Liitiumpolümeer aku ajalugu

Liitiumpolümeeraku ajalugu

 2023-05-12

   Liitiumioonpolümeerakud on arenenud liitiumioonakudest. Peamine erinevus seisneb selles, et liitiumisoolade elektrolüüti akudes kannavad tahked polümeerid, nagu polüetüleenglükool või polüakrüülnitriil, mitte liitiumioonakudes kasutatavad orgaanilised lahused. Liitiumioonakude eelisteks on madalamad tootmiskulud, paindlikum pakendi kuju valik, töökindlus ja vastupidavus võrreldes liitiumioonakudega. Puuduseks on see, et selle laadimismahtuvus on väike. Liitiumpolümeerakud ilmusid esmakordselt olmeelektroonikas 1995. aasta paiku.

    Tänapäeval toodetavad liitiumioonakud on pakendatud elastsesse pehme kilega lamineeritud pakendisse, mis erineb silindrilistest metallist kõva kestaga liitiumioonakudest. Liitium-ioonakude kõva kest peab tekitama survet, et isolaator ja elektrood kokku kinnitada, samas kui liitiumpolümeerpakend sellist survet ei vaja (enamik ei vaja), kuna elektroodiplaadid ja isolaatorid on üksteise peale virnastatud. Metallist kõva kesta puudumise tõttu võib see aku oma kaalu vähendada 20% võrreldes kõva aku endaga.

   Liitiumioonakude pinge varieerub vahemikus 2,7 volti (tühjendatud) kuni ligikaudu 4,23 volti (täielikult laetud). Ülelaadimise vältimiseks peaks iga liitiumioonaku pinge olema piiratud 4,235 voltiga või vähem, kui see on järjestikku pakitud.

   Arengu varases staadiumis on liitiumioonakude probleem kõrge sisetakistusega. Muud piirangud hõlmavad pikemat laadimisaega ja väiksemat maksimaalset tühjenemisvõimsust võrreldes olemasolevate akudega. 2007. aasta detsembris teatas Toshiba uuest disainist, mis suudab kiiremini laadida. Eeldatakse, et see toode muudab oluliselt olemasoleva tarbeelektroonika, elektritööriistade ja elektrisõidukite turustruktuuri, kui see 2008. aasta mais turule tuuakse. Hiljutised arengud on viinud maksimaalse tühjendusvoolu suurenemiseni, võrreldes esialgse võimsusega ligikaudu kaks korda (aastal). ampertundidel) kuni 65 või isegi 90 korda, mis omakorda on saavutanud ka kiirlaadimise eesmärgi.

    Liitiumioonakudel on ka pikem eluiga. Viimastel aastatel on väidetud, et akud suudavad läbida 1000 korduvat laadimis- ja tühjenemistsüklit, enne kui nende maht väheneb 80%-ni, mis on parem kui liitiumioonakude 300–500 tsüklit. Siiski rõhutatakse, et 100% täielik tühjenemise kadu on suurim. Tootja hooldusjuhiste kohaselt, kui ainult 85% tühjenemisest jäetakse iga kord mingi varu, aeglustub sumbumise määr veelgi ja võib sellistel kasutustingimustel ulatuda üle 5000 tsüklini, ja teist tüüpi liitiumaku, " õhukese kilega liitiumaku", mille tsüklivõimsus on üle 10 000 tsükli.