Pin lithium polymer

Vào đầu những năm 90, khi việc sử dụng pin lithium-ion trong công nghiệp đã đạt được đà phát triển, pin lithium đầu tiên ở dạng gói được phát triển - pin lithium-polymer (chỉ định của Li-Pol, hoặc Li Li-Po tựa).

Do đó, pin lithium polymer đã trở thành phiên bản mới hơn pin lithium ion. Nhưng nếu chất điện phân lỏng được sử dụng trong pin lithium-ion, thì trong các đối tác lithium-polymer, đây đã là một chế phẩm polymer, bởi tính nhất quán của gel. Do đế polymer, loại pin này có cường độ năng lượng riêng cao hơn các loại khác.

Vì lý do này mà ngày nay pin lithium-polymer được triển khai đặc biệt rộng rãi trong nhiều thiết bị di động, trong đó trọng lượng thấp là cực kỳ quan trọng (tiện ích, đồ chơi điều khiển bằng radio, v.v.)

Một pin lithium-polymer điển hình chứa bốn phần chính trong thiết kế của nó: điện cực dương (cực dương), điện cực âm (cực âm), dải phân cách và chất điện phân. Một loại polymer như màng polypropylen hoặc polypropylen có thể đóng vai trò là chất phân tách. Do đó, ngay cả khi chất điện phân thực tế là chất lỏng, thành phần polymer trong pin luôn có mặt.

Đến lượt, điện cực dương có thể được chia thành ba phần: vật liệu chuyển tiếp lithium (oxit lithium coban hoặc oxit mangan), phụ gia dẫn điện và chất kết dính polymer - polyvinylidene fluoride. Đối với điện cực âm, nó cũng chứa ba phần, chỉ có carbon (than chì) có mặt trên nó thay vì oxit.

Nguyên lý hoạt động của pin lithium-polymer, cũng như nguyên tắc hoạt động của pin lithium-ion, dựa trên sự kết hợp thuận nghịch (xen kẽ và khử cặn) của các ion lithium vào vật liệu của các điện cực dương và âm, trong khi chất điện phân đóng vai trò là môi trường dẫn điện và ion âm. để ngăn chặn các điện cực đối diện chạm vào nhau.

Do đó, thiết bị phân tách giúp loại bỏ sự di chuyển của các hạt của chính các điện cực, chỉ truyền các ion lithium. Ở trạng thái phóng điện, điện áp giữa các điện cực nằm trong khoảng từ 2,7 đến 3 volt và ở trạng thái tích điện, nó đạt tới 4.2 volt (đối với pin oxit lithium-coban). Đối với lithium iron phosphate (một loại pin lithium-ion), các giá trị này sẽ khác nhau - từ 1,8 đến 2,0 volt ở trạng thái phóng điện và từ 3,6 đến 3,8 volt ở trạng thái tích điện.

Đối với mỗi pin, các giá trị đặc trưng của điện áp hoạt động được chỉ định trong tài liệu, ngoài ra, mỗi pin phải được trang bị một mạch bảo vệ không cho phép điện áp vượt quá phạm vi cho phép. Nếu các ô được thu thập trong pin sau khi được kết nối nối tiếp, thì cần phải có bộ điều khiển cân bằng sẽ giữ cho điện tích của mỗi ô ở mức chấp nhận được.

Theo truyền thống, pin lithium-polymer khác với pin lithium-ion thông thường ở dạng linh hoạt thay vì khung cứng. Do đó, tế bào không chỉ nhẹ hơn 20% mà còn có một lợi thế to lớn, đó là khả năng sản xuất pin với hầu hết mọi hình dạng mong muốn (đối với máy tính xách tay, máy tính bảng và các thiết bị di động khác, điều này cực kỳ quan trọng). Ngoài ra, mức độ tự xả của pin lithium-polymer chỉ khoảng 5% mỗi tháng.

Cuối cùng, cần lưu ý số chu kỳ nhiệm vụ, đối với pin lithium-polymer đạt 900. Và tại dòng xả 2C (gấp đôi công suất danh nghĩa), công suất của loại pin gia dụng loại này chỉ giảm 20% trong toàn bộ thời gian sử dụng.Đối với các ứng dụng đặc biệt, với dòng điện hoạt động lớn không điển hình, pin lithium-polymer đặc biệt được phát triển có thể chuyển dòng điện một cách an toàn đến tải có độ lớn hơn giá trị danh nghĩa.