Состав литий-полимерных батарей - введение, изготовление и защита

Литий-полимерные батареи стали использоваться во многих потребительских устройствах, и их наиболее популярным применением было радиоуправление, обеспечивающее более длительное время работы и более надежный источник питания. Они предлагают множество преимуществ множеству пользователей благодаря их обширному применению в дронах и самолетах с дистанционным управлением, но при этом полностью осознают вклад батареи; вам нужно принять его и понять больше, чем просто его использование.

Что находится внутри литий-полимерного аккумулятора?

Литий-полимерные батареи представляют собой эволюционную версию предыдущих литиевых элементов, поскольку вместо использования жидкого электролита на основе литиевой соли, содержащейся в органическом растворителе, в нем используется твердый полимерный электролит. Как и любой другой элемент, литий-полимерный аккумулятор состоит из положительного электрода, отрицательного электрода, сепаратора и электролита. Анод состоит из соединений лития и покрыт алюминиевой фольгой, а катод изготовлен из углерода и покрыт медной фольгой. В ячейке используется гелеобразный электролит, а электроды разделяются с помощью микропористого сепаратора.

Ячейки заключены в гибкую оболочку из фольги, изображающую упаковку с едой, вес которой значительно снижен на 20%.

Как сделать литий-полимерные батареи?

Литий-полимерные батареи коммерчески производятся на заводах с помощью различных промышленных процессов, и вот упрощенная версия, которая поможет вам понять:

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Раздельная проявка электродов

Электроды этой предполагаемой литий-полимерной батареи состоят из анода и катода, как и любой другой тип элемента. Однако они готовятся отдельно и в разных комнатах или лабораториях, чтобы избежать любого контакта, который может привести к повреждению батареи из-за химических реакций. Катод изготовлен из углерода и покрыт медной фольгой, а анод собран из соединений лития и покрыт алюминиевой фольгой. Электроды изготавливаются в виде длинных тонких листов или полос.

Затем листы сжимаются, чтобы сделать их очень тонкими, а затем нарезаются на желаемую ширину с помощью отдельных режущих машин. Имейте в виду, что эти процессы все еще выполняются отдельно для катода и анода в разных комнатах. Отныне тонкие рулоны вставляются в другую машину, которая прикрепляет к ним терминал и нарезает их на рекомендованную длину.

Сведение электродов вместе

После того, как электроды были подготовлены до конца, кажущаяся тонкой и полупроницаемая мембрана вставляется между комплектом из одного катода и одного анода, и полученная конструкция загружается в машину, которая складывает ее много раз, чтобы получить компактный размер. В конечном итоге его заворачивают и заклеивают лентой, а затем вставляют в требуемый кожух, чтобы сформировать одну ячейку. Затем кожух сваривают термически с трех углов или сторон.

Вливание электролита в ячейку

В литий-полимерных батареях используется литий-ионный полимерный электролит, который закачивается во вновь сформированный элемент. Этот процесс осуществляется в специальных камерах, где температура и влажность строго регулируются, чтобы избежать загрязнения электролита и, таким образом, испортить всю батарею. Как только электролит будет эффективно закачан в элемент, четвертая сторона батареи герметизируется.

Первый заряд

Когда батарея готова, производитель требует ее зарядить, что также может называться формированием батареи. Зарядка начинается при низком напряжении, которое постепенно нарастает до тех пор, пока аккумулятор полностью не зарядится. Затем батарея сильно сжимается с помощью машин для удаления воздуха, который мог скопиться внутри во время первого цикла зарядки. Процесс сжатия может привести к тому, что часть электролитов скапливается на сторонах корпуса батареи, который, однако, удаляется, а элемент обрезается.

Последние штрихи

Наконец, к ячейке присоединяется защитная схема, которая предотвращает следующие условия:

Перезарядка

Длительные недозарядные состояния

Короткие замыкания

Обнаженная батарея отправляется по длинному горячему туннелю, который действует как печь, где к ней приклеивается цилиндрическая этикетка для термоусадки, в результате чего получается знакомая батарея AA.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Как защитить состав литий-полимерного аккумулятора?

Защита ваших литий-полимерных батарей включает способы предотвращения их более быстрой деградации или повреждения. Все эти стратегии основаны на правильном уходе за вашими батареями, чтобы они работали лучше, работали дольше и избегали рисков, связанных с этими элементами.

Контроль скорости разряда

Неоспоримый факт: если вы разрядите литий-полимерный аккумулятор выше указанного класса C, вы подвергнете элементы высокому риску повреждения. Кроме того, их может повредить глубокая разрядка литий-полимерных батарей. Статистика показала, что большой процент повреждений этих батарей вызван ошибкой пользователей, которые запустили их в разряд, независимо от их качества, что в конечном итоге приводит к необратимым последствиям.

Рекомендуется оставить соответствующий уровень заряда в батарее, потому что полная разрядка этих ячеек является одной из основных причин преждевременного выхода батареи из строя. Полимерный аккумулятор, который разряжается каждый раз, может прослужить не более 50 циклов, поэтому старайтесь не превышать 80% от общей емкости.

Регулировка температуры

Литий-полимерные батареи хорошо работают в тепле или при комнатной температуре. Они могут работать при температуре до 60 ° C, но плохо работают в холодных условиях. Теплая батарея сослужит вам хорошую службу, но температура выше 60 ° C может повредить элементы.

Хранение клеток

Производители рекомендуют хранить литий-полимерные батареи при температуре от 5 ° C до 27 ° C при хранении в течение длительного времени. Однако имейте в виду, что аккумуляторные блоки, оставленные полностью заряженными на длительное время, могут нагреваться и, следовательно, терять емкость. Убедитесь, что вы храните свои клетки в прохладном и сухом месте или используйте подходящие устройства для хранения, такие как пластиковые пакеты или контейнеры.

Последние мысли

Теперь, когда вы узнали больше о LiPo батареях, вам нужно убедиться, что вы следуете советам, данным в этом руководстве, чтобы получить максимальную отдачу от своих элементов.