Qu'est-ce qu'une batterie polymère ?

Les matériaux des électrodes positives et négatives utilisés dans les batteries lithium-ion polymère sont les mêmes que ceux utilisés dans les batteries lithium-ion liquide, et les principes de fonctionnement des batteries sont fondamentalement les mêmes. La principale différence réside dans l'électrolyte. Les batteries lithium-ion utilisent des électrolytes liquides, tandis que les batteries lithium-ion polymères utilisent des électrolytes polymères solides. Ce polymère peut être "sec" ou "gélifié". Actuellement, la plupart des batteries utilisent des électrolytes polymères gélifiés. Les batteries lithium-ion polymère peuvent être divisées en trois catégories :

(1) Batterie lithium-ion à électrolyte polymère solide. L'électrolyte est un mélange de polymère et de sel. Ce type de batterie a une faible conductivité ionique à température ambiante et convient à une utilisation à haute température.

(2) Batterie lithium-ion à électrolyte polymère gélifié. C'est-à-dire que des plastifiants et d'autres additifs sont ajoutés à l'électrolyte polymère solide pour améliorer la conductivité ionique, de sorte que la batterie puisse être utilisée à température ambiante.

(3) Batterie lithium-ion avec électrode positive en polymère. Elle utilise un polymère conducteur comme matériau d'électrode positive. Son énergie spécifique est trois fois supérieure à celle des batteries lithium-ion existantes et constitue la dernière génération de batteries lithium-ion.

Parce qu'elles utilisent des électrolytes solides au lieu d'électrolytes liquides, les batteries lithium-ion polymères offrent des avantages par rapport aux batteries lithium-ion liquides, tels que la finesse, la possibilité d'être fabriquées dans n'importe quelle zone et sous n'importe quelle forme, et elles évitent également les problèmes de sécurité tels que les fuites, la combustion et l'explosion. Par conséquent, le boîtier de la batterie peut être constitué d'un film composite aluminium-plastique, ce qui permet d'augmenter la capacité spécifique de l'ensemble de la batterie. Les batteries lithium-ion polymère peuvent également utiliser des polymères comme matériaux d'électrode positive, ce qui augmente leur rapport masse/énergie de plus de 50% par rapport aux batteries lithium-ion liquide actuelles. En outre, les batteries lithium-ion polymères offrent des améliorations par rapport aux batteries lithium-ion en termes de tension de fonctionnement et de durée de vie du cycle de charge-décharge. Compte tenu de ces avantages, les batteries lithium-ion polymères sont considérées comme la prochaine génération de batteries lithium-ion.

Perspectives sur les tendances de développement des batteries lithium-ion polymères

Les batteries lithium-ion polymères ont atteint leur maturité et sont commercialisées dans le monde entier depuis plus de deux ans. Bien que les ventes augmentent rapidement, leur part de marché reste inférieure à 10%, bien en deçà des attentes par rapport à la part de marché de 90% des batteries au lithium liquide. Pour diverses raisons, le prix des batteries polymères est généralement plus élevé que celui des batteries au lithium liquide. Toutefois, le paysage concurrentiel dans les appareils mobiles est en train de changer discrètement, notamment en raison des innovations de conception qu'elles apportent aux appareils mobiles (telles que des performances supérieures dans des épaisseurs inférieures à 4 mm et des batteries de grande taille). Les batteries au polymère sont de plus en plus reconnues par les concepteurs de téléphones mobiles, droneset dispositifs médicaux. Par conséquent, les fabricants de polymères restent persuadés que l'ère des batteries polymères arrivera certainement. Les tendances de développement des batteries lithium-ion polymères peuvent être observées à travers le développement des téléphones mobiles. Actuellement, les téléphones mobiles connaissent les tendances de développement suivantes :

(1) Les téléphones mobiles évoluent vers la miniaturisation et l'ultra-minceur pour faciliter le transport des consommateurs ;

(2) La personnalisation du design des téléphones portables se reflète dans le fait que le concept de design n'est plus la forme carrée d'origine. Les formes irrégulières, les courbes et les arcs sont devenus le courant dominant de l'esthétique des téléphones portables ;

(3) L'utilisation d'écrans couleur et l'augmentation continue des fonctions des téléphones mobiles. Pour réduire la taille des téléphones mobiles, la réduction de la taille et de l'épaisseur de la batterie est le moyen le plus efficace. Les batteries d'une épaisseur inférieure à 4 mm sont devenues la tendance dominante de la configuration des téléphones mobiles minces. Du point de vue du coût, c'est la spécialité des polymères. Les téléphones mobiles aux formes irrégulières, aux courbes et aux arcs laissent un espace efficace pour les batteries aux formes irrégulières. Les formes rectangulaires liquides ne peuvent pas utiliser efficacement l'espace et ont une faible capacité, alors que les polymères laminés peuvent utiliser au mieux cet espace irrégulier et augmenter la capacité. Certains fabricants ont lancé des batteries en forme d'arc, des batteries trapézoïdales et des batteries dorsales qui peuvent augmenter la capacité des téléphones mobiles de plus de 50% par rapport aux batteries liquides de spécifications correspondantes. Les téléphones mobiles ont de plus en plus de fonctions, ce qui entraîne une consommation d'énergie de plus en plus importante. La capacité de la batterie doit donc augmenter en conséquence. Sans augmenter l'épaisseur de la batterie, les batteries polymères présentent des avantages évidents. De même, les ordinateurs portables, les casques Bluetooth, les drones, les équipements médicaux, les équipements militaires et autres appareils électroniques évoluent tous vers la mobilité et la portabilité et sont équipés d'écrans LCD. Leurs fonctionnalités augmentent constamment, de même que la taille de leurs écrans. Il en résulte des opportunités commerciales illimitées pour batteries lithium-ion polymères.