Litiumpolymeeriakut

Litiumpolymeerikennot eroavat tavallisista akkukennoista niissä käytetyn elektrolyytin perusteella. 1970-luvulta peräisin olevassa alkuperäisessä mallissa käytetään kuivaa ja kiinteää polymeerielektrolyyttiä. Tämä elektrolyytti muistuttaa muovi kalvoa, joka ei johda sähköä mutta mahdollistaa ioninvaihdon (ionit ovat sähköisesti varautuneita atomeja tai niiden yhdistelmiä). Polymeerielektrolyytti korvaa perinteisen huokoisen erottimen, joka on kyllästetty elektrolyytillä.

Kuivasta polymeeristä on etuja valmistuksessa, turvallisuudessa ja kennon rakenteessa. Kun kennon paksuus voi olla vain yksi millimetri, laitteiden muotoa ja kokoa rajoittaa ainoastaan suunnittelijoiden mielikuvitus.

Valitettavasti kuivan litiumpolymeerin sähkönjohtokyky on heikko. Sen sisäinen resistanssi on liian korkea, eikä nykyaikaisten viestintävälineiden tarvitsemia virtasykäyksiä näin ollen pystytä tuottamaan. Kennon lämmittäminen 60 celsiusasteeseen tai korkeammalle lisää sähkönjohtavuutta, mikä ei kuitenkaan ole mahdollista kannettavien tuotteiden ollessa kyseessä.

Kompromissin saavuttamiseksi kennoon lisätään geelimäistä elektrolyyttiä. Kaupallisissa kennoissa hyödynnetään perinteisesti käytettyä huokoista polyeteeniä tai polypropeenia, joka muuttuu geeliksi, kun se täytetään nestemäisellä elektrolyytillä. Näin ollen kaupalliset litiumionikennot ovat hyvin samanlaisia kemialliselta koostumukseltaan ja materiaaleiltaan kuin niiden nestemäiset vastineensakin.

Litiumionipolymeerit eivät ole yleistyneet niin nopeasti, kuin jotkut asiantuntijan ennustivat. Niiden matalia valmistuskustannuksia ja muita ylivertaisia ominaisuuksia muihin kennotyyppeihin nähden ei olla pystytty hyödyntämään. Kapasiteettia ei ole onnistuttu parantamaan, itse asiassa kapasiteetti on hieman alhaisempi tavallisiin litiumioniakkuihin verrattuna. Litiumionipolymeerien markkinarako on hyvin ohuissa tuotteissa, kuten luottokorteissa tai muissa vastaavissa sovelluksissa käytettävät akut.

Litiumpolymeerin avulla saavutettavat edut

  • Erittäin ohut rakenne - luottokortin paksuiset akkuprofiilit ovat toteutettavissa.
  • Vapaus muodon valinnassa - valmistajat eivät ole sidottuja tavallisiin kennotyyppeihin. Suurilla tuotantomäärillä mikä tahansa järkevä koko on valmistettavissa taloudellisesti.
  • Keveys - geelimäiset elektrolyytit mahdollistavat yksinkertaistetun pakkaamisen ilman tarvetta metallikuorelle.
  • Lisääntynyt turvallisuus - parempi suoja ylilatausta vastaan; pienempi elektrolyyttivuodon vaara.

Litiumpolymeeriakkujen rajoitukset

  • Pienempi energiatiheys ja alhaisempi jaksomäärä litiumioniakkuihin verrattuna.
  • Korkeat valmistuskustannukset.
  • Ei standardikokoja. Suurin osa kennoista valmistetaan suuret tuotantomäärät mahdollistaville kuluttajamarkkinoille.
  • Korkeampi kustannusten ja energian välinen suhde suhde kuin litiumioniakuilla.
  • Lennoilla mukana kuljetettavan litiumin määrä on rajoitettu.

Lentomatkustajat haluavat tietää, kuinka paljon litiumia akussa voi tuoda lennolle. Tähän kysymykseen vastaaminen edellyttää akkujen jakamisen kahteen tyyppiin: litiummetalli- ja litiumionioakkuihin.

Suurin osa litiummetalliakuista eivät ole uudelleenladattavia, ja niitä käytetään filmikameroissa. Litiumioniakut ovat uudelleenladattavia, ja niitä käytetään kannettavissa tietokoneissa, matkapuhelimissa ja videokameroissa. Molemmat akkutyypit ovat sallittuja matkatavaroita, mutta niiden sisältämän litiumin määrä ei saa ylittää seuraavia rajoja:

  • Litiummetalli- ja litiumyhdisteakut voivat sisältää 2 grammaa litiumia.
  • Litiumioniakut voivat sisältää 8 grammaa litiumia.
  • Yli 8 grammaa mutta alle 25 grammaa litiumia sisältävät litiumioniakut voidaan ottaa mukaan käsimatkatavaroina, jos ne ovat yksitellen suojattu oikosulkujen estämiseksi, eikä niitä ole mukana enempää kuin 2 henkilöä kohti.

Miten tiedän, paljon litiumia litiumioniakku sisältää?

Teoreettisesti katsottuna tavallisessa litiumioniakussa ei ole metallimuodossa olevaa litiumia. Tästä huolimatta niiden sisältämä litium on otettava huomioon. Litiumionikennojen tapauksessa litiumsisältö lasketaan kertomalla kennojen kapaisteetti (ampeeritunneissa mitattuna) 0,3:lla.

Esimerkki. 2Ah 18650 litiumionikenno sisältää 0,6 grammaa litiumia. Tyypillisesti kannettavien tietokoneiden 60Wh akuissa on 8 kennoa (4 sarjassa ja 2 rinnakkain), jotka sisältävät yhteensä 4,8 grammaa litiumia. 8 gramman rajan alapuolella pysyäkseen koneeseen ei voida tuoda 96Wh:a suurempaa akkua. Tällainen akku voisi sisältää 2,2Ah kennoja 12 kennon yhdistelmässä (4 sarjassa ja 2 rinnakkain). Jos käytettäisiin 2,4Ah kennoja, kennojen määrä olisi rajoitettu yhdeksään (3 sarjassa ja 3 rinnakkain).

Litiumioniakkujen toimitukseen liittyvät rajoitukset

Kaikki litiumioniakkuja suurina määrinä toimittavat ovat vastuussa niiden kuljettamiseen liittyvien vaatimusten toteutumisesta. Tämä pätee maa-, meri- tai ilmateitse tapahtuviin kotimaisiin sekä kansainvälisiin kuljetuksiin.

Litiumionikennot joiden yhteenlaskettu litiumsisältö ylittää 1,5 tai 8 grammaa akkuyksikköä kohti on toimitettava "Luokka 9: muut haitalliset aineet" -merkinnällä varustettuna. Litiumin määrä riippuu kennojen kapasiteetistä ja lukumäärästä.

Tämä ei koske yksiköitä , jotka sisältävät alle 8 grammaa litiumia. Jos lähetys kuitenkin sisältää enemmän kuin 24 litiumkennoa tai 12 litiumakkuyksikköä, erityismerkinnät ja asianmukaiset asiakirjat on löydyttävä. Jokaiseen pakkaukseen on merkittävä, että se sisältää litiumakkuja.

Kaikki litiumioniakut on testattava UN 3090 (Kokeet ja kriteerit, Osa 3, alaluku 38.3) määritysten mukaisesti riippumatta litiumsisällöstä. Tämä varotoimenpide suojelee viallisten akkujen toimitukselta. Kennot ja akut on eroteltava toisistaan oikosulkujen estämiseksi sekä pakattava kestäviin pakkauksiin.

Litiumpolymeeriakkujen tyypillisiä sovelluskohteita

Kannettavat lääketieteelliset tuotteet

  • Infuusiopumput
  • Kannettavat röntgenlaitteet
  • Hengityskoneet
  • Defibrillaattorit
  • Kirurgiset välineet
  • Potilaiden valvontalaitteet
  • Moottoroidut sängyt ja kärryt
  • Lihasstimulaattorit

Kannettava elektroniikka

  • Kannettavat tulostimet
  • Mittauslaitteet
  • Tiedonkeruulaitteet
  • Kaasunilmaisimet
  • Kuvauslaitteet

Turvallisuus

  • Pimeänäkökamerat
  • Valvontalaitteet
  • Lämpökuvauslaitteet
  • Päälle puettavat kaasunilmaisinsysteemit
  • Hengityssuojaimet
  • Henkilökohtaiset hälyttimet

Asevoimat

  • Suojatut kannettavat viestintävälineet
  • Suojatut tietokoneet
  • Voimatyökalut ja kodinkoneet
  • Mittauslaitteet ja laserit
  • Rakennus- ja kokoonpanolaitteet

Viestintä

  • Matkapuhelimet
  • Mobiililaitteet
  • Teollisuudessa käytettävät kannettavat tietokoneet
Pyydä tietoa
Call
Email
💬
Text
💁
Chat
?
Pyydä tarjous
Voimmeko auttaa?
Voimmeko auttaa?