Pregled litij-polimernih baterij in kako postajajo običajna baterija.

Pregled litij-polimernih baterij in kako postajajo običajna baterija.

Litij-ionske baterije obstajajo že 40 let in še vedno predstavljajo najbolj priljubljeno izbiro baterij na več načinov, od pametnih telefonov do električnih avtomobilov. Litij ima lastnosti, zaradi katerih je idealen za uporabo v takšnih aplikacijah, vendar je ena pomanjkljivost, da se ne šteje za varnega za vdihavanje in ga je treba pravilno odstraniti. Obetavna alternativa bi lahko bile litij-polimerne baterije, ki so varnejše, okolju prijazne in jih je mogoče izdelati z različnimi spojinami kot tradicionalne litij-ionske. Te nove vrste baterij bodo predstavljene leta 2020 za električne avtomobile, vendar se bodo verjetno začele pojavljati v industriji do leta 2025.

Trenutno so litij-ionske baterije najbolj priljubljena izbira za komercialne aplikacije, ker so:

1. Največja energijska gostota vseh baterij za ponovno polnjenje.

2. Zelo lahki in majhni glede na zmogljivost. Na primer, tipična baterija pametnega telefona tehta 20 g, vendar ima kapaciteto približno 6 Ah in 1000 mAh. 3. Možnost polnjenja na različne načine (tj. žično, solarno), tako da je polnjenje vsestransko 4. Imajo najvišjo gostoto moči, kar pomeni, da lahko zagotavljajo visoke tokove, hkrati pa ohranjajo razumno napetost 5. Dolga življenjska doba – traja približno 400- 500 ciklov za dosego 50 % zmogljivosti

Vendar pa obstaja tudi nekaj slabosti:

1. Kemija in proizvodnja sta bili zelo dragi.

2. Niso okolju prijazni zaradi strupenih odpadkov, ki jih ustvarjajo, pa tudi zaradi njihovega odstranjevanja.

3. Nimajo dobrega varnostnega rekorda v primerjavi s tradicionalnimi baterijami – lažje se vnamejo, eksplodirajo itd.

4. Lahko se poškoduje zlasti v primeru globokega cikliranja praznjenja - nenadni padci napetosti jih lahko uničijo

5. Aktivne snovi so vnetljive v suhi obliki in eksplozivne v svoji anodni obliki.

6. Ni jih mogoče polniti kot litij-ionske baterije

Vendar pa lahko te nove vrste baterij vse to spremenijo z:

1. Izdelano iz varnejših materialov (litijev železov fosfat in litijevo žveplo)

2. Uporaba varnejšega načina izdelave - katoda je izdelana iz polimera namesto kovine in je v plastičnem ohišju, da se zagotovi varno okolje za baterijo (opomba: to tudi pomeni, da jo je mogoče reciklirati hitreje kot tradicionalni litij-ionski baterije)

3. Zelo nizka energijska gostota - 30-45 Wh/kg v primerjavi z 200 Wh/kg pri tradicionalnih litij-ionskih baterijah

4. Zelo nizka zmogljivost - 0.8-1 Ah/kg v primerjavi s 5-10 Ah/kg pri tradicionalnih litij-ionskih baterijah

5. Ima zelo nizko gostoto moči – 0.01 Wh/kg v primerjavi s 5 Wh/kg pri tradicionalnih litij-ionskih baterijah

6. Biti okolju prijazen: katoda je izdelana iz železovega fosfata, ki ga je mogoče reciklirati, elektrolit pa je okolju prijaznejša različica litijevega polimera