Mga baterya ng Lithium polimer

Ang patuloy na pag-unlad ng teknolohiya ay pinapaboran ang maraming aspeto ng buhay ng mga tao. Ang pangangailangan na magkaroon ng mataas na pagganap ng mga mapagkukunan ng lakas na may isang mahusay na balanse ng kaligtasan, gastos at pagganap ay humantong sa paglikha ng mga elemento ng lithium-polimer.

Ano ang baterya ng lithium polimer

Ang mga baterya ng Li polymer ay mga galvanic power supplies na gumagamit ng lithium-saturated polymer material bilang electrolyte.

Ang teknolohiyang Lithium-polymer ay naging isang bagong yugto sa pag-unlad ng mga mapagkukunan ng lithium-ion na kapangyarihan, na binawasan ang gastos ng kanilang produksyon at pinayagan ang paglikha ng mga miniature at nababaluktot na baterya.

Kapag bumili at gumagamit ng mga naturang baterya, dapat mong maunawaan ang mga marking na inilapat sa kanila, na may mga sumusunod na tampok:

• Ang kapasidad ng baterya ay ipinahiwatig sa mAh;
• ang bilang na katabi ng Ingles na titik S sa pagmamarka ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga indibidwal na elemento (lata) sa baterya, na ang bawat isa ay mayroong nominal na boltahe na 3.7 volts at isang maximum na 4.2 volts;
• ang bilang sa tabi ng titik C ay nagpapahiwatig ng pinakamataas na kasalukuyang output sa mga yunit ng C. Ang maximum na paglabas ng kasalukuyang sa milliamperes bawat oras ay katumbas ng kapasidad ng baterya na pinarami ng halagang ito;
• ang numero sa tabi ng letrang P ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga lata na konektado kahanay. Kapag gumagamit ng isa maaari, ang halagang ito ay karaniwang hindi ipinapahiwatig.

Kaya, ang pagtatalaga ng 2600 mAh 3S 20C ay nangangahulugang isang 2600 mAh Li-polymer na baterya na may isang nominal na boltahe na 11.1 volts (maximum na 12.6 volts), na may tatlong mga bangko na konektado sa serye at isang pinahihintulutang paglabas ng kasalukuyang 52 amperes (2600x20 = 52000 mA).

Paano ang paggawa ng mga baterya ng lithium polimer

Sa paggawa ng mga suplay ng kuryente ng Li-polymer, ginagamit ang teknolohiyang ito:

1. Ang suspensyon ay inilalapat sa isang kinokontrol na paraan kasama ang mga aktibong materyales ng katod at anode (dalawang magkakaibang proseso) sa ibabaw ng aluminyo o tanso na foil, na kumikilos bilang isang kasalukuyang kolektor.
2. Ang foil na may inilapat na materyal ay tuyo, gupitin sa mga elemento ng kinakailangang laki at hugis.
3. Ang paghahanda ng isang polymer electrolyte separator ay isinasagawa, na kung saan ay inilalagay sa pagitan ng mga layer ng foil na may mga aktibong materyales ng katod at anode.
4. Ang baterya ng multilayer ay pinipisan, selyadong at tuyo.
5. Kapag gumagamit ng isang polymer separator na nangangailangan ng mga pagsasama ng gel electrolyte, napuno ito ng tamang dami ng electrolyte liquid.
6. Ang pag-install ng mga contact pad, packaging sa isang proteksiyon na shell at pinahaba ang mga nakasisilaw na bahagi nito.
7. Naka-install ang mga panlabas na terminal ng baterya.
8. Ginawa ang isang pag-charge / pag-control control cycle at pagsubok.
9. Ang culling, pagsunud-sunod sa pamamagitan ng kapasidad at pagguhit ng naaangkop na mga pagtatalaga ay isinasagawa.
10. Kung kinakailangan, ang mga wire ay ibinebenta sa mga terminal ng baterya.
11. Isinasagawa ang kontrol sa kalidad, ang packaging ng mga cell ng baterya sa pabahay, kung saan inilalapat ang kinakailangang pagmamarka at packaging.

Ang prinsipyo ng operasyon at ang baterya ng lithium polymer baterya

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga baterya ng Li pol ay batay sa paggamit ng isang epekto ng semiconductor sa mga polymer na sangkap na may mga pagsasama ng mga ion ng electrolyte. Ang pagdaragdag ng electrolyte sa polymers ay nagdudulot ng pagtaas sa kanilang ionic conductivity habang pinapanatili ang mga insulated na katangian ng plastik na may paggalang sa mga electron.

Ang puwersa ng elektromotiko na may kaugnayan sa mga lithium ions ay nangyayari bilang isang resulta ng isang mababalik na reaksyon ng kemikal sa pagitan ng anode (plus) ng carbon (karaniwang grapayt) at cathode (minus) ng kobalt, vanadium oxide o mangganeso, na inilagay sa isang polymer electrolyte na may mga lithium salts.

Mayroong tatlong uri ng mga polymer electrolyte:

1. Ganap na tuyo ang mga electrolyte ng polimer, na plastik na may pagdaragdag ng mga lithium salts, ay nagbibigay ng isang mababang kasalukuyang sa temperatura ng silid, hindi sapat para sa karamihan sa mga modernong aparato at mas mahal kaysa sa ordinaryong mga baterya ng lithium-ion.
2. Ang mga electrolyte ng gel na tulad ng gel, na mga dry polymer electrolyte na interspersed sa mga plasticizer-solvents, ay may katanggap-tanggap na mga tagapagpahiwatig ng kapasidad, kasalukuyang lakas at gastos at kadalasang ginagamit sa pagsasanay.
3. Ang mga di-may tubig na solusyon ng mga lithium salts na ipinamamahagi sa isang microporous polymer matrix sa pamamagitan ng pagsipsip.

Ang mga mabibigat na ibinebenta na Li Po na baterya ay talagang mga hybrid na pinagsama hindi lamang purong dry polimer electrolyte, ngunit din ng isang maliit na halaga ng gel electrolyte, na naglalaman din ng mga mapagkukunan ng lithium-ion.

Ang pagdaragdag ng mga inclusions ng gel electrolyte sa isang solidong polymer electrolyte ay nagdaragdag ng ionic conductivity at mga de-koryenteng katangian, lalo na, ang operating kasalukuyang ay nagdaragdag sa halaga na kinakailangan para sa karamihan sa mga modernong maliit na laki ng mga aparato.

Lithium Polymer Battery: kalamangan at kahinaan

Ang mga suplay ng kuryente ng Li-polymer ay may mga sumusunod na pakinabang:

• mataas na density ng enerhiya na may kaugnayan sa kanilang masa, 4-5 beses na mas mataas kaysa sa mga baterya ng nickel-cadmium, at 3-4 beses na mas mataas kaysa sa mga mapagkukunan ng nickel-metal hydride;
• mababang self-discharge kasalukuyang at mataas na kasalukuyang kahusayan;
• ang kakayahang lumikha ng kakayahang umangkop at napaka manipis na mga produkto;
• kakulangan ng epekto ng memorya;
• pagpapanatili ng boltahe sa loob ng mga katanggap-tanggap na mga limitasyon sa panahon ng isang paglabas ng pagtatrabaho;
• isang malawak na hanay ng mga pinapayagan na temperatura sa panahon ng operasyon (mula -20 hanggang +40 degree).

Ang mga baterya ng Lithium polimer ay may ilang mga kawalan:

• peligro ng sunog kung sakaling mag-overcharging / overheating. Ang mga baterya na ito ay nangangailangan ng paggamit ng mga proteksyon na elektroniko, na sinusubaybayan ang kasalukuyang singilin at temperatura, pati na rin ang isang espesyal na algorithm ng singilin;
• ang epekto ng pag-iipon, na humahantong sa pagbaba ng kapasidad sa panahon ng pangmatagalang imbakan at operasyon (pinaniniwalaan na ang baterya ay nawawala hanggang sa 20% ng kapasidad para sa bawat taon);
• kabiguan sa panahon ng malalim na paglabas (sa ibaba 3 volts);
• takot sa sobrang init sa taas ng 60 degree at overcharging sa itaas ng 4.2 volts (na may boltahe sa itaas ng 4.5 volts, posible ang pagsabog);
• ang paggamit ng isang manipis na shell (karaniwang sa anyo ng foil) sa ilan sa mga baterya na ito ay binabawasan ang gastos ng mga Li Pol cells, ngunit sa parehong oras binabawasan ang kanilang lakas.

Saan ginagamit ang mga baterya ng Li Pol?

Ang ganitong uri ng mapagkukunan ng lakas dahil sa magaan na timbang at mataas na kapangyarihan ay malawakang ginagamit upang magbigay ng kapangyarihan sa mga maliliit at malalaking laki ng mga aparato, kabilang ang:

• mga mobile phone at smartphone;
• mga modelo na kinokontrol ng radyo, quadrocopter, microplanes;
• kapangyarihan tool;
• digital na teknolohiya, ultrabooks;
• mga de-koryenteng kotse.

Mga Alituntunin sa Paggamit ng Li Pol Baterya

Upang matiyak ang kinakailangang antas ng kaligtasan at pahabain ang buhay ng malusog na baterya, dapat mong sumunod sa mga sumusunod na patakaran:

1. sa pagkakaroon ng pinsala, pamamaga ng mga baterya, hindi nila magagamit, ngunit dapat itapon;
2. ang mga baterya ay kailangang sisingilin ng isang kalidad na charger sa ilalim ng pangangasiwa, na pumipigil sa baterya mula sa sobrang init. Kung sa panahon ng pagsingil mayroong isang nasusunog na amoy, bloating, pag-aapoy, dapat mo itong ihinto agad at idiskonekta ang baterya mula sa charger;
3. mas mahusay na singilin ang isang hindi nasusunog na ibabaw, halimbawa sa isang ceramic tile o porselana plate, pagkatapos na ganap na singilin ang pinagmulan ng kuryente, mas mahusay na hayaan itong cool at pagkatapos ay simulang gamitin ito;
4. ang isang paglabas sa ibaba ng 3 volts, overheating o overcooling, na binabawasan ang kapasidad at ang kabuuang bilang ng mga pag-load-discharge cycle, ay hindi dapat pahintulutan;
5. ang pinakamahabang buhay ng mga cell ng LiPo ay nakamit habang pinapanatili ang kanilang antas ng singil sa 45%;
6. Ang pinakamahusay na mode ng singilin para sa mga baterya ng LiPo ay ibinibigay ng mga charger ng Sony sa loob ng humigit-kumulang na tatlong oras. Nagaganap ito sa tatlong yugto:
   • Una, sa loob ng halos isang oras, ang pagsingil ay isinasagawa hanggang sa 70% na may direktang kasalukuyang 0.5-1 mula sa kasalukuyang output ng baterya sa isang boltahe ng 4.2 volts;
   • Ang pag-recharging na may tagal ng 1 oras hanggang 90% na may boltahe na hindi hihigit sa 4.2 volts na may unti-unting pagbawas sa kasalukuyang (hanggang sa tungkol sa 0.2 mula sa kasalukuyang output);
   • Sa ikatlong yugto, ang pagsingil ay isinasagawa sa loob ng isang oras hanggang 100% na may maliit na patuloy na pagbawas sa kasalukuyang.

Ang mga murang charger ay nagtatapos sa singil sa unang yugto, sa pag-abot ng boltahe ng 4.2 v, kaya hindi nakuha ng baterya ang buong kapasidad nito.

• Iwasan ang pagkabigla sa baterya, mga maikling circuit o paglabas ng napakataas na mga alon, pag-recharging sa itaas ng 4.2 volts bawat elemento ng baterya ng cell - lahat ng mga sanhi ay maaaring maging sanhi ng sunog;
• kung ang mga composite na baterya ng maraming mga Li Pol cells ay ginagamit, mas mahusay na singilin ang mga ito nang hiwalay, o gumamit ng isang espesyal na pagkakapantay-pantay na singil sa pagbabalanse para sa bawat cell. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng tulad ng isang aparato ay upang ihinto ang singil ng mga indibidwal na elemento kapag naabot nila ang isang boltahe na mga 4.17 volts;
• Bago ilagay ang mga bagong baterya, mas mahusay na i-calibrate ang mga ito sa pamamagitan ng dobleng buong singil at paglabas.

Sa ilang mga baterya ng Li Pol, ang isang paglabas na mas mababa sa 2.5 volts ay maaaring humantong sa metallization ng lithium, na humahantong sa paglikha ng mga conductive tulay sa loob ng baterya at maikling circuit. Kapag nag-singil ng tulad ng isang baterya, ang hindi nakontrol na pag-init ay nangyayari, na maaaring humantong sa pagsabog ng naturang isang mapagkukunan ng kuryente. Samakatuwid, ang mga baterya kung saan bumaba ang boltahe sa ilalim ng isang kritikal na antas ng 3 volts ay mas mahusay na hindi gagamitin, at kung ang boltahe ay bumaba sa 2.5 volts at sa ibaba, dapat silang itapon.

Paano mag-imbak ng mga baterya ng lithium polimer

Ito ay kanais-nais na mag-imbak ng mga sisingilin na baterya ng LiPo sa mga kaso ng proteksiyon sa temperatura ng silid habang singilin sa antas ng 3.6-3.8 volts.

Bago itago ang mga cell ng LiPo, inirerekumenda na sisingilin sila ng hanggang sa 40-50%, na-disconnect mula sa mga aparato na pinapagana nila at pana-panahon, kahit isang beses bawat anim na buwan, suriin ang antas ng singil.

Ang pagtapon ng mga baterya ng lithium polimer

Ang pagtapon ng mga supply ng kuryente ng LiPo ay partikular na may kaugnayan dahil sa kanilang mataas na peligro ng sunog. Ang mga ito ay hindi gaanong nakakalason kaysa sa mga baterya ng nickel-cadmium, ngunit naglalaman pa rin ng mga sangkap na nakakapinsala sa kapaligiran.

Upang ganap at ligtas na magtapon ng mga baterya ng Li-polimer, dapat sundin ang mga sumusunod na kinakailangan:

• Ang mga ipinadala na baterya ay itinatapon sa mga plastic container na may solusyon sa tubig-asin (halos kalahati ng isang baso ng asin bawat 1 litro ng tubig) para sa mga 2 linggo (hanggang sa huminto ang produksyon ng gas) sa isang di-tirahang gusali. Pagkatapos nito, maaari silang itapon gamit ang ordinaryong basura;
• Bago itapon, ang mga baterya ay dapat na mailabas nang hindi bababa sa isang boltahe (maaari itong gawin gamit ang isang ilaw na bombilya bilang isang pag-load);
• kung nasira ang kaso ng baterya, kung gayon hindi na kailangang maalis, ngunit dapat itong itapon sa isang solusyon ng tubig-asin;
• kung ang paglabas ay ginawa ng isang kasalukuyang higit pa sa pinahihintulutan, na konektado sa halaga ng maximum na kasalukuyang output C, kung gayon ang baterya ay dapat na nasa isang balde ng buhangin o sa ibang lugar na may proteksyon laban sa sunog;
• Hindi pinapayagan ang mekanikal na pagkawasak ng mga baterya na walang pagproseso sa asin, na maaaring magresulta sa sunog. Lalo na mapanganib sa pagsasaalang-alang na ito ay ang mga baterya na may cobalt cathode.