Li-Poly Battery Packs

Typowe zastosowania pakietów bateryjnych litowo-poimerowych

Przenośny sprzęt medyczny

Pompy infuzyjne
Przenośne systemy RTG
Respiratory
Defibrylatory
Narzędzia chirurgiczne
Urządzenia do monitorowania pacjentów
Łóżka i wózki z napędem
Stymulatory mięśni

Elektronika podręczna

Drukarki przenośne
Urządzenia pomiarowe
Urządzenia rejestrujące
Systemy wykrywania gazów< li>
Urządzenia rejestrujące obraz

Bezpieczeństwo i ochrona

Nocne kamery wizyjne
Sprzęt do nadzoru
Termiczne urządzenia obrazowe
Systemy przenośne do wykrywania gazów
Respiratory
Alarmy

Wojsko

Wytrzymałe, przenośne urządzenia komunikacyjne
Wytrzymałe komputery
Elektronarzędzia i przyrządy
Urządzenia pomiarowe i lasery
Sprzęt budowlany i do montażu

Komunikacja

Telefony komórkowe
Przenośne urządzenia elektroniczne
Przenośne komputery przemysłowe

Ogniwo litowo-polimerowe różni się od konwencjonalnych systemów bateryjnych rodzajem użytego elektrolitu. Pierwszy projekt, którego historia sięga 1970 roku , wykorzystuje suchy, stały elektrolit polimerowy. Ten elektrolit przypominający folię z tworzywa sztucznego, nie przewodzi prądu elektrycznego, ale pozwala na wymianę jonów (jony są elektrycznie naładowanymi atomami lub grupami atomów). Elektrolit polimerowy zastępuje tradycyjny, porowaty separator, który jest nasączony elektrolitem.

Suchy polimer, w odniesieniu do jego wytwarzania oferuje prostotę, wytrzymałość, bezpieczeństwo i geometrię smukłego profilu. Z grubością ogniwa, wynoszącą zaledwie jeden milimetr (0,039 cala), projektanci urządzeń mają nieograniczoną swobodę konstruowania dowolnej formy, kształtu i wielkości.

Niestety, suche ogniwo litowo-polimerowe charakteryzuje się słabą przewodnością. Opór wewnętrzny jest zbyt wysoki, co uniemożliwia dostarczenie impulsów elektrycznych potrzebnych do zasilania nowoczesnych urządzeń komunikacyjnych i twardych dysków w urządzeniach przenośnych. Podgrzewanie ogniwa do 60° C (140° F) i wyższych temperatur zwiększa przewodność, lecz to sprawia, że ogniwa te nie nadają się do zastosowań w urządzeniach przenośnych ze względu na dzisiejsze wymogi.

Aby znaleźć kompromis, z pomocą przyszedł żelowy elektrolit. W ogniwach komercyjnych stosuje się separator / membranę elektrolitu wytworzoną z tradycyjnego separatora, porowatego polietylenu lub polipropylenu wymieszanego z polimerem, który przyjmuje żelową konsystencję po wymieszaniu ciekłym elektrolitem. Tak więc komercyjne polimerowe ogniwa litowo-jonowe są bardzo podobne chemicznie i materialnie do ich odpowiedników w postaci płynnych elektrolitów.

Polimery litowo -jonowe nie sprawdziły się tak szybko, jak przewidywano. Ich przewaga nad innymi systemami i niski koszt produkcji nie zostały osiągnięte. Nie poprawiono ich pojemności, choć w rzeczywistości, pojemność jest nieco mniejsza niż w przypadku standardowej baterii litowo-jonowej. Pomimo tego, polimery litowo-jonowe znajdują swoje zastosowanie tam, gdzie wymagany jest smukły kształt geometryczny, tak jak baterie do kart kredytowych i innych tego typu zastosowań.

Zalety polimerów litowych

Bardzo smukły profil - można wykonywać baterie przypominające profil karty kredytowej
Elastyczność - producenci nie są ograniczeni przez standardowe ogniwa. W masowej produkcji można wykonywać niemal każdy rozmiar biorąc pod uwagę względy ekonomicznie.
Lekka waga - elektrolity żelowe umożliwiają prostsze formowanie, eliminując metalową obudowę.
Poprawa bezpieczeństwa - bardziej odporne na przeładowanie; mniejsza szansa na wyciek elektrolitu.

Ograniczenia technologii baterii litowo-polimerowych

Mniejsza gęstość energii i zmniejszenie liczby cykli w porównaniu z bateriami litowo-jonowymi.
Wyższy koszt produkcji.
Brak standardowych rozmiarów. Większość ogniw wykonuje się w masowej produkcji dla rynków konsumenckich
Wyższy stosunek kosztów do energii w porównaniu z bateriami litowo-jonowymi

Restrykcje dla zawartości litu w baterii podczas podróży lotniczych

Osoby podróżujące samolotem mogą zadać pytanie: "Jaką ilość litu w baterii wolno wnosić na pokład?" Rozróżniamy dwa rodzaje baterii: Litowo-metalowe i litowo-jonowe.

Większość baterii litowo-metalowych są przeznaczone dla jednorazowego użytku i są stosowane w aparatach analogowych. Pakiety bateryjne litowo-jonowe można ładować i zasilają laptopy, telefony komórkowe oraz kamery. Oba typy baterii są dozwolone, by wnosić je na pokład samolotu w bagażu podręcznym, lecz nie można przekraczać następującej zawartości litu:

2 gramy dla baterii litowo-metalowych lub litowo-stopowych
8 gram dla baterii litowo-jonowych
Baterie litowo-jonowe przekraczające 8 gramów, ale nie więcej niż 25 gramów mogą być przewożone w bagażu podręcznym lub indywidualnie i powinny być zabezpieczone przed zwarciem, a ilość zapasowych baterii jest ograniczona do dwóch sztuk na osobę.

Jak sprawdzić zawartość litu z baterii litowo-jonowej?

Z teoretycznego punktu widzenia, nie ma metalicznego litu w typowej baterii litowo-jonowej. Istnieje jednak ekwiwalentna zawartości litu, którą należy brać pod uwagę. Dla ogniwa litowo-jonowego, jest ona obliczana jako 0,3 -krotność pojemności znamionowej (w amperogodzinach).

Przykład: 2Ah 18650 ogniwo lito-jonowe zawiera 0,6 gram litu. Dla typowej 60Wh baterii od laptopa złożonej z 8 ogniw (4 w serii i 2 równolegle) po dodaniu daje wynik 4,8 gram. Aby nie przekroczyć dopuszczalnego limitu 8 gram, największa bateria, jaką można zabrać to 96Wh. Taki pakiet może zawierać 12 ogniw po 2.2Ah (4 w serii i 3 równolegle). Jeśli zastosowano ogniwo 2.4Ah, to taki pakiet musiałby być ograniczony do 9 ogniw (3 w serii i 3 równolegle).

Restrykcje podczas przesyłania baterii litowo-jonowych

Każdy, kto nadaje do przesyłki baterie litowo-jonowe luzem jest zobowiązany do spełnienia przepisów transportowych. Odnosi się to do krajowych i międzynarodowych przesyłek drogą lądową, morską i powietrzną.

Ogniwa litowo-jonowe, których równoważna zawartość litu przekracza 1,5 grama lub 8 gramów na jeden pakiet bateryjny muszą być przewożone jako "klasa 9 - różne materiały niebezpieczne." Pojemność ogniw oraz ich liczba w pakiecie bateryjnym wyznacza zawartość litu.

Wyjątkiem są pakiety bateryjne, które zawierają mniej niż 8 gramów litu. Jeśli jednak przesyłka zawiera więcej niż 24 ogniwa lub 12 pakietów bateryjnych litowo-jonowych, to są wymagane specjalne oznaczenia i dokumenty przewozowe. Każda przesyłka musi być oznaczona, że zawiera ona baterie litowe.

Wszystkie baterie litowo-jonowe muszą być testowane zgodnie z wytycznymi wyszczególnionymi według normy UN 3090, niezależnie od zawartości litu (przewodnik UN opisujący test i kryteria, część III pkt. 38.3). Te środki ostrożności zapobiegają wysyłaniu wadliwych baterii.

Ogniwa i baterie muszą być od siebie oddzielone, aby zapobiec zwarciom i należy je pakować w wytrzymałych pudełkach.