Pin polymer hoặc lithium ion nào tốt hơn?

Pin polymer lithium là sản phẩm nâng cấp pin lithium-ion. So với pin lithium-ion phổ biến, nó có những ưu điểm của công suất lớn, kích thước nhỏ (mỏng) và an toàn (không bùng nổ). Tuy nhiên, vì phải mất một thời gian để thay thế toàn bộ chuỗi công nghiệp, chi phí của nó vẫn tương đối cao và nó chỉ được sử dụng trong các sản phẩm kỹ thuật số cao cấp (máy tính xách tay siêu mỏng, v.v.).

Có thể dự đoán rằng trong 5-10 năm tiếp theo, pin polymer lithium sẽ thay thế pin lithium-ion hiện có! Trên thực tế, tỷ lệ thâm nhập của pin polymer lithium đã đạt đến một mức độ nhất định ở các quốc gia như Nhật Bản và Hàn Quốc, được phát triển hơn trong ngành sản phẩm điện tử, nhưng Trung Quốc vẫn tương đối lạc hậu về vấn đề này, chúng ta hãy chờ đợi! Trong tương lai gần, điện thoại di động với pin polymer lithium sẽ trở nên rẻ hơn và tôi phải thay thế điện thoại di động an toàn hơn (pin) này!

Pin Li-Polymer (Li-Polyme, còn được gọi là pin lithium polymer): Nó có nhiều lợi thế rõ ràng như mật độ năng lượng cao, thu nhỏ, cực mỏng, nhẹ, an toàn cao và chi phí thấp và là một loại pin mới. Về hình dạng, pin polymer lithium có các đặc tính cực mỏng và có thể được chế tạo thành pin có hình dạng và khả năng đáp ứng nhu cầu của các sản phẩm khác nhau. Độ dày tối thiểu của loại pin này có thể thấp tới 0,5mm. So với pin lithium-ion, các đặc điểm của pin lithium-polymer như sau:

1. Không có vấn đề rò rỉ pin, pin không chứa chất điện phân lỏng, sử dụng chất rắn keo.

2. Có thể được làm thành pin mỏng: Với công suất 3,6v400mAh, độ dày của nó có thể mỏng như 0,5mm.

3. Pin có thể được thiết kế theo nhiều hình dạng.

4. Pin có thể bị uốn cong và biến dạng: uốn tối đa của pin polymer là khoảng 90 °.

5. có thể được chế tạo thành một điện áp cao duy nhất: pin điện phân lỏng chỉ có thể là một vài pin để có được điện áp cao và pin polymer vì nó không có chất lỏng, có thể được tạo thành một kết hợp nhiều lớp trong một duy nhất để đạt được điện áp cao.

6. Công suất sẽ gấp đôi so với pin lithium-ion có cùng kích thước.

Pin Li-polymer (Li-polymer, còn được gọi là pin lithium polymer): liên quan đến pin trước đó, nó là một pin hóa học với năng lượng cao, thu nhỏ và nhẹ.

Về hình dạng, pin polymer lithium có các đặc điểm cực mỏng, có thể được sử dụng để đáp ứng nhu cầu của một số sản phẩm để tạo ra pin có hình dạng và năng lực khác nhau. Độ dày tối thiểu lý thuyết của loại pin này có thể đạt 0,5mm.

Ba yếu tố của pin chung: dương, âm và điện giải. Cái gọi là pin lithium polymer đề cập đến một hệ thống pin trong đó ít nhất một hoặc nhiều trong ba yếu tố sử dụng vật liệu polymer. Trong các hệ thống pin polymer lithium, các vật liệu polymer chủ yếu được sử dụng trong điện cực dương và chất điện phân. Vật liệu điện cực dương sử dụng các hợp chất polymer dẫn điện hoặc vô cơ được sử dụng trong pin lithium-ion nói chung, điện cực âm thường sử dụng các hợp chất xen kẽ kim loại lithium hoặc lithium carbon, và chất điện phân là chất điện phân polymer rắn hoặc keo, hoặc điện cực hữu cơ. Bởi vì không có chất điện phân dư trong polymer lithium, nó đáng tin cậy và ổn định hơn.

Pin polymer lithium sử dụng hợp kim tệp làm điện cực dương, sử dụng các vật liệu dẫn điện phân tử cao, polyacetylen, polyaniline hoặc polyp-phenol làm điện cực âm và dung môi hữu cơ làm chất điện phân. Năng lượng cụ thể của pin lithium polyaniline có thể đạt tới 350W.H/kg, nhưng công suất cụ thể chỉ là 50-60W/kg, nhiệt độ sử dụng là -40-70 độ và tuổi thọ dịch vụ khoảng 330 lần.

So với pin lithium-ion, các đặc điểm của pin polymer lithium như sau:

1. Tương đối, vấn đề rò rỉ pin được cải thiện, nhưng nó không được cải thiện hoàn toàn.

2. Có thể được làm thành pin mỏng: Với công suất 3,6v250mAh, độ dày của nó có thể mỏng bằng 0,5mm.

3. Pin có thể được thiết kế theo nhiều hình dạng.

4. Có thể được chế tạo thành một điện áp cao duy nhất: pin điện phân lỏng chỉ có thể là một vài pin để có được điện áp cao và pin polymer vì nó không có chất lỏng, có thể được tạo thành một kết hợp nhiều lớp trong một duy nhất để đạt được điện áp cao.

5. Khả năng xả, về mặt lý thuyết cao hơn 10% so với cùng với pin lithium-ion kích thước.

Pin Li-Polyme (Li-polyme, còn được gọi là pin polymer lithium-ion), có nhiều lợi thế khác nhau như năng lượng cao, thu nhỏ, siêu mỏng, trọng lượng nhẹ và an toàn cao. Dựa trên những lợi thế như vậy, pin polymer lithium có thể được chế tạo thành pin có hình dạng và khả năng đáp ứng nhu cầu của các sản phẩm khác nhau; Và nó sử dụng bao bì nhựa aluminium, các vấn đề nội bộ có thể được hiển thị ngay lập tức thông qua bao bì bên ngoài, ngay cả khi có rủi ro an toàn, nó sẽ không phát nổ, chỉ là Bulge. Trong pin polymer, chất điện phân đóng vai trò kép của cơ hoành và chất điện phân: một mặt, giống như cơ hoành, nó tách các vật liệu điện cực dương và âm để không có tự xả và ngắn mạch bên trong pin; Mặt khác, giống như một chất điện phân, nó tiến hành các ion lithium giữa các điện cực dương và âm. Chất điện phân polymer không chỉ có độ dẫn điện tốt mà còn có các đặc điểm của trọng lượng nhẹ, độ đàn hồi tốt, hình thành màng dễ dàng, v.v. .

Tất cả các pin lithium-ion, dù trước hay trong nhiều năm, bao gồm: pin lithium-ion polymer, pin lithium sắt phosphate, v.v., rất sợ ngắn mạch bên trong, ngắn mạch ngoài và quá mức của pin.

Bởi vì các tính chất hóa học của lithium rất hoạt động, rất dễ bị đốt cháy, khi pin được thải ra và sạc, pin sẽ tiếp tục nóng lên, khí được tạo ra trong quá trình kích hoạt mở rộng, áp suất bên trong của pin tăng và Áp lực đạt đến một mức độ nhất định, chẳng hạn như vỏ bị sẹo, nó sẽ bị vỡ, gây ra rò rỉ, lửa và thậm chí là vụ nổ.

Để làm giảm bớt nguy cơ của pin lithium-ion, các kỹ thuật viên đã thêm các thành phần có thể ức chế hoạt động của lithium (như coban, mangan, sắt, v.v.), nhưng chúng không thể thay đổi cơ bản nguy cơ pin lithium-ion.

Khi pin lithium-ion thông thường bị sạc quá mức, ngắn mạch, v.v., nó có thể nóng lên bên trong pin, phân hủy vật liệu điện cực dương và oxy hóa điện cực âm và vật liệu điện phân, sẽ gây ra sự giãn nở khí và tăng áp suất bên trong của Pin và vụ nổ có thể xảy ra khi áp suất đạt đến một mức nhất định. Pin lithium-ion polymer do sử dụng chất điện phân keo, sẽ không tạo ra một lượng lớn khí do sôi chất lỏng, do đó loại bỏ khả năng nổ dữ dội.

Hiện tại, hầu hết các pin polymer trong nước chỉ là pin gói mềm, sử dụng màng nhựa nhôm làm vỏ, nhưng chất điện phân không thay đổi. Pin này cũng có thể mỏng, các đặc tính phóng điện ở nhiệt độ thấp của nó tốt hơn pin polymer và mật độ năng lượng vật liệu về cơ bản giống như pin lithium lỏng và pin polymer thông thường, nhưng vì sử dụng màng nhựa nhôm, nó là Nhẹ hơn pin lithium lỏng thông thường. Về mặt an toàn, khi chất lỏng gần với sôi, màng nhựa aluminium của pin mềm sẽ tự nhiên phình ra hoặc phá vỡ, và nó sẽ không phát nổ.

Cần lưu ý rằng pin mới vẫn có thể bị đốt cháy hoặc mở rộng và vỡ, và sự an toàn không phải là không phù hợp.

Do đó, chúng ta phải cẩn thận khi sử dụng các loại pin lithium-ion khác nhau.

Hiện tại, có hai loại pin lithium-ion (LIB) và pin lithium-polymer (PLIB). Trong số đó, pin lithium-ion lỏng đề cập đến pin thứ cấp với các hợp chất Li+ được nhúng dưới dạng điện cực dương và âm. Các hợp chất lithium Licoo2, Linio2 hoặc Limn2O4 được sử dụng trong điện cực dương và hợp chất xen kẽ Li-carbon LIXC6 được sử dụng trong điện cực âm. Hệ thống pin điển hình như sau :

(-) C | LIPF6-EC+DEC | LICOO2 (+)

Phản ứng tích cực: Licoo2 = li1-xcoo2+xli ++ xe-

Phản ứng tiêu cực: 6c+XLI ++ XE- = lixc6

Tổng phản ứng pin: LICOO2+6C = LI1-XCOO2+LIXC6

Nguyên tắc của pin polymer lithium giống như lithium lỏng, sự khác biệt chính là chất điện phân khác với lithium lỏng. Cấu trúc chính của pin bao gồm ba yếu tố: điện cực dương, điện cực âm và chất điện phân. Cái gọi là pin polymer lithium có nghĩa là ít nhất một hoặc nhiều trong ba cấu trúc chính này sử dụng vật liệu polymer làm hệ thống pin chính. Trong hệ thống pin lithium-polymer được phát triển, các vật liệu polymer chủ yếu được sử dụng cho điện cực dương và chất điện phân. Vật liệu cực dương bao gồm các polyme dẫn điện hoặc các hợp chất vô cơ thường được sử dụng trong pin lithium-ion. Các chất điện giải có thể là chất điện phân polymer rắn hoặc keo hoặc chất điện phân hữu cơ. Công nghệ lithium-ion thông thường sử dụng các chất điện giải lỏng hoặc keo, đòi hỏi đóng gói thứ cấp mạnh để giữ các hoạt chất dễ cháy, làm tăng thêm trọng lượng. Nó cũng hạn chế sự linh hoạt về kích thước.

Thế hệ mới của pin polymer lithium về mặt lý thuyết có thể đạt được trong hình dạng, đa dạng hóa hình dạng, cải thiện tính linh hoạt của thiết kế pin, để nó có thể đáp ứng nhu cầu sản phẩm và tạo ra một số hình dạng và dung lượng của pin, cung cấp mức độ linh hoạt thiết kế cao và khả năng thích ứng cho các nhà phát triển thiết bị ứng dụng trong các giải pháp năng lượng để tối đa hóa việc tối ưu hóa hiệu suất sản phẩm của họ. Đồng thời, năng lượng đơn vị của pin polymer lithium cao hơn 10% so với pin lithium-ion có mục đích chung. Năng lực, tuổi thọ của chúng và các khía cạnh khác được cải thiện đáng kể so với pin lithium-ion.