Baterie litowo-polimerowe to stosunkowo nowa technologia baterii, która znalazła zastosowanie w nowoczesnych produktach cyfrowych. Są bardziej wytrzymałe i elastyczne niż baterie litowo-jonowe.
Mają też niższy profil niż baterie litowo-jonowe, co czyni je bardziej atrakcyjnymi dla konsumentów, którzy lubią, gdy ich urządzenia są przenośne i lekkie. Są również bezpieczniejsze, ponieważ istnieje mniejsze prawdopodobieństwo wycieku elektrolitów.
Ładowarki
Ładowarki są niezbędnym elementem każdego systemu wykorzystującego baterie litowo-polimerowe. Ich działanie polega na ładowaniu ogniw i usuwaniu nadmiaru energii w nich zgromadzonej.
Ładowarki do akumulatorów muszą zapewnić odpowiednią równowagę napięcia między każdym ogniwem w pakiecie wieloogniwowym i kończyć pracę, gdy ogniwo jest w pełni naładowane. Zapobiega to przeładowaniu, które może uszkodzić akumulator, a nawet doprowadzić do jego zapalenia się!
Ładowanie cykliczne, w którym niski prąd jest wtłaczany do akumulatora nawet wtedy, gdy jest on w pełni naładowany, jest niedopuszczalne w przypadku akumulatorów Li-ion. Powoduje to uszkodzenie elektrolitu, a także może powodować platerowanie metalu litowego, co może być niebezpieczne.
Niektóre ładowarki używają trybu „czuwania”, aby utrzymać baterie w pakiecie, gdy jest on nieaktywny, co zmniejsza napięcie na ogniwo, a tym samym obciążenie baterii. Tryb ten redukuje również czas włączania i wyłączania ładowarki, co może być korzystne dla baterii.
Systemy zarządzania bateriami
Systemy zarządzania bateriami zbierają informacje z czujników w baterii: prąd, napięcie, temperaturę i inne parametry. Następnie analizują te dane, aby upewnić się, że bateria działa w bezpiecznych granicach i nie powoduje żadnych szkód.
Typowe funkcje systemu BMS obejmują kontrolę ładowania i rozładowania, równoważenie baterii i zarządzanie pojemnością. To ostatnie polega na wyrównywaniu napięć ogniw w celu optymalizacji całkowitej pojemności pakietu baterii.
Dobry system BMS będzie również monitorował temperaturę każdego ogniwa, aby upewnić się, że nigdy nie przekroczy ona pewnego punktu, który mógłby skrócić żywotność baterii litowo-polimerowej. Ogień jest również poważnym problemem w przypadku baterii litowo-polimerowej i można go uniknąć, upewniając się, że system BMS ma solidny system ochrony przeciwpożarowej.
System BMS przekształca monitorowane parametry w dane o stanie baterii, które są przekazywane do wyższego poziomu systemu, takiego jak kierowca pojazdu elektrycznego lub konfiguracja oprogramowania/sprzętu sterującego systemem energetycznym. W zależności od uzyskanych danych o stanie baterii użytkownicy lub wyższe poziomy systemu mogą zdecydować o zakończeniu lub ponownym uruchomieniu procesu ładowania lub rozładowania.
Bezpieczeństwo
Podczas ładowania baterii litowo-polimerowej ważne jest przestrzeganie procedur bezpieczeństwa. Baterie są lotne i mogą wybuchnąć, jeśli są niewłaściwie używane lub uszkodzone.
Aby zmniejszyć ryzyko pożaru, nigdy nie ładuj baterii bez nadzoru i upewnij się, że znajduje się ona w bezpiecznym miejscu, z dala od dzieci i zwierząt domowych. Dla maksymalnego bezpieczeństwa umieść baterię w metalowym koszu na śmieci z pokrywą i ustaw na niepalnej powierzchni.
Podobnie, podczas rozładowywania baterii ważne jest, aby obserwować proces i reagować na wszelkie problemy, które mogą się pojawić. W przypadku wykrycia problemu należy przerwać proces rozładowywania, odłączyć akumulator i umieścić go w bezpiecznym miejscu w celu obserwacji.
Jednym z głównych problemów jest możliwość zanieczyszczenia mikroskopijnymi cząstkami metalu. Cząstki te mogą dostać się do ogniwa baterii i spowodować zwarcie, które ostatecznie zniszczy ogniwo.
Usuwanie
Baterie litowo-polimerowe są dobrym wyborem dla hobbystów RC i innych konsumentów, ponieważ są lekkie, mają dużą gęstość energii i można je szybko naładować. Są jednak łatwopalne, więc ważne jest, aby pozbywać się ich w odpowiedni sposób.
Baterie można wyrzucać na wiele sposobów, ale najlepszym sposobem jest ich recykling zamiast wyrzucania. Często nadają się do recyklingu w lokalnych centrach recyklingu, a niektóre sklepy również je przyjmują.
Inną opcją jest rozmontowanie baterii i oddzielenie katody od anody. Nazywa się to recyklingiem bezpośrednim i może zmniejszyć koszty odzysku materiałów, a także poprawić czystość regenerowanej baterii.
Inne metody obejmują pirometalurgię (baterie są spalane, aby usunąć jony litu i metalu) lub użycie roztworów soli lub „solanki” do rozładowania. Obie te metody są obarczone ryzykiem, ale wykazano, że metoda roztworu soli jest znacznie bezpieczniejsza niż woda morska, jednak nadal może powodować korozję na końcach ogniw.
