Ли-Полимер батерија је најчешћа технологија батерија коју користимо свакодневно. Али да ли знате принцип рада и конструкције Ли-полимер батерија?
Принцип рада и конструкција Ли-полимер батерија је идентичан онима код Ли-ион батерија. Ове батерије раде на принципу деинтеркалације и интеркалације литијум јона из материјала позитивне електроде у материјале негативне електроде. Хајде да прво размотримо процес производње ли-полимер батерија.
Ћелије налик сендвичу (слика 2) састоје се од графитне електроде (негативна), електроде од литијум метал-оксида (позитивна) и сепараторног слоја. Оксид литијум метала се заснива на једињењима оксида мангана, никла или кобалта или на њиховој мешавини.
У одређеним ћелијама са нижим нивоом напона, гвожђе фосфат се користи као алтернатива у облику ћелија Ли-гвожђе фосфата. Састав утиче на својства батерије и варира у зависности од произвођача и квалитета.
Слика 2. Основна конструкција Ли-јонских ћелија. Дијаграм: © Универзитет у Сигену
Значајни критеријуми који разликују Ли-полимер батерије од других типова ћелија:
оЛи-јонске ћелије имају фиксно кућиште од нерђајућег челика или алуминијума. Кућиште је обично цилиндричног облика („округле ћелије“). Међутим, доступни су и правоугаони облици.
Недостаци: релативно високи трошкови алата за производњу кућишта; ограничене димензије.
Предности: робусно, механички чврсто кућиште, што отежава оштећење батерије. Процес ласерског заваривања затвара ћелије.
Ли-полимер ћелије, познате и као меке ћелије или ћелије у врећици, имају танко и донекле „меко“ кућиште - попут врећице - направљено од дубоко извучене алуминијумске фолије. Углавном призматично кућиште може се произвести лакше и јефтиније од тврдих кућишта Ли-јонских ћелија. Остале компоненте, у танкослојним фолијама (< 100 µм) могу се такође масовно производити по релативно ниској цени.
Ћелије су лагане, танке и могу се направити у широком распону облика и величина. Могу се постићи и велики формати и висине мање од 1 мм. Ћелије, међутим, захтевају пажљиво механичко руковање.
Фолија кућишта је обострано пресвучена пластиком. Унутрашњост: полиолефини, отпорни на ћелијске компоненте. Споља: полиамид, отпоран на спољашње окружење. Овај водоотпорни ламинат је заварен и окружује ћелију која се састоји од катоде, аноде и сепаратора.
Извођење дефлектора у зони терасе била је критична тачка. Додатна фолија заварена на дефлектор повећава заптивање у овој области заваривања „кућишта“.
о Сет електрода: У Ли-полимер батеријама сет електрода се састоји од супстанце на бази угљеника (графит+адитиви) залепљене на металну подлогу. Катода се састоји од тродимензионалних, литираних оксида кобалта или мешаних оксида никла/мангана/кобалта (НМЦ), такође налепљених на металну подлогу. Дефлектори су присутни на обе електроде. Они су намотани око језгра заједно са сепаратором, обично трослојним полиолефином. Језгро се углавном састоји од равне игле како би се направио правоугаони намотај. Намотај се налази на дну фолије врећице, која је делимично пресавијена и положена преко намотаја. Заптивање се ствара заваривањем фолије.
о Дизајн: Предност је скоро неограничен распон величина и формата захваљујући недостатку чврстог челичног кућишта и компактној конструкцији. Конкретно, могућност пројектовања веома равних ћелија издваја технологију Ли-полимер батерија. Такве батерије могу бити тање од 1 мм.
Ово резултира значајном слободом дизајна за крајњи производ. Појединачне димензије се могу реализовати чак и за мале серије, док се простор резервисан за батерију може искористити до пуног потенцијала.
о Густина енергије: Густина енергије ових ћелија је већа него код других типова. У односу на њихову укупну тежину, Ли-полимер ћелије имају нешто већу густину енергије од Ли-јонских ћелија. Као и Ли-јонске батерије, могу се лако повезати паралелно како би се омогућио већи капацитет.
о Самопражњење: Даља предност ЛиПо ћелија је њихова релативно ниска стопа самопражњења.
Ипак, треба их заштитити од прекомерног пуњења, дубоког пражњења и екстремних температура.
о Одобрење: Ширење Ли-полимер ћелија на тржишту потврђује предности и прихватање ове технологије. Многе ћелије на тржишту су сертификоване. Пре него што се користи одређена ћелија, треба проверити да ли има одобрење и да ли произвођач има алате потребне за производњу
ВТЦ Повер Цо., лтд, Литијум-полимерска батерија, Ли-полимерска батерија, Ли-полимерска батерија, Ли-јонске ћелије, Ли-полимерске батерије, прилагођена литијумска батерија
