Li-Polymer батеријата е најчестата технологија за батерии што ја користиме секојдневно. Но, дали го знаете принципот на работа и конструкција на Li-polymer батериите?
Принципот на работа и конструкција на Li-polymer батериите се идентични со оние на Li-ion батериите. Овие батерии работат на принципот на деинтеркалација и интеркалација на јони на литиум од материјали од позитивни електроди до материјали од негативни електроди. Прво да го разгледаме процесот на производство на литиум-полимерни батерии.
Ќелиите слични на сендвич (сл. 2) се состојат од графитна електрода (негативна), електрода од литиум метал оксид (позитивна) и слој од сепаратор. Металниот литиум оксид се базира на соединенија на манган, никел или кобалт оксид или нивна мешавина.
Во одредени ќелии со пониско напонско ниво, железо фосфат се користи како алтернатива во форма на Li-железо фосфатни ќелии. Составот влијае на својствата на батеријата и варира во зависност од производителот и квалитетот.
Сл. 2. Основна конструкција на Li-ion ќелии. Дијаграм: © Универзитетот во Зиген
Значајни критериуми што ги разликуваат литиум-полимерните батерии од другите типови ќелии:
oLi-јонските ќелии имаат фиксно куќиште од нерѓосувачки челик или алуминиум. Куќиштето е обично цилиндрично во форма („округли ќелии“). Сепак, достапни се и правоаголни форми.
Недостатоци: релативно високи трошоци за алат за производство на куќишта; ограничени димензии.
Предности: робусно, механички цврсто куќиште, поради што батеријата е тешко да се оштети. Процесот на ласерско заварување ги запечатува клетките.
Ли-полимерните ќелии, познати и како меки или торбички ќелии, имаат тенко и донекаде „меко“ куќиште - како торбичка - направено од длабоко влечена алуминиумска фолија. Претежно призматичното куќиште може да се произведе полесно и поевтино од тврдите куќишта на Li-ion ќелии. Другите компоненти, во фолии со тенок слој (< 100 µm) може да се масовно произведени по релативно ниска цена.
Клетките се лесни, тенки и можат да се направат во широк спектар на облици и големини. Може да се постигнат и големи формати и висини помали од 1 mm. Сепак, ќелиите бараат внимателно механичко ракување.
Фолијата на куќиштето е обложена од двете страни со пластика. Внатре: полиолефини, отпорни на клеточните компоненти. Надвор: полиамид, отпорен на надворешната средина. Овој водоотпорен ламинат е заварен и ја опкружува ќелијата која се состои од катода, анода и сепаратор.
Критична точка беше извршувањето на дефлекторот во пределот на терасата. Дополнителна фолија заварена на дефлекторот го зголемува запечатувањето во оваа област на заварувањето на „куќиштето“.
o Комплет електроди: Кај литиум-полимерните батерии комплетот електроди се состои од супстанција на база на јаглерод (графит+адитиви) залепена на метална подлога. Катодата се состои од тридимензионални, литиирани кобалтни оксиди или мешани оксиди од никел/манган/кобалт (NMC), исто така залепени на метална подлога. Дефлектори се присутни на двете електроди. Тие се намотани околу јадрото заедно со сепараторот, обично трислоен полиолефин. Јадрото генерално се состои од рамна игла со цел да се создаде правоаголна намотка. Намотката се наоѓа на дното на фолијата на кесичката, која е делумно преклопена и поставена над намотката. Заптивката се создава со заварување на фолијата.
o Дизајн: Предност е речиси неограничениот опсег на големини и формати благодарение на недостатокот на цврсто челично куќиште и компактната конструкција. Особено, можноста за дизајнирање многу рамни ќелии ја издвојува технологијата на литиум-полимерни батерии. Таквите батерии можат да бидат потенки од 1 mm.
Ова резултира со значителна слобода на дизајнот за крајниот производ. Индивидуалните димензии може да се реализираат дури и за мали големини на серии, додека просторот резервиран за батеријата може да се искористи до полн потенцијал.
o Густина на енергија: густината на енергијата на овие ќелии е поголема од онаа на другите типови. Во однос на нивната вкупна тежина, Li-полимерните ќелии имаат малку поголема енергетска густина од Li-ion клетките. Како и Li-ion батериите, тие можат лесно да се поврзат паралелно за да овозможат поголеми капацитети.
o Само-празнење: дополнителна предност на LiPo ќелиите е нивната релативно ниска стапка на само-празнење.
Тие сепак треба да бидат заштитени од преполнување, длабоко празнење и екстремни температури.
o Одобрување: Ширењето на Li-полимерните ќелии на пазарот ги потврдува предностите и прифаќањето на оваа технологија. Многу од ќелиите на пазарот се сертифицирани. Пред да се користи одредена ќелија, треба да се провери дали има одобрение и дали производителот ги има потребните алатки за производство
VTC Power Co., Ltd, Литиумска полимерна батерија, Ли-полимерна батерија, Ли-полимерна батерија, Ли-јонски ќелии, Литиум-полимерни батерии, приспособена литиумска батерија
