Vorteile und Grenzen der Lithium-Polymer-Akku

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Der Li-Polymer unterscheidet sich von anderen Batteriesystemen in der Art des verwendeten Elektrolyten. Der ursprüngliche Entwurf aus dem Jahr den 1970er Jahren verwendet einen trockenen festen Polymer-Elektrolyt nur. Dieser Elektrolyt gleicht einer Kunststoff-Folie, wie kommt der Strom nicht leiten, sondern ermöglicht den Austausch von Ionen (elektrisch geladene Atome oder Atomgruppen). Die Polymer-Elektrolyt ersetzt das traditionelle poröse Separator, der mit Elektrolyt getränkt ist.

Das trockene Polymer-Design bietet Vereinfachungen in Bezug auf Herstellung, Robustheit, Sicherheit und Dünnschicht-Profilgeometrie. Es besteht keine Gefahr der Entflammbarkeit, weil keine Flüssigkeit oder Gel-Elektrolyt verwendet wird.

Mit einer Zelle Dickenmessung so wenig wie ein Millimeter (0,039 Zoll), sind Geräte Designer, ihre eigene Phantasie in Bezug auf Form, Größe und Form hat. Es ist möglich, Entwürfe, die Teil eines Schutzgehäuse Formular erstellen, in der Form einer Matte, die oben gerollt werden kann, oder sogar in einer Tragetasche oder Kleidungsstück eingebettet. Solche innovativen Batterien sind noch ein paar Jahre entfernt, vor allem für den kommerziellen Markt.

Leider leidet das trockene Li-Polymer aus armen Leitfähigkeit. Interner Widerstand ist zu hoch und kann nicht liefern den Strom für platzt modernen Kommunikationsmitteln benötigt und Spinnen bis die Festplatten des Mobile Computing Equipment. Obwohl die Zelle Heizung bis 60 ° C (140 ° F) und höher steigt die Leitfähigkeit auf ein akzeptables Niveau ist diese Forderung nicht geeignet für kommerzielle Anwendungen.

Die Forschung ist weiterhin eine trockene feste Li-Polymer-Batterie, die bei Raumtemperatur führt zu entwickeln. Eine trockene feste Li-Polymer-Version wird voraussichtlich im Handel erhältlich sein, bis 2005. Es wird erwartet, sich als sehr stabil; würde 1000 volle Zyklen laufen und würde eine höhere Energiedichte als die heutige Lithium-Ionen-Akku haben.

In der Zwischenzeit sind einige Li-Polymere als Standby-Batterien in heißen Klimazonen eingesetzt. Ein Hersteller hat zugegeben Heizelemente, dass der Akku hält im leitenden Temperaturbereich zu allen Zeiten. Eine solche Batterie funktioniert gut für die beabsichtigte Anwendung, weil hohe Umgebungstemperaturen nicht beeinflussen die Lebensdauer dieser Batterie in der gleichen Weise es die VRLA, zum Beispiel.

Um einen kleinen Li-Polymer-Batterie leitend, hat einige gelierte Elektrolyt aufgenommen worden. Die meisten kommerziellen Lithium-Polymer-Batterien werden heute für Mobiltelefone sind ein Hybrid-und Gel-Elektrolyt enthalten. Die korrekte Bezeichnung für dieses System ist "Lithium-Ionen-Polymer". Für Werbezwecke, markieren Sie die meisten Batteriehersteller die Batterie einfach als Li-Polymer. Da die Lithium-Polymer-Hybrid ist die einzige funktionierende Polymer-Batterie für den mobilen Einsatz heute werden wir uns auf diese konzentrieren Chemie

Mit Gel-Elektrolyt hat, was ist dann der Unterschied zwischen Li-Ion und Li-Ionen-Polymer? Obwohl die Eigenschaften und Leistungsmerkmale der beiden Systeme sehr ähnlich sind, ist die Lithium-Ionen-Polymer einzigartig, dass es verwendet einen festen Elektrolyten, anstelle der porösen Separator. Die Gel-Elektrolyt wird einfach hinzugefügt Ionenleitfähigkeit zu verbessern.

Technische Schwierigkeiten und Verzögerungen bei der Serienfertigung haben die Einführung der Lithium-Ionen-Polymer-Akku verschoben. Diese Verschiebung, wie einige Kritiker argumentieren, ist auf "Einlösen" auf der Li-Ionen-Akku. Die Hersteller haben stark in Forschung, Entwicklung und Ausrüstung investiert, um die Massen zu produzieren Lithium-Ionen. Jetzt Unternehmen und Aktionäre wollen einen Return on Investment zu sehen.

Darüber hinaus hat die versprochene Überlegenheit des Li-Ionen-Polymer noch nicht realisiert worden. Keine Verbesserungen in Leistungsfähigkeit Gewinne erzielt wurden - in der Tat ist die Kapazität etwas geringer als die der Standard-Lithium-Ionen-Batterie. Für den Augenblick gibt es keinen Kostenvorteil bei der Verwendung der Lithium-Ionen-Polymer-Akku. Das dünne Profil ist jedoch Handy-Hersteller gezwungen, diese vielversprechende Technologie für ihre neue Generation Handys zu verwenden. Einer der Vorteile der Lithium-Ionen-Polymer ist jedoch einfacher Verpackung, da die Elektroden leicht gestapelt werden können. Folienverpackungen, ähnlich wie in der Lebensmittelindustrie verwendet wird, verwendet wird. Keine definierten Norm in Zellgröße wurde von der Industrie etabliert.

Vorteile und Grenzen der Lithium-Ionen-Polymer-Akkus

Vorteile

Sehr geringe Bauhöhe - Batterien, die das Profil einer Kreditkarte ähneln sind machbar.

Flexibler Formfaktor - Hersteller sind nicht von Standard-Zell-Format gebunden. Mit hoher Lautstärke kann jeder vernünftige Größe wirtschaftlich hergestellt werden.

Geringes Gewicht - geliert als flüssigen Elektrolyten vereinfachte Verpackungen ermöglichen, in einigen Fällen die Beseitigung der Metallhülle.

Verbesserte Sicherheit - widerstandsfähiger gegen Überladung, weniger Chancen für Elektrolytaustritt.

Einschränkungen

Geringere Energiedichte und verringerte Zyklus zu Lithium-Ionen-Vergleich zählt - Potenzial für Verbesserungen vorhanden ist.

Teuer in der Herstellung - einmal Massenware, hat die Lithium-Ionen-Polymer das Potenzial für niedrigere Kosten. Reduzierte Steuerschaltung Offsets höheren Herstellungskosten.

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