Lithium-polymerový akumulátor

Lithium-polymerový akumulátor (Li-pol, LiPo) je relativně nový typ elektrického akumulátoru. Lze jej použít téměř ve všech osobních elektronických zařízeních (např. mobilní telefony, fotoaparáty, notebooky, RC modely, …). Jsou vyvinuty z Lithium-iontových akumulátorů (Li-ion) a zlepšují jejich vlastnosti (nízká hmotnost, relativně vysoká kapacita, minimální samovybíjení a velká výkonnost). Výroba akumulátorů je technologicky i energeticky náročná.

Klasický případ Li-Pol článku používaného v mobilních telefonech a digitálních fotoaparátech, RC modely

Složení

• Kladná elektroda (Anoda + ): LiCoO₂ nebo LiMn₂O₄
• Elektrolyt: Vodivý polymer (polyethyleneoxid)
• Záporná elektroda (Katoda -): Lithium nebo sloučenina uhlíku a lithia

Zjednodušená rovnice chemické reakce:

CoO₂ + Li⁺ + e⁻ ⇌ LiCoO₂

Parametry

Plně nabitý článek má až 4,23 V a pokud napětí klesne pod 2,7 V může být akumulátor nenávratně zničen. Článek by měl být vnitřně chráněn elektronickým obvodem proti přebití, přílišnému vybití a přehřátí.

Kapacita článku je daná jeho objemem, běžně se pohybuje od 100 mAh do 5000 mAh.

Vybíjecí proud baterie je dán její konstrukcí a kapacitou, běžné baterie jsou schopny dodávat přibližně 0,5 – 1 C (C je proud relativní ampérhodinové kapacitě; např. 1 C na článku 1200 mAh = 1200 mA) článku. Speciálně konstruované baterie, například pro elektro modely, jsou schopny dodávat i 20 – 50 C, to při kapacitě 5 Ah dělá proud až 250 A bez poškození článku.

Výhody

3-článkový Li-Pol akumulátor s nominálním napětím 11,1 V

• Velká kapacita na malém rozměru
• Netrpí hysterezí.
• Minimální samovybíjení (cca 5 % za měsíc)
• Jednoduché a bezproblémové zapojení mnoha článků do série
• Vhodné nominální napětí 3,7 V
• Dlouhá životnost (až 2000 cyklů, až 3 roky)
• Není ho nutné zcela vybíjet před nabitím
• Přijatelný teplotní rozsah (-10 až 50 °C)
• Rychlonabíjení (až 4násobkem kapacity článku)
• Vysoký vybíjecí proud (špičkově až 120násobek kapacity článku)

Nevýhody

• Možnost vznícení nebo výbuchu (zejména při zkratování – nutná interní ochrana)
• Kapacita klesá i při nepoužívání akumulátoru
• Při poklesu napětí pod 2,7 V může být akumulátor nenávratně zničen
• Vyšší pořizovací cena
• Akumulátor může tzv. „vytuhnout“ (i při nízkém samovybíjení, po roce a půl nepoužívání prostě odejde)
• Časem se zvyšuje tlak uvnitř baterie

Recyklace

Podrobnější informace naleznete v článku Lithium-iontový akumulátor#Recyklace.

Recyklace lithiových článků a akumulátorů dosahuje zatím globálně pouze 1 %.

Odkazy

Související články

• Akumulátor
• Olověný akumulátor
• Nikl-kadmiový akumulátor
• Nikl-metal hydridový akumulátor
• Lithium-iontový akumulátor

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Lithium-polymerový akumulátor na Wikimedia Commons