Perbedaan antara baterai lithium polimer dan baterai lithium besi fosfat

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Leverancier van draagbare energiecentrales

  Pertama, garis besar baterai litium polimer Baterai litium polimer secara umum mengacu pada baterai ion litium polimer. Tergantung pada bahan elektrolit yang digunakan dalam baterai ion litium, baterai ion litium dibagi menjadi baterai ion litium cair (LiquifiedLithium-Ionbattery, disebut sebagai LiB) dan baterai ion litium polimer (PLBATTERY, PLB) atau baterai ion litium plastik (PlasticLithium), disebut sebagai PLB). Bahan elektroda positif dan negatif yang digunakan dalam baterai ion litium polimer adalah sama, dan bahan elektroda positif dibagi menjadi litium kobalt organt, litium manganat, tri-material dan bahan litium besi fosfat, dan grafit ekstrem negatif, prinsip kerja baterai juga pada dasarnya Konsisten.

Perbedaan utamanya adalah elektrolitnya berbeda, baterai lithium ion cair menggunakan elektrolit cair, sedangkan baterai lithium ion polimer digantikan oleh elektrolit polimer padat. Polimer dapat berupa "keadaan kering" atau "koloid". Sebagian besar elektrolit gel polimer saat ini. Klasifikasi baterai lithium polimer: padat: elektrolit polimer padat elektrolit baterai ion lithium adalah campuran polimer dan garam, baterai seperti itu tinggi pada suhu normal, dapat digunakan pada suhu normal.

Gel: Baterai ion litium elektrolit polimer gel ditambahkan ke plasticizer seperti plasticizer dalam elektrolit polimer padat, sehingga meningkatkan konduktivitas ion, sehingga baterai dapat digunakan pada suhu normal. Polimer: Karena elektrolit cair diganti dengan elektrolit padat, baterai ion litium polimer mempunyai kelebihan berupa area yang lebih tipis, bebas, dan bentuk apa pun, dll., dapat diproduksi oleh film komposit aluminium-plastik.

Dengan demikian, casing luar dapat meningkatkan kapasitas spesifik seluruh baterai; baterai lithium ion polimer juga dapat menggunakan polimer sebagai material positif, dan massanya lebih dari 20% lebih banyak daripada baterai lithium ion cair saat ini. Litium ion polimer (Polymerlithium-Ionbattery) memiliki sedikit miniaturisasi, penipisan, dan ringan. Oleh karena itu, baterai polimer secara bertahap akan meningkat di pasaran.

Prinsip baterai lithium polimer: baterai ion lithium saat ini memiliki baterai lithium-ion cair (LiB) dan baterai lithium ion polimer (PLB). Di antara mereka, baterai lithium-ion cair mengacu pada baterai sekunder senyawa tertanam Li +. Elektroda positif menggunakan senyawa litium LiCoO2, LiNiO2 atau LiMn2O4, dan elektroda negatif digunakan dalam senyawa lapisan karbon-litium LiXC6, dan sistem baterai yang umum adalah: prinsip baterai ion litium polimer sama dengan litium cair, perbedaan utamanya adalah elektrolitnya berbeda dari litium cair.

Struktur utama baterai mencakup tiga elemen yaitu elektroda positif, elektroda negatif dan elektrolit. Yang disebut baterai lithium ion polimer adalah yang setidaknya satu atau lebih dari tiga struktur utamanya menggunakan bahan polimer sebagai sistem baterai utamanya. Dalam sistem baterai lithium ion polimer yang dikembangkan saat ini, bahan polimer terutama digunakan pada elektroda positif dan elektrolit.

Bahan elektroda positif mencakup polimer polimer konduktif atau senyawa anorganik yang digunakan dalam baterai ion litium umum, yang dapat menggunakan elektrolit polimer padat atau koloid, atau elektrolit organik, teknologi ion litium umum menggunakan elektrolit cair atau koloid, oleh karena itu kemasan sekunder yang kokoh untuk menampung bahan aktif yang mudah terbakar, yang meningkatkan berat, dan juga membatasi fleksibilitas ukuran. Baterai lithium-ion polimer generasi baru bentuknya bisa tipis (baterai ATL bisa mencapai 0,5 mm, setara dengan ketebalan kartu), area kimia apa pun, dan bentuk apa pun, sangat meningkatkan fleksibilitas desain baterai, sehingga Anda bisa bekerja sama dengan kebutuhan produk, membuat baterai dengan bentuk dan kapasitas apa pun, memberi pengembang peralatan sejumlah fleksibilitas dan adaptasi desain untuk memaksimalkan performa produk mereka.

Pada saat yang sama, unit energi baterai lithium-ion polimer lebih dari 20% lebih tinggi daripada baterai lithium-ion umum saat ini, dan ada baterai lithium-ion daripada lingkungan, dan kinerja lingkungan, dll. Keunggulan baterai lithium polimer: Keunggulan: 1. Tegangan operasi baterai monomer setinggi 1.

Tegangan 2V dari baterai nikel-hidrogen dan nikel-kadmium. 2. Kepadatan kapasitas besar, kepadatan kapasitasnya adalah 1.

5 hingga 2,5 kali baterai nikel-hidrogen atau baterai nikel-kadmium, atau lebih tinggi. 3.

Pengosongan daya sendiri kecil, kehilangan kapasitas kecil setelah berdiri lama. 4. Umur panjang, penggunaan normal siklus hidupnya dapat mencapai lebih dari 500 kali.

5. Tidak ada efek memori, Anda tidak perlu mengambil sisa listrik sebelum mengisi daya, mudah digunakan. 6.

Kinerja keselamatan Baterai lithium polimer yang baik berstruktur dengan kemasan lunak aluminium-plastik, berbeda dengan casing logam sel listrik cair, jika terjadi bahaya keselamatan, baterai cair mudah meledak, dan baterai polimer hanya berupa drum. 7. Ketebalan kecil, dapat membuat yang lebih tipis dan tipis, baterai dapat dirakit menjadi kartu kredit.

Listrik litium cair biasa menggunakan metode perintis casing luar, bahan elektroda positif dan negatif belakang, ketebalannya 3,6 mm atau kurang, dan baterai polimer tidak ada, ketebalannya bisa 1 mm atau kurang, sejalan dengan arah permintaan ponsel. 8.

Berat ringan penggunaan baterai elektrolit polimer tanpa cangkang logam untuk dilindungi sebagai perlindungan. Berat baterai polimer kurang dari 40% dari cangkang baja dengan spesifikasi kapasitas yang sama, 20% ringan dan 20% dari baterai cangkang aluminium. 9.

Kapasitas baterai polimer besar lebih dari 10 hingga 15% dari baterai cangkang baja, 5 hingga 10% lebih tinggi dari baterai cangkang aluminium, menjadi pilihan yang disukai untuk telepon seluler layar berwarna dan telepon seluler MMS. Saat ini, layar warna baru dan MMS. Sebagian besar telepon seluler juga menggunakan sel listrik polimer. 10.

Resistansi internal sel polimer kecil resistansi internal lebih kecil daripada sel cair umum. Saat ini, resistansi internal sel polimer dalam negeri bahkan dapat mencapai 35MΩ berikut, sangat mengurangi daya konsumsi sendiri baterai, dan memperpanjang masa siaga telepon. Waktu, Anda dapat sepenuhnya mencapai tingkat internasional.

Polimer yang didukung litium-litium ini yang mendukung arus pelepasan besar sangat ideal untuk model kendali jarak jauh, yang merupakan produk baterai nikel-hidrogen alternatif yang paling menjanjikan. 11. Bentuk pabrikan kustom tidak terbatas pada profil standar, dan secara ekonomis dapat membuat ukuran yang tepat.

Baterai polimer dapat menambah atau mengurangi ketebalan sesuai keinginan pelanggan, mengembangkan model inti baterai baru, harganya murah, periode pembukaan cetakannya pendek, dan beberapa bahkan dapat melakukannya sesuai dengan jumlah bentuk ponsel untuk memanfaatkan sepenuhnya ruang wadah baterai, dan meningkatkan baterai. kapasitas. 12.

Karakteristik pelepasan baterai polimer karakteristik pelepasan menggunakan elektrolit koloid, dibandingkan dengan elektrolit cair, elektrolit koloid memiliki karakteristik pelepasan yang halus dan platform pelepasan yang lebih tinggi. 13. Desain pelat pelindung sederhana Karena penggunaan bahan polimer, sel tidak terpengaruh oleh api, tidak meledak, sel baterai itu sendiri memiliki keamanan yang memadai, sehingga desain garis pelindung baterai polimer dapat mempertimbangkan untuk menghilangkan PTC dan sekering, sehingga menghemat biaya baterai.

Kekurangan: 1. Biaya baterai tinggi, kesulitan dalam pemurnian sistem elektrolit. 2.

Memerlukan kendali jalur proteksi, pengisian berlebih, atau tumpang tindih terhadap pembalikan bahan kimia internal baterai, yang secara serius mempengaruhi umur baterai. Kedua, baterai litium besi fosfat merupakan gambaran umum sel litium besi fosfat, mengacu pada baterai ion litium dengan litium besi fosfat sebagai bahan elektroda positif. Bahan elektroda positif baterai lithium-ion terutama memiliki lithium kobaltat, asam mangan lithium, nikel lithium, bahan tiga dimensi, lithium besi fosfat, dll.

Di antara semuanya, litium kobaltat merupakan material positif yang digunakan di sebagian besar baterai litium-ion. Struktur ruang baterai litium besi fosfat: Untuk material positif LifePo4, bahan bakunya relatif luas, siklus hidupnya panjang, indeks keamanannya juga tinggi, dan polusi lingkungannya kecil, serta kinerja komprehensif yang sangat kuat tercermin dalam banyak material positif. Ini selalu menjadi bahan titik panas untuk persiapan elektroda positif baterai lithium-ion.

Di bawah pengembangan beberapa tahun terakhir, bahan positif Lifepo4 telah mencapai tingkat praktis, dan bahkan memulai aplikasi komersial formal, LiFePO4 adalah struktur olivin, dan struktur spasial ditunjukkan pada Gambar 1. Kapasitas spesifik teoritisnya adalah 170mahh, saat pengisian daya, reaksi oksidasi terjadi, dan level ion litium Feo6 dilepaskan, mengalir ke elektrolit, dan akhirnya mencapai elektroda negatif, di sirkuit eksternal, secara elektronik mencapai elektroda negatif, besi akan dari ion besi divalen menjadi ion besi trivalen, reaksi oksidasi terjadi. Proses pengosongan merupakan kebalikan dari proses pengisian, yang mana terjadi reaksi reduksi.

Baterai litium besi fosfat Prinsip kerja: baterai litium fosfat ferit mengacu pada baterai ion litium dengan litium besi fosfat sebagai bahan positif. Bahan elektroda positif baterai lithium-ion terutama memiliki lithium kobaltat, asam mangan lithium, nikel lithium, bahan tiga dimensi, lithium besi fosfat, dll. Di antara semuanya, litium kobaltat merupakan material positif yang digunakan di sebagian besar baterai litium-ion.

Pasar perdagangan logam yang signifikan, kobalt (CO) adalah yang paling mahal, tidak banyak penyimpanan, nikel (Ni), mangan (MN) lebih murah, dan jumlah penyimpanan besi (Fe) lebih banyak. Harga bahan elektroda positif juga konsisten dengan harga logam ini. Oleh karena itu, baterai ion litium yang dibuat dari bahan elektroda positif LIFEPO4 seharusnya sangat murah.

Ciri lainnya adalah ramah lingkungan terhadap polusi. Baterai isi ulang memiliki karakteristik: kapasitas tinggi, tegangan keluaran tinggi, kinerja siklus pengisian dan pengosongan daya baik, tegangan keluaran stabil, pengisian hemat energi, stabilitas elektrokimia, aman (tidak akan terjadi pengisian daya berlebih, pengosongan daya berlebihan, dan hubungan arus pendek. Pengoperasian yang tidak tepat, yang dapat menyebabkan terbakar atau meledak), rentang suhu kerja yang luas, tidak beracun atau kurang beracun, tidak mencemari lingkungan. Sel litium besi fosfat yang menggunakan LiFePO4 baik dalam persyaratan kinerja ini, terutama dalam laju pelepasan yang besar (pelepasan 5 ~ 10c), tegangan pelepasannya stabil, aman (tidak terbakar, tidak meledak), masa pakai (jumlah siklus), Tidak ada kontaminasi lingkungan, itu adalah yang terbaik, dan itu adalah baterai daya keluaran arus tinggi terbaik.

Prinsip struktur dan kerja LIFEPO4 digunakan sebagai elektroda positif baterai, dan dihubungkan dari elektroda positif baterai. Perantara adalah diafragma polimer, yang dipisahkan dari elektroda positif, tetapi ion litium Li dapat lewat dan elektron E- tidak dapat lewat, sisi kanan adalah karbon (Grafit). Elektroda negatif baterai dihubungkan oleh elektroda negatif dari foil tembaga dan baterai. Antara ujung atas dan bawah baterai, baterai bersifat elektrolit, dan baterai disegel oleh rumah logam.

Saat baterai LifePO4 diisi, ion litium Li di elektroda positif dipindahkan ke elektroda negatif melalui diafragma polimer; selama proses pelepasan, ion litium Li di elektroda negatif bermigrasi melalui diafragma. Baterai litium-ion dinamai berdasarkan ion litium yang bergerak maju mundur saat pengisian dan pengosongan daya. Struktur internal LifePO4 Kinerja utama Tegangan nominal baterai LifePO4 adalah 3.

2V, tegangan terminasi pengisian 3,6V, tekanan penghentian pelepasan 2,0V.

Beberapa perbedaan kinerja karena kualitas dan proses masing-masing produsen, kualitas dan proses bahan elektrolit, kinerja bahan elektrolit. Misalnya, dengan model (baterai standar dalam paket yang sama), kapasitas baterainya memiliki perbedaan besar (10% ~ 20%). Akan dijelaskan di sini bahwa akan ada beberapa perbedaan dalam sel tenaga litium besi fosfat yang diproduksi oleh pabrik yang berbeda; selain itu, beberapa kinerja baterai tidak disertakan, seperti resistansi internal baterai, rasio pengosongan daya sendiri, suhu pengisian dan pengosongan daya, dll.

Kapasitas sel daya litium besi fosfat memiliki perbedaan besar, yang dapat dibagi menjadi tiga kategori: titik nol kecil hingga beberapa miliampere, puluhan miliampere berukuran sedang, dan sejumlah besar ratusan miliampere. Ada juga beberapa perbedaan dalam parameter serupa di berbagai jenis baterai. Uji tegangan berlebih hingga nol: Uji tegangan berlebih hingga nol menggunakan sel daya litium besi fosfat STL18650 (1100 mAh).

Kondisi pengujian: Penuh dengan baterai STL18650 1100mAh dengan laju pengisian 0,5C, lalu dikosongkan hingga tegangan baterai mencapai 0C dengan laju pengosongan 1,0C.

Kemudian baterai 0V dibagi menjadi dua kelompok: kelompok pertama disimpan selama 7 hari, kelompok kedua disimpan selama 30 hari; setelah penyimpanan berakhir, gunakan laju pengisian daya 0,5C, lalu pengosongan daya dengan 1,0C.

Terakhir, bandingkan berbagai perbedaan dalam endapan tegangan nol yang berbeda. Hasil uji coba adalah baterai tidak mengalami kebocoran setelah 7 hari tegangan nol, dan kinerjanya baik, kapasitasnya 100%; setelah penyimpanan selama 30 hari, tidak ada kebocoran, kinerjanya baik, kapasitasnya 98%; baterai disimpan dalam 30 hari, dan baterai digunakan untuk melakukan 3 siklus pengisian dan pengosongan. Kapasitas dipulihkan hingga 100%.

Pengujian ini menunjukkan bahwa baterai litium besi fosfat sekalipun mengalami pengosongan daya yang berlebihan (bahkan hingga 0V), dan disimpan selama jangka waktu tertentu, baterai tidak mengalami kebocoran, ataupun kerusakan. Ini adalah karakteristik baterai litium-ion jenis lainnya. Ketiga, baterai lithium polimer dan baterai lithium besi fosfat. Baterai lithium polimer dihasilkan dengan mengganti elektrolit organik cair konvensional berdasarkan elektrolit polimer pada basis baterai lithium ion.

Elektrolit polimer semacam itu dapat digunakan sebagai media yang menghantarkan ion, tetapi juga sebagai film pengatur jarak, yang digabungkan dengan reaktivitas yang sangat rendah dengan logam litium, sehingga secara efektif menghindari mudahnya terbakarnya baterai ion litium dan fenomena mudahnya kebocoran. Dan karena baterai polimer ion litium diserap ke dalam matriks polimer, maka elektrolitnya bukanlah elektrolit padat. Dengan demikian, baterai polimer ion litium tidak hanya berkinerja sangat baik sebagai baterai polimer ion litium cair, tetapi juga dapat dibuat menjadi berbagai bentuk dan ukuran, produk yang sangat tipis, yang membuatnya meluas dan memiliki prospek pengembangan yang baik. Selain itu, keamanannya lebih baik daripada baterai lithium-ion.

Jika digunakan dalam suhu panas, hanya akan menimbulkan bengkak atau rasa terbakar tanpa meledak. Baterai litium fosfat mengacu pada baterai ion litium yang mengacu pada litium besi fosfat sebagai bahan elektroda positif. Siklus hidup baterai timbal-asam yang panjang adalah sekitar 300 kali, hingga baterai fosfat 500, sedangkan baterai bertenaga lithium besi fosfat, siklus hidupnya mencapai lebih dari 2.000 kali, pengisian standar (5 jam), dapat mencapai 2000 kali.

Baterai timbal-asam dengan kualitas yang sama adalah "setengah tahun baru, setengah tahun lama, pemeliharaan dan pemeliharaan setengah tahun", hingga 1 hingga 1,5 tahun, sedangkan baterai lithium besi fosfat digunakan dalam kondisi yang sama, akan mencapai 7-8 tahun. Pertimbangan komprehensif, harga kinerja lebih dari 4 kali lipat dari baterai asam timbal.

Selain itu, baterai litium polimer (3,7V) ringan, dan rasio tegangannya lebih tinggi daripada litium fosfat (3,2V).

Ketahanan suhu tinggi lebih rendah dari litium besi fosfat. .