Storia della batteria ai polimeri di litio

Storia della batteria ai polimeri di litio

 2023-5-12

   Le batterie ai polimeri di ioni di litio si sono evolute dalle batterie agli ioni di litio. La differenza principale è che l’elettrolita dei sali di litio nelle batterie è trasportato da polimeri solidi come polietilenglicole o poliacrilonitrile, piuttosto che da soluzioni organiche utilizzate nelle batterie agli ioni di litio. Le batterie agli ioni di litio presentano i vantaggi di costi di produzione inferiori, selezione della forma dell'imballaggio più flessibile, affidabilità e durata rispetto alle batterie agli ioni di litio. Lo svantaggio è che la sua capacità di carica è piccola. Le batterie ai polimeri di litio sono apparse per la prima volta nell'elettronica di consumo intorno al 1995.

    Le batterie commerciali agli ioni di litio prodotte oggi sono confezionate in un imballaggio laminato elastico con film morbido, diverso dalle batterie cilindriche agli ioni di litio con gusci rigidi in metallo. Il guscio rigido delle batterie agli ioni di litio deve fornire pressione per fissare insieme isolante ed elettrodo, mentre l'imballaggio in polimeri di litio non richiede tale pressione (la maggior parte non lo richiede) perché le piastre degli elettrodi e gli isolanti sono impilati uno sopra l'altro. A causa della mancanza di un guscio rigido in metallo, questa batteria può ridurre il suo peso del 20% rispetto alla batteria rigida stessa.

   La tensione delle batterie agli ioni di litio varia tra 2,7 volt (scaricate) e circa 4,23 volt (completamente carica). Per evitare il sovraccarico, la tensione di ciascuna batteria agli ioni di litio deve essere limitata a 4,235 volt o meno se confezionata in serie.

   Nelle prime fasi di sviluppo, le batterie agli ioni di litio presentano il problema dell'elevata resistenza interna. Altre limitazioni includono tempi di ricarica più lunghi e capacità di scarica massima inferiore rispetto alle batterie esistenti. Nel dicembre 2007, Toshiba ha annunciato un nuovo design in grado di caricare più velocemente. Si prevede che questo prodotto cambierà in modo significativo la struttura del mercato dell'elettronica di consumo, degli utensili elettrici e dei veicoli elettrici esistenti quando verrà lanciato nel maggio 2008. Sviluppi più recenti hanno portato a un aumento della corrente di scarica massima da circa il doppio della capacità originale (in ampere-ora) fino a 65 o addirittura 90 volte, raggiungendo così anche l'obiettivo della ricarica rapida.

    Le batterie agli ioni di litio hanno anche una durata di vita più lunga. Negli ultimi anni, è stato affermato che le batterie possono completare 1000 cicli ripetuti di carica e scarica prima di scendere all’80% della loro capacità, che è migliore dei 300-500 cicli delle batterie agli ioni di litio. Tuttavia, si sottolinea che la perdita di scarico completa del 100% è la più grande. Secondo le istruzioni di manutenzione del produttore, se ogni volta viene lasciato solo l'85% della scarica con un certo margine, il tasso di attenuazione rallenterà ulteriormente e può raggiungere più di 5000 cicli in tali condizioni di utilizzo, E un altro tipo di batteria al litio, " batteria al litio a film sottile", ha una capacità di oltre 10.000 cicli.