Li-Polimer pil, her gün kullandığımız en yaygın pil teknolojisidir. Peki Li-polimer pillerin çalışma prensibini ve yapısını biliyor musunuz?
Li-polimer pillerin çalışma prensibi ve yapısı Li-ion pillerle aynıdır. Bu piller, lityum iyonlarının pozitif elektrot malzemelerinden negatif elektrot malzemelerine deinterkalasyonu ve interkalasyonu prensibiyle çalışır. Öncelikle li-polimer pil üretim sürecini inceleyelim.
Sandviç benzeri hücreler (Şekil 2) bir grafit elektrot (negatif), bir lityum metal oksit elektrot (pozitif) ve bir ayırıcı katmandan oluşur. Lityum metal oksit, manganez, nikel veya kobalt oksit bileşiklerine veya bunların bir karışımına dayanmaktadır.
Daha düşük voltaj seviyesine sahip bazı hücrelerde alternatif olarak Li-demir fosfat hücreleri formunda demir fosfat kullanılır. Bileşim pilin özelliklerini etkiler ve üreticiye ve kalite derecesine göre değişir.
Şekil 2. Li-iyon hücrelerin temel yapısı. Diyagram: © Siegen Üniversitesi
Li-polimer pilleri diğer hücre türlerinden ayıran önemli kriterler:
oLi-ion hücreler paslanmaz çelik veya alüminyumdan yapılmış sabit bir muhafazaya sahiptir. Muhafaza genellikle silindir şeklindedir ("yuvarlak hücreler"). Ancak dikdörtgen şekiller de mevcuttur.
Dezavantajları: konut üretimi için nispeten yüksek alet maliyetleri; sınırlı boyutlar
Avantajları: Akünün hasar görmesini zorlaştıran sağlam, mekanik açıdan güçlü muhafaza. Lazer kaynak işlemi hücreleri kapatır.
Yumuşak veya kese hücreleri olarak da bilinen Li-polimer hücreler, derin çekilmiş alüminyum folyodan yapılmış ince ve biraz 'yumuşak' bir muhafazaya (kese benzeri) sahiptir. Çoğunlukla prizmatik olan gövde, Li-ion hücrelerin sert kasalarına göre daha kolay ve ucuza üretilebiliyor. Çok ince tabakalı folyolardaki (< 100 µm) diğer bileşenler de nispeten düşük maliyetle seri üretilebilir.
Hücreler hafif ve incedir ve çok çeşitli şekil ve boyutlarda yapılabilir. Hem büyük formatlara hem de 1 mm'den daha düşük yüksekliklere ulaşılabilir. Ancak hücreler dikkatli mekanik işlem gerektirir.
Muhafaza folyosu her iki tarafı da plastikle kaplanmıştır. İçinde: hücre bileşenlerine dayanıklı poliolefinler. Dışı: Dış ortama dayanıklı poliamid. Bu su geçirmez laminat kaynaklanmıştır ve katot, anot ve ayırıcıdan oluşan hücreyi çevreler.
Teras alanındaki saptırıcının uygulanması kritik bir noktaydı. Deflektöre kaynak yapılan ek bir folyo, 'muhafazanın' kaynaklandığı bu alandaki sızdırmazlığı artırır.
o Elektrot seti: Li-polimer pillerde elektrot seti, metalik bir alt tabakaya yapıştırılan karbon bazlı bir maddeden (grafit+katkı maddeleri) oluşur. Katot, yine metalik bir alt tabaka üzerine yapıştırılmış üç boyutlu, lityumlu kobalt oksitlerden veya nikel/manganez/kobalt (NMC) karışık oksitlerden oluşur. Her iki elektrotta da saptırıcılar mevcuttur. Normalde üç katmanlı bir poliolefin olan ayırıcıyla birlikte çekirdeğin etrafına sarılırlar. Çekirdek genellikle dikdörtgen sarımı oluşturmak için düz bir pimden oluşur. Sargı, kısmen katlanmış ve sarımın üzerine yerleştirilmiş olan kese folyosunun alt kısmında bulunur. Mühür, folyonun kaynaklanmasıyla oluşturulur.
o Tasarım: Bir avantaj, sert çelik mahfazanın olmaması ve kompakt yapı sayesinde neredeyse sınırsız boyut ve format aralığıdır. Özellikle çok düz hücrelerin tasarlanabilmesi, Li-polimer pil teknolojisini diğerlerinden farklı kılmaktadır. Bu tür piller 1 mm'den daha ince olabilir.
Bu, son ürün için önemli bir tasarım özgürlüğü sağlar. Küçük parti büyüklükleri için bile bireysel boyutlar gerçekleştirilebilir ve akü için ayrılan alan tam potansiyeliyle kullanılabilir.
o Enerji yoğunluğu: Bu hücrelerin enerji yoğunluğu diğer türlere göre daha yüksektir. Toplam ağırlıklarına göre Li-polimer hücreler, Li-iyon hücrelere göre biraz daha yüksek bir enerji yoğunluğuna sahiptir. Li-ion piller gibi, daha yüksek kapasitelere olanak sağlamak için kolayca paralel bağlanabilirler.
o Kendi kendine deşarj: LiPo hücrelerinin bir başka avantajı da nispeten düşük kendi kendine deşarj oranlarıdır.
Yine de aşırı şarjdan, derin deşarjdan ve aşırı sıcaklıklardan korunmalıdırlar.
o Onay: Li-polimer hücrelerin pazarda yaygınlaşması, bu teknolojinin avantajlarını ve kabulünü doğrulamaktadır. Piyasadaki hücrelerin çoğu sertifikalıdır. Belirli bir hücre kullanılmadan önce, onayının olup olmadığı ve imalatçının üretim için gerekli aletlere sahip olup olmadığı doğrulanmalıdır.
VTC Power Co.,ltd，Lityum polimer pil ， Li-polimer pil ，li-polimer pil hücresi ，Li-ion hücreler ， Li-polimer piller ，özelleştirilmiş lityum pil
