En översikt över litiumpolymerbatterier och hur de håller på att bli ett vanligt batteri.

En översikt över litiumpolymerbatterier och hur de håller på att bli ett vanligt batteri.

Litiumjonbatterier har funnits i 40 år och de representerar fortfarande det mest populära valet av batteri på många sätt, från smartphones till elbilar. Litium har egenskaper som gör det idealiskt för användning i sådana applikationer, men en nackdel är att det inte anses säkert att andas in och måste kasseras på rätt sätt. Ett lovande alternativ kan vara litiumpolymerbatterier som är säkrare, miljövänligare och kan tillverkas med andra föreningar än traditionella litiumjoner. Dessa nya typer av batterier kommer att debutera 2020 för elbilar men kommer sannolikt att börja dyka upp i branschen 2025.

För närvarande är litiumjonbatterier det mest populära valet för kommersiella tillämpningar eftersom de är:

1. Den högsta energitätheten av alla uppladdningsbara batterier.

2. Mycket lätt och liten med tanke på deras kapacitet. Till exempel väger ett typiskt smartphonebatteri 20g men har en kapacitet på runt 6Ah och 1000mAh. 3. Kan laddas på olika sätt (t.ex. trådbunden, solenergi) så laddning är mångsidig 4. Har den högsta effekttätheten vilket innebär att de kan ge höga strömmar samtidigt som de bibehåller en rimlig spänning 5. Lång livslängd - det tar cirka 400- 500 cykler för att nå 50 % kapacitet

Men det finns också några nackdelar:

1. Kemi och tillverkning har varit mycket dyra.

2. De är inte miljövänliga på grund av det giftiga avfall som de skapar och på grund av deras bortskaffande.

3. De har inte ett bra säkerhetsrekord jämfört med traditionella batterier - de tar lättare eld, de exploderar osv.

4. Kan skadas särskilt vid djupurladdningscykler - plötsliga spänningsfall kan förstöra dem

5. De aktiva materialen är brandfarliga i sin torra form och explosiva i sin anodform.

6. De kan inte laddas som litiumjonbatterier

Men dessa nya typer av batterier kan förändra allt detta genom att:

1. Tillverkad av säkrare material (litiumjärnfosfat och litiumsvavel)

2. Använder en säkrare tillverkningsmetod - katoden är gjord av polymer istället för metall och den är inrymd i ett plasthölje för att säkerställa en säker miljö för batteriet (observera: detta betyder också att det kan återvinnas snabbare än traditionella li-joner) batterier)

3. Med mycket låg energitäthet - 30-45Wh/kg mot 200Wh/kg för traditionella li-ion-batterier

4. Har en mycket låg kapacitet - 0.8-1Ah/kg kontra 5-10Ah/kg för traditionella li-ion-batterier

5. Att ha en mycket låg effekttäthet - 0.01Wh/kg kontra 5Wh/kg för traditionella li-ion-batterier

6. Att vara miljövänlig: katoden är gjord av järnfosfat som kan återvinnas och elektrolyten är en miljövänligare version av litiumpolymer