ภาพรวมของแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์และวิธีที่พวกเขากลายเป็นแบตเตอรี่ทั่วไป

ภาพรวมของแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์และวิธีที่พวกเขากลายเป็นแบตเตอรี่ทั่วไป

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีมานานกว่า 40 ปีแล้ว และยังคงเป็นตัวแทนของแบตเตอรี่ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในหลายๆ ด้าน ตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงรถยนต์ไฟฟ้า ลิเธียมมีคุณสมบัติที่ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานดังกล่าว แต่ข้อเสียประการหนึ่งคือการหายใจเข้าไม่ถือว่าปลอดภัยและต้องทิ้งอย่างเหมาะสม ทางเลือกที่น่าสนใจอาจเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ที่ปลอดภัยกว่า เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และสามารถผลิตด้วยสารประกอบที่แตกต่างจากลิเธียมไอออนแบบเดิม แบตเตอรี่ชนิดใหม่เหล่านี้จะเปิดตัวในปี 2020 สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า แต่มีแนวโน้มว่าจะเริ่มแพร่หลายทั่วทั้งอุตสาหกรรมภายในปี 2025

ในปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นทางเลือกที่นิยมมากที่สุดสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ เนื่องจากได้แก่:

1. ความหนาแน่นพลังงานสูงสุดของแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ทั้งหมด

2. น้ำหนักเบาและเล็กมากเมื่อพิจารณาจากความจุ ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่สมาร์ทโฟนทั่วไปมีน้ำหนัก 20 กรัม แต่มีความจุประมาณ 6Ah และ 1000mAh 3. สามารถชาร์จได้หลายวิธี (เช่น แบบมีสาย, โซลาร์เซลล์) ดังนั้นการชาร์จจึงใช้งานได้หลากหลาย 4. มีความหนาแน่นของพลังงานสูงสุด หมายความว่าสามารถจ่ายกระแสไฟได้สูงโดยที่ยังคงรักษาระดับแรงดันไฟที่เหมาะสมไว้ได้ 5. อายุการใช้งานยาวนาน - ใช้เวลาประมาณ 400- 500 รอบถึง 50% ความจุ

อย่างไรก็ตาม มีข้อเสียบางประการเช่นกัน:

1. เคมีและการผลิตมีราคาแพงมาก

2. พวกเขาไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเนื่องจากของเสียที่เป็นพิษที่พวกเขาสร้างขึ้นและการกำจัดทิ้ง

3. ไม่มีประวัติด้านความปลอดภัยที่ดีเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่แบบเดิม - ติดไฟง่ายกว่า ระเบิด ฯลฯ

4. อาจเสียหายได้โดยเฉพาะในกรณีที่วงจรการคายประจุลึก - แรงดันไฟตกกะทันหันสามารถทำลายได้

5. สารออกฤทธิ์ติดไฟได้ในแบบแห้งและระเบิดได้ในรูปแอโนด

6. ไม่สามารถชาร์จได้เหมือนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ชนิดใหม่เหล่านี้สามารถเปลี่ยนทุกสิ่งได้โดย:

1. ทำจากวัสดุที่ปลอดภัยกว่า (ลิเธียม ไอรอน ฟอสเฟต และ ลิเธียม ซัลเฟอร์)

2. ใช้วิธีการผลิตที่ปลอดภัยกว่า - แคโทดทำจากพอลิเมอร์แทนโลหะ และบรรจุในกล่องพลาสติกเพื่อให้แน่ใจว่ามีสภาพแวดล้อมที่ปลอดภัยสำหรับแบตเตอรี่ (หมายเหตุ: นี่หมายความว่าสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้เร็วกว่า li-ion แบบเดิม แบตเตอรี่)

3. มีความหนาแน่นของพลังงานต่ำมาก - 30-45Wh/kg เทียบกับ 200Wh/kg สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเดิม

4. มีความจุต่ำมาก - 0.8-1Ah/กก. เทียบกับ 5-10Ah/กก. สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเดิม

5. มีความหนาแน่นของพลังงานต่ำมาก - 0.01Wh/kg เทียบกับ 5Wh/kg สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเดิม

6. เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม: แคโทดทำจากเหล็กฟอสเฟตซึ่งสามารถรีไซเคิลได้และอิเล็กโทรไลต์เป็นลิเธียมโพลีเมอร์รุ่นที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม