Bateria Li-Polymer este cea mai comună tehnologie de baterie pe care o folosim zilnic. Dar cunoașteți principiul de funcționare și construcție a bateriilor Li-polimer?
Principiul de funcționare și construcție a bateriilor Li-polimer sunt identice cu cele ale bateriilor Li-ion. Aceste baterii funcționează pe principiul deintercalării și intercalării ionilor de litiu de la materialele cu electrozi pozitivi la materialele cu electrozi negativi. Să revizuim mai întâi procesul de producție a bateriilor li-polimer.
Celulele de tip sandwich (Fig. 2) constau dintr-un electrod de grafit (negativ), un electrod de oxid de litiu metalic (pozitiv) și un strat separator. Oxidul de litiu metalic are la bază compuși de oxid de mangan, nichel sau cobalt sau un amestec al acestora.
În anumite celule cu un nivel de tensiune mai scăzut, fosfatul de fier este utilizat ca alternativă sub formă de celule cu fosfat de litiu-fier. Compoziția afectează proprietățile bateriei și variază în funcție de producător și de gradul de calitate.
Fig. 2. Construcția de bază a celulelor Li-ion. Diagrama: © Universitatea din Siegen
Criterii semnificative care deosebesc bateriile Li-polimer de alte tipuri de celule:
o Celulele Li-ion au o carcasă fixă din oțel inoxidabil sau aluminiu. Carcasa este de obicei de formă cilindrică („celule rotunde”). Cu toate acestea, sunt disponibile și forme dreptunghiulare.
Dezavantaje: costuri relativ mari de scule pentru fabricarea carcasei; dimensiuni restrânse.
Avantaje: carcasă robustă, rezistentă mecanic, ceea ce face ca bateria să fie dificil de deteriorat. Un proces de sudare cu laser etanșează celulele.
Celulele li-polimer, cunoscute și sub denumirea de celule moi sau de pungă, au o carcasă subțire și oarecum „moale” – ca o pungă – realizată din folie de aluminiu ambutisată adânc. Carcasa preponderent prismatică poate fi produsă mai ușor și mai ieftin decât carcasele dure ale celulelor Li-ion. Celelalte componente, în folii cu strat subțire (< 100 µm) pot fi, de asemenea, produse în masă la un cost relativ scăzut.
Celulele sunt ușoare, subțiri și pot fi realizate într-o gamă largă de forme și dimensiuni. Pot fi realizate atât formate mari, cât și înălțimi mai mici de 1 mm. Cu toate acestea, celulele necesită o manipulare mecanică atentă.
Folia carcasei este acoperită pe ambele părți cu plastic. La interior: poliolefine, rezistente la componentele celulare. Exterior: poliamida, rezistenta la mediul exterior. Acest laminat impermeabil este sudat și înconjoară celula care cuprinde catod, anod și separator.
Execuția deflectorului în zona terasei a fost un punct critic. O folie suplimentară sudată pe deflector mărește etanșarea în această zonă a sudării „carcasei”.
o Set de electrozi: În bateriile Li-polimer, setul de electrozi cuprinde o substanță pe bază de carbon (grafit+aditivi) lipită pe un substrat metalic. Catodul constă din oxizi tridimensionali de cobalt litiați sau oxizi amestecați de nichel/mangan/cobalt (NMC), lipiți de asemenea pe un substrat metalic. Pe ambii electrozi sunt prezenți deflectori. Ele sunt înfășurate în jurul miezului împreună cu separatorul, în mod normal o poliolefină cu trei straturi. Miezul constă în general dintr-un știft plat pentru a crea înfășurarea dreptunghiulară. Înfășurarea se află în partea de jos a foliei pungii, care este parțial pliată și așezată peste înfășurare. Sigiliul este creat prin sudarea foliei.
o Design: Un avantaj este gama aproape nelimitată de dimensiuni și formate datorită lipsei unei carcase rigide din oțel și construcției compacte. În special, posibilitatea de a proiecta celule foarte plate deosebește tehnologia bateriilor Li-polimer. Astfel de baterii pot fi mai subțiri de 1 mm.
Acest lucru are ca rezultat o libertate semnificativă de proiectare pentru produsul final. Dimensiunile individuale pot fi realizate chiar și pentru loturi mici, în timp ce spațiul rezervat bateriei poate fi folosit la întregul său potențial.
o Densitatea de energie: Densitatea de energie a acestor celule este mai mare decât cea a altor tipuri. Față de greutatea lor totală, celulele Li-polimer au o densitate de energie puțin mai mare decât celulele Li-ion. La fel ca bateriile Li-ion, acestea pot fi conectate cu ușurință în paralel pentru a permite capacități mai mari.
o Auto-descărcare: Un alt avantaj al celulelor LiPo este rata lor relativ scăzută de auto-descărcare.
Cu toate acestea, ele trebuie protejate de supraîncărcare, descărcare profundă și temperaturi extreme.
o Aprobare: Răspândirea celulelor Li-polimer pe piață confirmă avantajele și acceptarea acestei tehnologii. Multe dintre celulele de pe piață sunt certificate. Înainte de a fi utilizată o anumită celulă, trebuie verificat dacă aceasta are o aprobare și dacă producătorul are instrumentele necesare pentru producție.
VTC Power Co.,ltd，Baterie litiu-polimer ，Baterie Li-polimer ，Celula baterie li-polimer ，Culele Li-ion ，Baterie Li-polimer ，Baterie litiu personalizată
