Was ist die Lithium-Polymer-Batterie?

Lithium-Ionen-Polymer-Batterien, Polymer-Lithium-Ionen- oder häufiger Lithium-Polymer-Batterien (abgekürzt Li-Poly, Li-Pol, LiPo, LIP, PLI oder LiP) sind wiederaufladbare Batterien (Sekundärzellen). LiPo-Akkus bestehen normalerweise aus mehreren identischen Sekundärzellen, die parallel geschaltet sind, um die Entladestromfähigkeit zu erhöhen, und sind oft in Reihen-„Packs“ erhältlich, um die verfügbare Gesamtspannung zu erhöhen.

Zellen, die heute als Polymerbatterien verkauft werden, sind Pouch-Zellen. Im Gegensatz zu zylindrischen Lithium-Ionen-Zellen, die ein starres Metallgehäuse haben, haben Pouch-Zellen ein flexibles, folienartiges (Polymerlaminat) Gehäuse. Bei zylindrischen Zellen presst das starre Gehäuse die Elektroden und den Separator aufeinander; wohingegen bei Polymerzellen dieser äußere Druck nicht erforderlich ist (und auch nicht oft verwendet wird), weil die Elektrodenblätter und die Separatorblätter aufeinander laminiert sind. Da einzelne Pouch-Zellen kein starkes Metallgehäuse haben, sind sie allein über 20% leichter als entsprechende zylindrische Zellen.

Die Spannung einer Li-Poly-Zelle variiert von etwa 2,7 V (entladen) bis etwa 4,23 V (voll geladen), und Li-Poly-Zellen müssen vor Überladung geschützt werden, indem die angelegte Spannung auf nicht mehr als 4,235 V pro verwendeter Zelle begrenzt wird in einer Reihenkombination.

Schon früh in ihrer Entwicklung hatte die Lithium-Polymer-Technologie Probleme mit dem Innenwiderstand. Andere Herausforderungen sind längere Ladezeiten und langsamere maximale Entladeraten im Vergleich zu ausgereifteren Technologien. Im Dezember 2007 kündigte Toshiba ein neues Design an, das eine viel schnellere Laderate bietet (ca. 5 Minuten, um 90% zu erreichen). Diese Zellen wurden im März 2008 auf den Markt gebracht und es wurde erwartet, dass sie einen dramatischen Einfluss auf die Elektrowerkzeug- und Elektrofahrzeugindustrie und einen großen Einfluss auf die Unterhaltungselektronik haben würden.[2] Jüngste Konstruktionsverbesserungen haben die maximalen Entladeströme vom 2-fachen auf das 65- oder sogar 90-fache der Zellkapazitätsladung pro Stunde erhöht.

In den letzten Jahren haben Hersteller mehr als 500 Lade-Entlade-Zyklen angegeben, bevor die Kapazität auf 80% sinkt (siehe Sanyo). Eine andere Variante von Li-Poly-Zellen, die „Dünnschicht-Lithium-Akkumulator“, liefert nachweislich mehr als 10.000 Zyklen.