História da bateria de polímero de lítio

História da bateria de polímero de lítio

 12/05/2023

   As baterias de polímero de íon de lítio evoluíram a partir de baterias de íon de lítio. A principal diferença é que o eletrólito dos sais de lítio nas baterias é transportado por polímeros sólidos, como polietilenoglicol ou poliacrilonitrila, em vez de soluções orgânicas usadas em baterias de íons de lítio. As baterias de íon de lítio têm as vantagens de custos de fabricação mais baixos, seleção de formato de embalagem mais flexível, confiabilidade e durabilidade em comparação com as baterias de íon de lítio. A desvantagem é que sua capacitância de carga é pequena. As baterias de polímero de lítio apareceram pela primeira vez em produtos eletrônicos de consumo por volta de 1995.

    As baterias comerciais de íons de lítio produzidas hoje são embaladas em embalagens laminadas de filme elástico macio, que são diferentes das baterias cilíndricas de íons de lítio com invólucros metálicos rígidos. O invólucro rígido das baterias de íons de lítio precisa fornecer pressão para fixar o isolador e o eletrodo juntos, enquanto as embalagens de polímero de lítio não exigem tal pressão (a maioria não exige) porque as placas dos eletrodos e os isoladores são empilhados uns sobre os outros. Devido à falta de um revestimento metálico rígido, esta bateria pode reduzir seu peso em 20% em comparação com a própria bateria rígida.

   A voltagem das baterias de íons de lítio varia entre 2,7 volts (descarregadas) e aproximadamente 4,23 volts (totalmente carregadas). Para evitar sobrecarga, a voltagem de cada bateria de íons de lítio deve ser limitada a 4,235 volts ou menos quando embalada em série.

   Nos estágios iniciais de desenvolvimento, as baterias de íons de lítio apresentam o problema de alta resistência interna. Outras limitações incluem maior tempo de carregamento e menor capacidade máxima de descarga em comparação com as baterias existentes. Em dezembro de 2007, a Toshiba anunciou um novo design que poderia carregar mais rápido. Espera-se que este produto mude significativamente a estrutura do mercado de produtos eletrônicos de consumo, ferramentas elétricas e veículos elétricos existentes quando for lançado em maio de 2008. Desenvolvimentos mais recentes levaram a um aumento na corrente máxima de descarga de cerca de duas vezes a capacidade original (em amperes-hora) para 65 ou até 90 vezes, o que por sua vez também atingiu a meta de carregamento rápido.

    As baterias de íon de lítio também têm uma vida útil mais longa. Nos últimos anos, tem sido afirmado que as baterias podem completar 1000 ciclos repetidos de carga e descarga antes de diminuir para 80% da sua capacidade, o que é melhor do que os 300-500 ciclos das baterias de iões de lítio. Porém, enfatiza-se que a perda de descarga completa de 100% é a maior. De acordo com as instruções de manutenção do fabricante, se apenas 85% da descarga for deixada com alguma margem de cada vez, a taxa de atenuação diminuirá ainda mais e poderá atingir mais de 5.000 ciclos nessas condições de uso. E outro tipo de bateria de lítio, " bateria de lítio de película fina", tem uma capacidade de ciclo de mais de 10.000 ciclos.