vita quotidiana moderna. La qualità delle batterie è la condizione principale per le loro prestazioni, efficienza e sicurezza. I produttori di caricabatterie utilizzano due tipi di batterie nel design: agli ioni di litio e ai polimeri di litio. Per un normale consumatore, che non ha familiarità con le caratteristiche dei diversi tipi, diventa spesso un problema scegliere l'uno o l'altro tipo di batteria.

Qual è la differenza tra queste varietà, quale sarà la scelta più corretta: tutte queste domande richiedono una conoscenza dettagliata di ciascun tipo. In questo articolo, riveleremo le caratteristiche delle batterie agli ioni di litio e ai polimeri di litio, le presenteremo alle loro proprietà tecniche, ai metodi di ricarica e alla durata.

Differenze tra batterie agli ioni di litio e ai polimeri di litio

I modelli di batterie prodotti con tecnologie diverse svolgono la stessa funzione di alimentazione. Le caratteristiche di progettazione di ciascun tipo influiscono sulla potenza dichiarata, sulla durata e sul grado di protezione dalle esplosioni. Non si può dire inequivocabilmente che un tipo di batteria più moderno sia migliore di uno obsoleto. Ci sono vantaggi e svantaggi pratici per entrambe le tecnologie. I modelli Li-pol e Li-ion hanno schemi operativi simili, ma differiscono per configurazione e parametri tecnici.

Per capire quale è meglio: Li-polimero o Li-ion, considereremo in dettaglio ciascun tipo separatamente. Confrontare i tipi di batterie e fare una scelta nella direzione di un tipo o dell'altro dovrebbe essere secondo i seguenti indicatori:

• prezzo;
• rapporto peso-capacità;
• sicurezza;
• uso previsto in un dispositivo per uno scopo specifico;
• modalità di funzionamento della temperatura.

Quando si sceglie uno dei due tipi, considerare l'ambito e le capacità finanziarie.

Batterie agli ioni di litio: caratteristiche e caratteristiche

Inizialmente, i modelli a base di litio sono stati prodotti utilizzando manganese e cobalto come elemento principale (elettrolita attivo). Le moderne batterie agli ioni di litio hanno subito modifiche di progettazione. La loro produttività non dipende dalla sostanza utilizzata, ma dall'ordine in cui gli elementi sono disposti nel blocco. I componenti di una moderna batteria agli ioni di litio sono elettrodi e un separatore. Materiali - alluminio e rame (anodi di rame e foglio di alluminio come base del catodo).

Speciali morsetti collettori di corrente forniscono il collegamento interno dell'anodo e del catodo e l'impregnazione dell'elettrolita della massa del separatore crea un ambiente favorevole per la manutenzione della carica. Le cariche positive degli ioni di litio innescano reazioni chimiche, formano legami e forniscono energia. Il principio di funzionamento dell'alimentatore agli ioni di litio è simile al funzionamento di una batteria al gel di dimensioni standard.

Batterie ai polimeri di litio

Poiché i modelli agli ioni di litio non sono in grado di far fronte a molti compiti moderni, hanno gradualmente iniziato a essere sostituiti da elementi polimerici. Le batterie agli ioni di litio non erano molto sicure ed erano piuttosto costose. Per eliminare queste carenze e problemi di funzionamento, per rendere le batterie più efficienti, gli sviluppatori hanno deciso di cambiare l'elettrolita. Invece di impregnare un separatore poroso, nella progettazione della batteria sono stati utilizzati elettroliti polimerici.

La cella ai polimeri di litio ha uno spessore di 1 mm, il che rende le dimensioni della batteria compatte. La sostituzione degli elettroliti liquidi con film polimerici ha eliminato l'alto rischio di accensione della batteria e l'ha resa sicura. La tabella di confronto qui sotto ti aiuterà a determinare chiaramente in che modo Li-ion differisce da Li-Pol.

Specifiche	Li-ion	Li-Pol
Intensità energetica		basso, il numero di cicli di carica e scarica è inferiore
Taglia standard	piccola scelta	alta selezione, indipendenza dal formato standard della cella
	leggermente più pesante
		quasi il doppio della stessa taglia
Tutta la vita	piu 'o meno lo stesso	piu 'o meno lo stesso
Rischio di esplosione e incendio	più alto	protezione integrata contro perdite di elettroliti e sovraccarico
Tempo di carica
	fino allo 0,1% mensile	meno attivo

Il design dei dispositivi a batteria ai polimeri di litio elimina completamente la presenza di un elettrolita sotto forma di liquido o gel. Puoi chiaramente immaginare la differenza nella tecnologia quando si considera il principio di funzionamento dei moderni alimentatori per autoveicoli. I problemi di sicurezza hanno portato all'esclusione degli elettroliti liquidi dalla pratica quotidiana. Ma fino a poco tempo fa, nelle batterie delle auto venivano utilizzate strutture porose impregnate.

L'introduzione delle celle polimeriche al litio presupponeva già una base allo stato solido. Una differenza caratteristica rispetto alle batterie agli ioni di litio è il processo di contatto della piastra del principio attivo con il litio e la prevenzione della formazione di dendriti durante il ciclismo. È questa caratteristica che protegge le celle della batteria da incendi o esplosioni.

Tutta la vita

Sia le batterie agli ioni di litio che quelle ai polimeri di litio sono soggette a un intenso invecchiamento. Forniscono circa novecento cicli di carica completa, dopodiché diventano inutilizzabili. In questo caso, non importa quanto sia stato attivo il funzionamento del dispositivo. Se la batteria non è stata utilizzata per molto tempo, la risorsa sarà comunque ridotta.

Dopo un anno, le capacità si riducono significativamente nelle risorse e dopo due o tre anni si può affermare che la batteria è completamente fuori servizio. Questo è uno svantaggio comune delle batterie al litio e la scelta di un modello più durevole vale solo in base alla reputazione del produttore e alle recensioni di modelli specifici.

Protezione aggiuntiva

Se consideriamo la domanda su quale sia la differenza tra le batterie Li-ion e Li-Pol, dovresti prestare attenzione ai sistemi di protezione integrati. I modelli che funzionano su una base polimerica al litio richiedono l'uso di funzioni di protezione interne aggiuntive. Sono caratterizzati da casi di burnout dovuti al surriscaldamento degli elementi. Lo stress interno di varie aree di lavoro porta a tali conseguenze.

Al fine di proteggere il dispositivo da sovraccarichi non autorizzati, dal surriscaldamento delle parti e dal burnout, nella progettazione vengono utilizzati uno speciale sistema di stabilizzazione e un meccanismo di limitazione della corrente. Ciò aumenta la sicurezza dei modelli ai polimeri di litio, ma aumenta significativamente il costo della batteria grazie all'uso di elementi protettivi.

Parte del progetto prevede componenti elettrolitici nella formazione del gel. Le batterie combinate sono utilizzate in molti apparecchi portatili. Sono estremamente sensibili alle temperature estreme e richiedono il rigoroso rispetto delle regole operative. La batteria a base di polimeri può essere utilizzata in dispositivi con riscaldamento nell'intervallo 60-100 gradi.

I produttori racchiudono la parte interna in un involucro con proprietà termoisolanti: è conveniente utilizzare tali batterie in climi caldi. In condizioni in cui il regime di temperatura non soddisfa i requisiti operativi, vengono utilizzati elementi con un componente polimerico come backup.

Funzioni di ricarica della batteria

Sono necessarie almeno tre ore di ricarica per ricaricare la batteria ai polimeri di litio. In questo caso, l'unità non si riscalda. Ci sono due fasi di riempimento. Il primo funziona fino a quando non viene impostata la modalità di picco, che viene mantenuta fino a quando la carica raggiunge il 70%. In modalità di tensione normale, viene accumulata una carica residua del 30%. La ricarica deve essere effettuata secondo un programma rigoroso, attendendo la scarica completa ed eseguendo la procedura ogni 500 ore di utilizzo del dispositivo. Questa modalità mantiene un volume di riempimento costante.

È solo necessario collegare la batteria a un'alimentazione stabile e funzionante, senza picchi di tensione e interferenze. Utilizzare solo caricabatterie appropriati che corrispondano alle caratteristiche indicate nella descrizione. Un punto importante: durante il processo di ricarica, tutti i connettori devono essere collegati correttamente, non devono potersi aprire. Le celle Li-Pol sono estremamente sensibili a tutti i tipi di sovraccarichi, superamento delle correnti nominali, shock meccanici e ipotermia. La tenuta degli elementi allo stato solido dovrebbe essere monitorata.

Le celle agli ioni di litio si caricano più o meno allo stesso modo delle celle polimeriche, ma sono più sensibili e meno affidabili in termini di sicurezza. Il tempo di ricarica per entrambi i tipi è approssimativamente lo stesso, ma l'elemento polimerico è più "capriccioso" per la qualità del punto di alimentazione.

La migliore batteria agli ioni di litio

Le batterie agli ioni di litio sono più familiari al consumatore, hanno una serie di vantaggi operativi:

• il prezzo è inferiore alla batteria ai polimeri di litio;
• le dimensioni standardizzate ti consentono di non commettere errori nella scelta di un modello;
• area comune di applicazione.

Le potenti batterie al litio vengono utilizzate efficacemente per i dispositivi che richiedono un elevato consumo di corrente a breve termine. Il regime di temperatura, come quello dei dispositivi a base di polimeri, è di fondamentale importanza durante il funzionamento.

Un utente normale non avverte una differenza tangibile, ma dal punto di vista della razionalità dell'ambito di applicazione, questo tipo di batteria è conveniente nei caricabatterie per le seguenti apparecchiature:

• utensili a batteria (cacciaviti, seghe, smerigliatrici);
• computer portatili;
• cellulari;
• veicoli elettrici;
• robot domestici;
• sedie a rotelle.

Prima di scegliere il tipo di ricarica ottimale, è necessario sapere esattamente per quale dispositivo verrà utilizzato. Ciò è particolarmente importante se si pianificano contemporaneamente l'uso e la manutenzione universali di più dispositivi portatili.

Le batterie ai polimeri di litio possono essere utilizzate in modo efficiente laddove peso e temperatura sono fattori importanti. Hanno "paura" del gelo e non sono molto convenienti per strumenti e gadget portatili. Pertanto, l'area di utilizzo principale è:

• quadricotteri;
• pistole per softair;
• giocattoli;
• Telecamere CCTV.

Quando si sceglie il giusto tipo di caricabatterie, prestare attenzione all'ambito di utilizzo, al costo e al livello di sicurezza. Leggi le recensioni degli utenti sui prodotti di diversi produttori e fai una scelta.

Caratteristiche delle batterie ai polimeri di litio e regole per il loro funzionamento

La batteria ai polimeri di litio è una versione modificata della batteria agli ioni di litio. La differenza principale risiede nell'uso di un materiale polimerico che funge da elettrolita. A questo polimero vengono aggiunte inclusioni conduttive con composti di litio. Tali batterie sono state sviluppate attivamente negli ultimi anni e sono utilizzate in telefoni cellulari, tablet, laptop, modelli radiocomandati e altre apparecchiature. Nonostante il fatto che le batterie al litio non siano in grado di fornire correnti di scarica elevate, alcuni tipi speciali di batterie ai polimeri possono fornire una corrente che supera notevolmente la loro capacità. Poiché le batterie ai polimeri di litio si stanno rapidamente diffondendo nel mercato, è necessario conoscere il loro design, le regole di funzionamento e la sicurezza quando le si maneggia. Questo sarà discusso nel nostro materiale di oggi.

Il vantaggio di sostituire l'elettrolita organico liquido con uno polimerico è la maggiore sicurezza del funzionamento a batteria. Questo è molto importante per le batterie al litio. Fu l'uso commerciale sicuro a frenarne lo sviluppo fin dall'inizio. Inoltre, l'elettrolita polimerico ti dà molta più libertà nella scelta della forma della batteria.

Il dispositivo batteria Li-Pol si basa sul processo di transizione di un numero di polimeri in uno stato semiconduttore quando vengono introdotti ioni elettroliti in essi. In questo caso, la conduttività aumenta più volte. I ricercatori erano principalmente impegnati nella selezione di elettrolita polimerico per batterie con modelli al litio metallico e agli ioni di litio. In teoria, è consentito un aumento della densità energetica delle batterie con polimero di diverse volte rispetto alle batterie agli ioni di litio. Oggi esistono diversi gruppi di batterie Li-Pol che differiscono nella composizione dell'elettrolita:

• Con un elettrolita omogeneo simile al gel. Si ottiene a seguito dell'introduzione di sali di litio nella struttura del polimero;
• Con elettrolita polimerico secco. Questo tipo è realizzato sulla base di ossido di polietilene con vari sali di litio;
• Elettrolita sotto forma di matrice polimerica microporosa, in cui vengono adsorbite soluzioni non acquose di sali di litio.

Se confrontiamo il polimero e l'elettrolita liquido, vale la pena notare la minore conduttività ionica del primo. Diminuisce notevolmente a temperature negative. Quindi, un problema era trovare una composizione per un elettrolita ad alta conduttività. E il secondo compito importante era espandere l'intervallo di temperatura operativa delle batterie ai polimeri. I modelli di batterie ai polimeri di litio utilizzati nella tecnologia moderna non sono inferiori nelle loro caratteristiche agli ioni di litio.

Poiché non c'è elettrolita liquido in una batteria ai polimeri, la loro sicurezza operativa è molto più alta. Inoltre, possono essere realizzati in quasi tutte le forme e configurazioni.

I contenitori di alcuni modelli, in cui si trova la lattina stessa, sono realizzati in polimero metallizzato. A causa della cristallizzazione dell'elettrolita polimerico, i parametri di queste batterie sono notevolmente ridotti a temperature negative.

Ci sono sviluppi di batterie ai polimeri con un anodo metallico. Gli scienziati sono riusciti a ottenere un'elevata densità di corrente e un'espansione significativa dell'intervallo di temperatura di esercizio. Questi tipi di batterie ricaricabili possono essere utilizzati anche in vari dispositivi elettronici portatili ed elettrodomestici. Molte aziende leader sono già impegnate nella produzione di tali batterie.

Inoltre, diversi produttori possono differire nei materiali degli elettrodi, nella composizione dell'elettrolita e nella stessa tecnologia di assemblaggio. Per questo motivo anche i parametri di queste batterie sono molto diversi. Tuttavia, tutti i produttori concordano sul fatto che la stabilità di Li─Pol è fortemente influenzata dall'omogeneità dell'elettrolita polimerico. E dipende dalla temperatura di polimerizzazione e dal rapporto tra i componenti.

Ora ci sono già molti esperimenti che dimostrano un livello di sicurezza più elevato delle batterie ai polimeri rispetto a quelle ioniche. Ciò include sovraccarico, sovraccarico, vibrazione, restringimento, cortocircuito e perforazione delle batterie ai polimeri di litio ─. Quindi, questo tipo di batteria ha le migliori prospettive di sviluppo. Di seguito sono riportati i risultati dei test per il funzionamento sicuro delle batterie Li─Pol.

Tipo di prova
Tipo di prova	Batteria a elettrolita polimerico gel	Batteria ad elettrolita liquido
puntura dell'ago	Non ci sono stati cambiamenti	Esplosione, fumo, perdita di elettrolita, aumento della temperatura fino a 250 ° С
Riscaldamento fino a 200 ° С	Non ci sono stati cambiamenti	Esplosione, perdita di elettrolita
Corrente di cortocircuito	Non ci sono stati cambiamenti	Perdita di elettrolita, aumento della temperatura di 100 ° С
Ricarica (600%)	gonfiore	Esplosione, perdita di elettrolita, aumento della temperatura di 100 ° С

Ci sono esempi di batterie ai polimeri di litio con uno spessore di 1 millimetro. Tali modelli consentono ai progettisti mobili di creare hardware molto compatto. Questo apre nuove possibilità per ridurre le dimensioni dei dispositivi elettronici. Per ridurre la resistenza interna delle batterie Li-Pol, viene aggiunto un elettrolita in gel. Le batterie utilizzate nei telefoni cellulari utilizzano questo tipo di elettrolita. Combinano le caratteristiche delle batterie polimeriche e ioniche.

Qual è la differenza tra le batterie ricaricabili Li─Ion e Li─Pol. Appartengono e sono vicini nelle loro caratteristiche elettriche. Ma i modelli polimerici utilizzano un elettrolita solido. Il componente in gel viene introdotto nell'elettrolita per ridurre la resistenza interna della batteria e stimolare i processi di scambio ionico.

In termini di capacità energetica, gli accumulatori ai polimeri di litio hanno un contenuto energetico specifico 4-5 volte superiore e 3-4 volte superiore. Entrambi questi tipi appartengono a. Il confronto è fatto con loro, poiché fondamentalmente le batterie al litio hanno sostituito le batterie alcaline nell'elettronica mobile.

Le batterie Li-Pol hanno una durata di 500-600 cicli di carica-scarica (con una corrente di scarica di 2C). Secondo questo indicatore, sono inferiori a quelli del cadmio (1 mille cicli) e corrispondono approssimativamente a quelli dell'idruro metallico. La tecnologia di produzione e il design vengono costantemente migliorati e in futuro, forse, le caratteristiche miglioreranno. Vale anche la pena notare che la batteria ai polimeri perde circa il 20% della sua capacità in 1-2 anni. Secondo questo parametro, corrispondono alle batterie ioniche.

Va notato che ci sono 2 grandi categorie tra le batterie ai polimeri per uso commerciale. Questi sono quelli regolari e a scarica rapida. Questi ultimi sono spesso chiamati Hi scarico. La differenza tra questi gruppi risiede nella corrente di scarica massima consentita. Può essere indicato in valore assoluto o in multipli della portata nominale.

Ad esempio, 3C. Per gli accumulatori convenzionali, la corrente di scarica massima non è superiore a 3 - 5C. I modelli a scarica rapida hanno una corrente di scarica massima di 8-10C. Il peso delle batterie a scarica rapida è di circa il 20% superiore a quello dei modelli standard. Queste batterie sono etichettate con HC o HD.

KKM2500 sta per un modello normale con una capacità di 2500 mAh e l'etichetta KKM2000HD sta per una batteria a scarica rapida da 2000 mAh. I modelli a scarica rapida non sono utilizzati negli elettrodomestici e nell'elettronica di consumo. Le batterie di telefoni cellulari e tablet non possono sopportare correnti di scarica elevate e pertanto sono dotate di protezione contro tali modalità operative.

I campi di applicazione delle batterie ai polimeri di litio derivano dai compiti che sono stati fissati durante il loro sviluppo. Questo è un aumento del tempo di funzionamento del dispositivo e una diminuzione del suo peso. I modelli standard Li─Pol operano in varie elettroniche con correnti a basso consumo. Questi sono laptop, smartphone, e-book, tablet.

I modelli che forniscono una scarica rapida sono anche chiamati modelli "power". Sono utilizzati in quei dispositivi in ​​cui è richiesto un elevato consumo di corrente. Il campo di applicazione più famoso delle batterie "power" sono i modelli radiocomandati. Questo mercato è il più attraente per i produttori di batterie ai polimeri. Nel campo dei dispositivi con correnti di scarica molto elevate (fino a 50 C), le batterie ai polimeri di litio sono inferiori a quelle alcaline. Forse in futuro i modelli al litio supereranno questa limitazione. In termini di prezzo, corrispondono grosso modo all'idruro di nichel-metallo.

Gestione delle batterie al litio (polimero)

Sicurezza

Le batterie al litio in generale, e ai polimeri in particolare, richiedono una manipolazione piuttosto delicata durante il funzionamento. Cosa è necessario ricordare quando si utilizzano le batterie Li─Pol:

• Una carica eccessiva della batteria è dannosa (sopra i 4,2 volt per cella della batteria);
• Non deve essere consentito un cortocircuito;
• La scarica da correnti che portano al riscaldamento della batteria oltre i 60 gradi Celsius è inammissibile;
• È impossibile depressurizzare la batteria;
• Non scaricare la batteria sotto i 3 volt;
• Il riscaldamento sopra i 60 gradi è inaccettabile;
• Non è consentito lo stoccaggio scaricato.

La mancata osservanza di queste regole può portare, nel peggiore dei casi, a un incendio e, nel migliore dei casi, a una significativa perdita di capacità.

A questo proposito, puoi dare diversi consigli per l'uso sicuro delle batterie ai polimeri di litio. Per prima cosa devi acquistare un caricabatterie di alta qualità e impostare le impostazioni corrette su di esso. Inoltre, si consiglia di utilizzare connettori che non consentano cortocircuiti. Assicurati di controllare la corrente consumata dal dispositivo.

Vale anche la pena notare che è necessario osservare il regime di temperatura e prevenire il surriscaldamento della batteria ai polimeri. Questo è il punto debole di tutte le batterie al litio. Se la batteria si riscalda fino a 70 gradi, inizia una reazione spontanea che converte l'energia in calore. Il risultato è l'accensione e talvolta l'esplosione. Se è possibile controllare la tensione della batteria, dovrebbe essere monitorata particolarmente da vicino alla fine della scarica.

Un altro motivo per il fallimento delle batterie al litio è la depressurizzazione. In nessun caso l'aria deve entrare all'interno del contenitore della batteria ai polimeri. La custodia è inizialmente sigillata e non deve essere soggetta a urti o caduta. Se stai saldando cavi, devi farlo con estrema attenzione.

Prima di inviare la batteria ai polimeri per la conservazione, si consiglia di caricarla a metà. Conservare la batteria in un luogo fresco al riparo dalla luce solare diretta. Come tutte le batterie ricaricabili, le batterie ai polimeri di litio hanno un tasso di autoscarica, ma è inferiore a quello delle batterie al piombo o alcaline.

Batterie: Li-ion, Li-Pol, Li-ion-pol e le regole per il loro funzionamento

Un po' di storia e teoria:

I primi esperimenti per creare batterie al litio iniziato il 1912 anno, ma solo sei decenni dopo, all'inizio degli anni '70, sono apparsi per la prima volta nei dispositivi domestici. Inoltre, sottolineo, queste erano esattamente le batterie. I successivi tentativi di sviluppare batterie al litio (batterie ricaricabili) non hanno avuto successo a causa dei problemi incontrati nel garantire il loro funzionamento sicuro.

Il litio è il più leggero di tutti i metalli, ha il più alto potenziale elettrochimico e fornisce la più alta densità di energia. Le batterie che utilizzano elettrodi metallici al litio sono in grado di fornire sia alta tensione che capacità superiore. Ma come risultato di numerosi studi negli anni '80, è stato scoperto che il ciclo (carica-scarica) delle batterie al litio porta a cambiamenti sull'elettrodo di litio, riducendo la stabilità termica e causando la perdita di controllo dello stato termico. Quando ciò accade, la temperatura della cella si avvicina rapidamente al punto di fusione del litio e si verifica una violenta reazione con l'accensione dei gas sviluppati. Ad esempio, un gran numero di batterie al litio per telefoni cellulari spedite in Giappone nel 1991 sono state richiamate dopo diversi incidenti con incendi e ustioni.

A causa dell'instabilità insita nel litio, i ricercatori hanno rivolto il loro sguardo alle batterie al litio non metalliche a base di ioni di litio. Avendo perso un po' allo stesso tempo in densità di energia e prendendo alcune precauzioni durante la carica e la scarica, hanno ottenuto le cosiddette batterie agli ioni di litio più sicure.

La densità di energia delle batterie agli ioni di litio è solitamente doppia rispetto a quella delle batterie NiCd standard e in futuro, con l'uso di nuovi materiali attivi, si prevede di aumentarla e raggiungere una superiorità di tre volte rispetto al NiCd. Oltre alla grande capacità, le batterie agli ioni di litio, una volta scariche, si comportano in modo simile alle NiCd (le loro caratteristiche di scarica sono simili nella forma e differiscono solo nel voltaggio).

Oggi ci sono molte varietà di batterie agli ioni di litio., e puoi parlare a lungo dei vantaggi e degli svantaggi di un tipo o dell'altro, ma dal punto di vista del consumatore, non è possibile distinguerli per il loro aspetto. Pertanto, notiamo solo quei vantaggi e svantaggi che sono inerenti a tutti i tipi e consideriamo i motivi che hanno causato la nascita delle batterie ai polimeri di litio.

Principali vantaggi:

• Elevata densità di energia e, di conseguenza, elevata capacità a parità di dimensioni rispetto alle batterie a base di nichel.
• Bassa autoscarica.
• Alta tensione a singola cella (3,6 V contro 1,2 V per NiCd e NiMH), che semplifica la costruzione, e spesso la batteria è composta da una sola cella. Molti produttori oggi sono guidati dall'uso di una tale batteria a cella singola per telefoni cellulari (ricorda Nokia). Tuttavia, per fornire la stessa potenza, è necessario fornire una corrente maggiore. E questo richiede di garantire una bassa resistenza interna dell'elemento.
• Basso costo di manutenzione (esecuzione) in quanto non c'è effetto memoria e non sono necessari cicli di scarica periodici per ripristinare la capacità.

E svantaggi:

• La batteria richiede un circuito di protezione integrato (che comporta un ulteriore aumento del suo costo), che limita la tensione massima su ciascuna cella della batteria durante la carica e impedisce che la tensione della cella scenda troppo durante la scarica. Inoltre, limita le correnti massime di carica e scarica e controlla la temperatura della cella. Di conseguenza, la possibilità di metallizzazione del litio è praticamente esclusa.
• La batteria è suscettibile all'invecchiamento, anche quando non viene utilizzata e viene semplicemente appoggiata sullo scaffale. Il processo di invecchiamento è comune nella maggior parte delle batterie agli ioni di litio. Per ovvie ragioni, i produttori tacciono su questo problema. Dopo un anno si nota una leggera diminuzione della capacità, indipendentemente dal fatto che la batteria fosse in uso o meno. Dopo due o tre anni, spesso diventa inutilizzabile. Tuttavia, anche le batterie di altri sistemi elettrochimici presentano cambiamenti legati all'età con deterioramento dei loro parametri (questo è particolarmente vero per NiMH esposti a temperature ambiente elevate). Per ridurre il processo di invecchiamento, conservare la batteria, caricata a circa il 40% della capacità nominale, in un luogo fresco, separato dal telefono.
• Costo maggiore rispetto alle batterie NiCd.

La tecnologia delle batterie agli ioni di litio è in costante miglioramento. Viene aggiornato circa ogni sei mesi e diventa difficile valutare le prestazioni delle batterie nuove dopo un lungo periodo di conservazione.

In una parola, tutti sono bravi Li-ion batteria, ma ci sono alcuni problemi di sicurezza e costi elevati. I tentativi di risolvere questi problemi hanno portato alla nascita del litio-polimero (Li-pol o Li-polimero) batterie.

La loro principale differenza rispetto agli ioni di litio risiede nel nome stesso e consiste nel tipo di elettrolita utilizzato. È stato utilizzato un elettrolita polimerico solido secco, simile a un film plastico e non conduttore di corrente elettrica, ma che consente lo scambio di ioni (atomi o gruppi di atomi caricati elettricamente). L'elettrolita polimerico sostituisce efficacemente il tradizionale separatore impregnato di elettrolita poroso utilizzato nelle batterie agli ioni di litio.

Questo design semplifica il processo di produzione, è più sicuro e consente la produzione di batterie sottili e a forma libera. Inoltre, non c'è pericolo di accensione in quanto non c'è elettrolita liquido o gel. Con uno spessore dell'elemento di circa un millimetro, gli sviluppatori di apparecchiature sono liberi di scegliere una forma, una forma e una dimensione, fino al punto di introdurla nei frammenti di abbigliamento.

Ma finora, sfortunatamente, le batterie ai polimeri di litio a secco hanno una conduttività elettrica insufficiente a temperatura ambiente. La loro resistenza interna è troppo alta e non è in grado di fornire la quantità di corrente necessaria per i moderni dispositivi di comunicazione e l'alimentazione dei dischi rigidi dei computer portatili. Allo stesso tempo, quando riscaldato a 60 ° C o più, la conduttività elettrica aumenta a un livello accettabile, ma questo non è adatto per l'uso di massa.

Potresti chiedere come è, le batterie ai polimeri di litio sono vendute sul mercato con potenti e principali, i produttori ne equipaggiano telefoni e computer e stiamo dicendo qui che non sono ancora pronte per l'uso commerciale. Tutto è molto semplice. In questo caso si tratta di batterie non con elettrolita solido secco. Per aumentare la conduttività elettrica delle piccole batterie ai polimeri di litio, viene aggiunto loro dell'elettrolita in gel. E la maggior parte delle batterie ai polimeri di litio utilizzate oggi per i telefoni cellulari sono in realtà ibride perché contengono un elettrolita simile al gel. Sono chiamati polimeri agli ioni di litio. Ma la maggior parte dei produttori, per scopi promozionali e di marketing, li etichetta semplicemente come Li-polimero.

Innanzitutto, qual è la differenza tra una batteria agli ioni di litio e una batteria ai polimeri di litio con l'aggiunta di un elettrolita in gel? Sebbene le caratteristiche e l'efficienza di entrambi i sistemi siano molto simili, l'unicità della batteria ai polimeri di litio (puoi anche chiamarla così) è che utilizza ancora un elettrolita solido, che sostituisce un separatore poroso. L'elettrolita in gel viene aggiunto solo per aumentare la conduttività ionica.

Tutti i moderni telefoni, smartphone e palmari sono dotati di batterie a base di litio: agli ioni di litio o ai polimeri di litio, quindi in futuro ne parleremo. Tali batterie hanno una capacità e una durata notevoli, ma richiedono un'osservanza molto rigorosa di determinate regole operative.

Queste regole possono essere divise in due gruppi:

• Indipendente dall'utente
• Dipendente dall'utente.

V il primo Il gruppo comprende le regole fondamentali per caricare e scaricare le batterie, che sono controllate da un dispositivo (controllore) integrato nella batteria e talvolta anche da un controllore aggiuntivo situato nel dispositivo stesso. Queste regole sono semplici:

• La batteria deve essere in uno stato per tutta la sua vita in cui la sua tensione non superi i 4,2 volt e non scenda al di sotto dei 2,7 volt. Queste tensioni sono indicazioni della carica massima (100%) e minima (0%), rispettivamente. La tensione minima sopra indicata si applica alle batterie con elettrodi di coke, tuttavia la maggior parte delle batterie moderne ha elettrodi di grafite. Per loro, la tensione minima è di 3 volt.
• La quantità di energia sprigionata dalla batteria quando la sua carica passa dal 100% allo 0% è la sua capacità. Alcuni produttori limitano la tensione massima a 4,1 volt, mentre la batteria dura più a lungo, ma la sua capacità è ridotta di circa il 10%. Inoltre, a volte la soglia inferiore sale a 3,0-3,3 volt, a seconda del materiale degli elettrodi, con le stesse conseguenze.
• La durata della batteria è massima con una carica di circa il 45% e man mano che il livello di carica aumenta o diminuisce, la durata della batteria diminuisce. Se la carica rientra nei limiti previsti dal controller della batteria (vedi sopra), la variazione di durata non è significativa.
• Se, per circostanze, la tensione sulla batteria supera i limiti sopra indicati, anche per breve tempo, la sua durata si riduce drasticamente. Queste condizioni sono chiamate sovraccarica e sovrascarica e sono molto pericolose per la batteria.

I controller batteria progettati per dispositivi diversi, se questi (controller) sono realizzati con una qualità adeguata, non consentono mai che la tensione sulla batteria durante la carica superi i 4,2 volt, ma, a seconda dello scopo della batteria, possono limitare la tensione minima durante la scarica in diversi modi. Quindi, in una batteria progettata, ad esempio, per un cacciavite o un motore di un modello di auto, è probabile che la tensione minima sia davvero la minima accettabile, e per un PDA o uno smartphone - più alta, perché la tensione minima di 2,7-3,0 volt potrebbe semplicemente non essere sufficiente per il dispositivo elettronico. Pertanto, in dispositivi complessi come telefoni, PDA, ecc. il funzionamento del controller integrato nella batteria stessa è completato dal controller nel dispositivo stesso.

Parliamo del processo di ricarica delle batterie al litio. Il caricabatterie per qualsiasi batteria al litio è una sorgente di tensione costante di 5 volt in grado di fornire una corrente pari a circa 0,5-1,0 capacità della batteria per la ricarica. Quindi, se la capacità della batteria è di 1000 mA h, il caricabatterie deve fornire una corrente di carica di almeno 500 mA e nominalmente - 1 ampere.

Esistono diverse modalità di ricarica per le batterie al litio.

Iniziamo con la modalità Sony standard. Questa modalità richiede un lungo tempo di ricarica, un controller complesso, ma fornisce la carica della batteria più completa.

Nella prima fase di carica, della durata di circa 1 ora, la batteria viene caricata con una corrente costante fino a quando la tensione della batteria raggiunge i 4,2 Volt. Successivamente inizia la seconda fase, della durata anch'essa di circa un'ora, durante la quale il controller, mantenendo la tensione sulla batteria esattamente a 4,2 volt, diminuisce gradualmente la corrente di carica. Quando la corrente di carica scende a un certo valore (circa 0,2 della capacità della batteria), inizia la terza fase di carica, durante la quale la corrente di carica continua a diminuire e la tensione ai terminali della batteria rimane allo stesso livello - 4,2 volt. La terza fase, a differenza delle prime due, ha una durata strettamente definita determinata dal timer integrato nel controller - 1 ora. Dopo la terza fase, il controller scollega completamente la batteria dal caricabatterie.

Lo stato di carica della batteria alla fine della prima fase è del 70%, alla fine della seconda - 90% e alla fine della terza - 100%.

Molte aziende, cercando di ridurre il costo dei propri dispositivi, utilizzano modalità di ricarica della batteria semplificate, ad esempio interrompendo la ricarica quando la tensione sulla batteria raggiunge i 4,2 volt, ovvero utilizzando solo la prima fase di ricarica. In questo caso, la batteria si ricarica rapidamente, ma purtroppo solo fino al 70% della sua capacità reale. Non è difficile determinare se il tuo dispositivo ha un controller così semplificato: ci vogliono circa 3 ore per caricarsi completamente, nientemeno.

Al secondo gruppo include regole operative che possiamo influenzare, aumentando o diminuendo in modo significativo la durata della batteria. Queste regole sono le seguenti:

• devi cercare di non portare la batteria a una carica minima e, inoltre, in uno stato in cui la macchina si spegne da sola, beh, se ciò accade, allora devi caricare la batteria il prima possibile.
• non c'è bisogno di temere ricariche frequenti, comprese quelle parziali, quando non si raggiunge la carica completa - questo non danneggia la batteria.

contrariamente all'opinione di molti utenti, il sovraccarico danneggia le batterie al litio non meno, ma anche più di una scarica profonda. Il controller, ovviamente, limita il livello di carica massimo, ma c'è una sottigliezza. È noto che la capacità della batteria dipende dalla temperatura. Quindi, se, ad esempio, abbiamo caricato la batteria a temperatura ambiente e abbiamo ricevuto una carica del 100%, quando usciamo al freddo e la macchina si raffredda, lo stato di carica della batteria può scendere all'80% e al di sotto. Ma può essere anche la situazione opposta. Una batteria caricata a temperatura ambiente al 100%, essendo leggermente riscaldata, si caricherà, diciamo, fino al 105%, e questo è molto, molto sfavorevole. Tali situazioni si verificano quando si utilizza una macchina che è rimasta nella culla per molto tempo. Durante il funzionamento, la temperatura del dispositivo e con essa la batteria aumenta, ma la carica è già completa ...

A questo proposito, la regola dice: se devi lavorare nella culla, scollega prima la macchina dal caricabatterie, lavora su di essa e quando raggiunge il regime di temperatura "da combattimento", collega il caricabatterie.

A proposito, questa regola si applica anche ai proprietari di laptop e altri gadget.

Condizioni ideali per la conservazione a lungo termine della batteria- questo è essere fuori dal dispositivo con una carica di circa il 50%. Una batteria funzionante non ha bisogno di prendersi cura di se stessa per mesi (circa sei mesi).

E infine, qualche informazione in più.

• - Contrariamente alla credenza popolare, le batterie al litio, a differenza di quelle al nichel, non hanno quasi nessun "effetto memoria", quindi il cosiddetto "allenamento" di una nuova batteria al litio ha poco senso. Per calmarsi, è sufficiente caricare e scaricare completamente una nuova batteria una o due volte. Ciò è necessario per calibrare il controller opzionale.
• - I proprietari del dispositivo sanno che la batteria può essere caricata sia dal caricabatterie che dall'USB. Allo stesso tempo, l'impossibilità di ricaricare da USB lascia spesso perplessi. Il fatto è che per “legge”, il controller USB deve fornire alle periferiche ad esso collegate una corrente di circa 500 mA. Tuttavia, ci sono situazioni in cui il controller stesso non può fornire tale corrente o il dispositivo è collegato a un controller USB, su cui è già appesa una periferica che consuma parte dell'energia. Quindi non c'è abbastanza corrente per la ricarica, soprattutto se la batteria è troppo scarica.
• - Le batterie al litio NON MI PIACCIONO IL CONGELAMENTO. Cerca sempre di evitare di usare il tagliacapelli in condizioni di freddo estremo: ti lasci trasportare e la batteria dovrà essere sostituita. Certo, se hai tirato fuori la macchina dalla calda tasca interna della giacca e hai fatto un paio di appunti o chiamate, e poi hai rimesso a posto l'animale, non ci saranno problemi.
• - La pratica mostra che le batterie al litio (non solo gli accumulatori) diminuiscono la loro capacità con una diminuzione della pressione atmosferica (in altopiani, in aereo). Questo non danneggia le batterie, ma dovresti esserne consapevole.
• - Succede che dopo aver acquistato una batteria di maggiore capacità (diciamo 2200 mA h invece dei 1100 mA h standard), dopo un paio di giorni di utilizzo di una nuova batteria, la macchina inizia a comportarsi in modo strano: si blocca, si spegne, il la batteria sembra essere in carica, ma in qualche modo strano, ecc. È possibile che il tuo caricabatterie, che funziona correttamente con una batteria "nativa", semplicemente non sia in grado di fornire una corrente di carica sufficiente per una batteria di grande capacità. La via d'uscita è acquistare un caricabatterie con una grande uscita di corrente (diciamo, 2 ampere invece del precedente 1 ampere).

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Le batterie ai polimeri di litio rappresentano un design migliorato delle batterie agli ioni di litio di fama mondiale. Si prevede che questi dispositivi presto sostituiranno completamente i dispositivi al nichel-metallo-idruro e al nichel-cadmio dal mercato. accumulatori... Le celle ai polimeri di litio sono sempre più utilizzate in un'ampia varietà di dispositivi elettronici come fonte di alimentazione. Con lo stesso peso in termini di capacità energetica, sono molte volte superiori ai modelli nichel-metallo-idruro e nichel-cadmio.

Potenzialmente, le celle ai polimeri di litio costeranno meno delle batterie agli ioni di litio. Tuttavia, al momento sono ancora piuttosto costosi. Al momento, solo poche grandi aziende sono impegnate nella loro produzione. Sono simili nel design alle celle agli ioni di litio, ma utilizzano un elettrolita di elio. Di conseguenza, vengono rilasciati da una bassa corrente di scarica, una significativa densità di energia e un numero significativo di cicli di carica e scarica. La loro forma può essere molto diversa e loro stessi si distinguono per la loro leggerezza e compattezza.

tipi

Al momento, le batterie ai polimeri di litio possono essere di diversi tipi, che differiscono nella struttura dell'elettrolita:

• elementi che hanno elettrolita omogeneo gelatinoso , che viene creato dall'introduzione nella composizione di sali di litio polimerici.
• elementi che hanno elettrolita polimerico secco ... Questo tipo è realizzato sulla base dell'ossido di polietilene utilizzando una varietà di sali di litio.
• Avendo elettrolita a matrice polimerica aventi una struttura microporosa. Contiene componenti non acquosi di sali di litio.

A causa del fatto che un elettrolita liquido viene utilizzato in una cella polimerica, la loro sicurezza operativa è di un ordine di grandezza superiore. Inoltre, possono essere realizzati in varie forme e configurazioni.

Alcune celle ai polimeri di litio sono realizzate in polimero metallico. Tuttavia, a basse temperature, i parametri di tali batterie sono significativamente ridotti a causa della cristallizzazione dei polimeri.

Ci sono sviluppi nelle batterie ai polimeri in cui viene utilizzato un anodo metallico. Alcune aziende sono riuscite a ottenere un'espansione significativa dell'intervallo di temperatura di esercizio e della densità di corrente. Questi tipi di batterie possono essere utilizzati in vari elettrodomestici ed elettronica.

Allo stesso tempo, diversi produttori utilizzano diversi materiali per elettrodi, struttura dell'elettrolita e tecnologia di assemblaggio. Di conseguenza, le batterie prodotte possono avere parametri completamente diversi. Ma tutte le aziende che producono tali batterie notano che la stabilità del funzionamento delle batterie ai polimeri di litio garantisce l'uniformità dell'elettrolita dal polimero. Questo, a sua volta, dipende dal numero di componenti, nonché dalla temperatura di polimerizzazione.

Esistono già versioni di batterie con uno spessore di solo 1 millimetro. Ciò consente ai produttori di produrre dispositivi mobili molto compatti.

Inoltre, le batterie ai polimeri di litio disponibili in commercio sono suddivise in:

• Regolare.
• Scarico veloce.

Dispositivo

Le batterie ai polimeri di litio funzionano secondo il principio di spostare un numero di elementi polimerici in sostanze semiconduttrici, a condizione che gli ioni elettroliti siano inclusi in esse. Di conseguenza, c'è un significativo aumento della conduttività. Secondo il dispositivo, queste batterie sono emesse da una composizione elettrolitica.

L'essenza della tecnologia dei polimeri è che l'elettrolita viene applicato a una pellicola di plastica. Non consente la conduzione dell'elettricità, ma consente lo scambio di ioni. In altre parole, l'elettrolita polimerico sostituisce il convenzionale separatore poroso impregnato di elettrolita liquido. Grazie alla struttura polimerica a secco è possibile garantire uno spessore minimo delle celle di circa 1 mm, sicurezza di utilizzo e semplicità di produzione. Grazie a questo design, gli sviluppatori hanno l'opportunità di integrare tali batterie in scarpe, vestiti, apparecchiature in miniatura e altri dispositivi.

Ma una batteria ai polimeri a secco presenta degli svantaggi sotto forma di una diminuzione della conduttività e della resistenza interna dei polimeri, il che è inaccettabile per una serie di potenti dispositivi mobili. Per rendere più evoluta la piccola batteria ai polimeri, all'elettrolita viene aggiunta una certa percentuale di celle gel. La maggior parte delle batterie commerciali attualmente utilizzate nei telefoni cellulari sono ibridi polimerici-gel. Le batterie ibride sono di gran lunga le più popolari.

Principio operativo

Le batterie ai polimeri di litio hanno un principio di azione simile alle celle agli ioni di litio, ovvero operano sulla reversibilità di una reazione chimica. Qui, l'anodo è un materiale fatto di carbonio, in cui sono incorporati gli ioni di litio. Nel catodo vengono utilizzati ossidi di vanadio, manganese o cobalto. Il funzionamento di tale batteria si basa sulla capacità dei polimeri di passare in uno stato semiconduttore a causa dell'inclusione di ioni elettrolitici in essi.

I sali di litio sono ancora usati qui come base chimica dell'elettrolita. Tuttavia, si trovano in un corrispondente distanziatore polimerico che si trova tra il catodo e l'anodo. Grazie a ciò, le batterie ai polimeri di litio possono essere realizzate in qualsiasi forma arbitraria. Possono essere collocati in vari luoghi inaccessibili, il che apre nuove possibilità ai produttori di elettronica.

Applicazione

Le batterie ai polimeri di litio sono sempre più utilizzate. Tali batterie possono aumentare significativamente il tempo di funzionamento del dispositivo riducendo il peso della batteria. Grazie a ciò, è possibile ottenere un vettore energetico che avrà una capacità molte volte maggiore. Prestazioni ancora migliori si ottengono con batterie a scarica rapida. Pertanto, tali batterie diventano un'ottima opzione per i modelli radiocomandati di aeroplani ed elicotteri, inclusi altri dispositivi radiocomandati.

Applicazione Li-Pol batterie ricaricabili consente di ridurre il peso della batteria e aumentare il periodo di funzionamento dei dispositivi. Le batterie ai polimeri di litio hanno dimostrato il loro valore in piccoli elicotteri come il Piccolo. Tali dispositivi sono in grado di volare con tali batterie per 30 minuti o più. Questi elementi sono una buona opzione per piccole strutture volanti.

Le tipiche batterie ai polimeri di litio vengono utilizzate come alimentatori necessari per i dispositivi elettronici che assorbono relativamente poca corrente. Questi possono essere laptop, smartphone e così via. Le batterie a scarica rapida vengono utilizzate in dispositivi in ​​cui è richiesto un elevato consumo di corrente. Batterie simili sono utilizzate nei moderni utensili elettrici portatili e nei dispositivi radiocomandati.

Limitazioni d'uso

Queste batterie saranno ampiamente utilizzate nell'industria automobilistica in futuro. Oggi vengono utilizzati per creare nuove tecnologie e testare veicoli elettrici. Tuttavia, ci sono alcune limitazioni che impediscono l'uso di queste batterie ovunque.

• Le batterie ai polimeri di litio richiedono una modalità di ricarica speciale. In linea di principio, questo non è difficile, ma per questo non è possibile utilizzare il solito. Ciò è dovuto al fatto che sono caratterizzati da un pericolo di incendio durante il periodo di scarica eccessiva. Per combattere questo fenomeno, tutte queste batterie hanno un sistema elettronico che impedisce la scarica eccessiva e il surriscaldamento.
• Se la batteria ai polimeri di litio viene utilizzata in modo improprio, potrebbe causare un incendio.
• Una batteria ai polimeri di litio non deve essere utilizzata subito dopo la ricarica. Innanzitutto, dovrebbe essere raffreddato a temperatura ambiente. In caso contrario, la batteria potrebbe danneggiarsi.
• Cortocircuito inammissibile.
• Non è consentita la depressurizzazione della batteria.
• Scarica della batteria sotto i 3 volt.
• Non riscaldare oltre i 60 gradi.
• Le batterie non devono essere esposte a microonde o pressione. Ciò può portare alla comparsa di fumo, fuoco e conseguenze più gravi.
• È necessario proteggere la batteria da danni e urti. Un forte stress meccanico può portare alla rottura della struttura interna.

Tuttavia, questi svantaggi non ne impediscono l'uso in un'ampia varietà di aree. In futuro, tutte queste carenze saranno livellate dall'introduzione di nuove tecnologie e sviluppi.

I vantaggi delle batterie ai polimeri di litio

• Densità di energia piuttosto elevata.
• Piccolo parametro di autoscarica.
• Non c'è effetto memoria.
• Le batterie ai polimeri di litio sono in qualche modo superiori alle controparti al litio in termini di capacità della batteria e durata di utilizzo.
• Produzione di batterie con uno spessore di solo un millimetro.
• Applicazioni in un intervallo di temperatura abbastanza ampio: da meno 20 a più 40 gradi Celsius.
• La capacità di modellare la batteria in forme diverse.
• Piccola caduta di tensione durante la scarica.