Li-polimero bateria egunero erabiltzen dugun bateria teknologia ohikoena da. Baina ezagutzen al duzu Li-polimero baterien funtzionamendu eta eraikuntza printzipioa?
Li-polimeroen baterien funtzionamendu eta eraikuntza printzipioa Li-ioizko baterien berdina da. Bateria hauek elektrodo positiboen materialetatik elektrodo negatiboetara litio ioien arteko desinterkalazio eta interkalazio printzipioaren arabera funtzionatzen dute. Lehenik eta behin, berrikusi dezagun li-polimeroko bateriaren ekoizpen prozesua.
Sandwich-itxurako zelulak (2. irudia) grafito-elektrodo bat (negatiboa), litio metalezko oxido-elektrodoa (positiboa) eta geruza bereizle batez osatuta daude. Litio metal oxidoa manganeso, nikel edo kobalto oxido konposatuetan edo horien nahaste batean oinarritzen da.
Tentsio maila baxuagoa duten zenbait zelulatan, burdin fosfatoa alternatiba gisa erabiltzen da Li-burdina fosfato zelulen moduan. Konposizioak bateriaren propietateei eragiten die eta fabrikatzailearen eta kalitate mailaren arabera aldatzen da.
2. irudia. Li-ioi-zelulen oinarrizko eraikuntza. Diagrama: © Siegen Unibertsitatea
Li-polimerozko bateriak beste zelula-motetatik bereizten dituzten irizpide esanguratsuak:
oLi-ioizko zelulek altzairu herdoilgaitzezko edo aluminiozko karkasa finkoa dute. Etxebizitza forma zilindrikoa izan ohi da ("zelula biribilak"). Forma angeluzuzenak, hala ere, eskuragarri daude.
Desabantailak: etxebizitzen fabrikaziorako erreminta kostu nahiko altua; dimentsio mugatuak.
Abantailak: karkasa sendoa eta mekanikoki sendoa, bateria hondatzea zaila da. Laser bidezko soldadura prozesu batek zelulak zigilatzen ditu.
Li-polimero-zelulek, zelula bigunak edo poltsa gisa ere ezagutzen direnak, karkasa mehea eta zertxobait "leuna" dute, poltsa baten modukoa, sakoneko aluminiozko paperarekin egina. Gehienbat prismatikoen etxebizitza li-ioizko zelulen kasu gogorrak baino errazago eta merkeago ekoitzi daiteke. Gainerako osagaiak, geruza meheko xaflatan (< 100 µm) ere masan ekoitzi daitezke kostu nahiko baxuan.
Zelulak arinak, meheak dira eta forma eta tamaina ugaritan egin daitezke. Bai formatu handiak bai 1 mm-tik beherako altuerak lor daitezke. Zelulek, ordea, manipulazio mekaniko zaindua behar dute.
Etxeko papera plastikoz estalita dago bi aldeetatik. Barruan: poliolefinak, zelulen osagaiekiko erresistenteak. Kanpoaldea: poliamida, kanpoko ingurunearekiko erresistentea. Laminatu iragazgaitz hau soldatuta dago eta katodoa, anodoa eta bereizlea osatutako zelula inguratzen du.
Terrazaren eremuan deflektorea gauzatzea puntu kritikoa izan zen. Desbideratzaileari soldatutako paper gehigarri batek zigilatzea areagotzen du 'etxebizitzaren' soldadura-eremu honetan.
o Elektrodo-multzoa: Li-polimero baterietan elektrodo-multzoa karbono-oinarritutako substantzia bat da (grafitoa+gehigarriak) metalezko substratu batean itsatsita. Katodoa hiru dimentsiotako kobalto oxido litiatuek edo nikel/manganeso/kobalto (NMC) oxido mistoek osatzen dute, substratu metaliko batean itsatsita ere. Deflectorak bi elektrodoetan daude. Bereizgailuarekin batera nukleoaren inguruan inguratzen dira, normalean hiru geruzako poliolefina bat. Nukleoa, oro har, pin lau batez osatuta dago, harilketa angeluzuzena sortzeko. Haizea poltsaren paperaren behealdean kokatzen da, partzialki tolestuta eta bihurrituaren gainean jarrita. Zigilua papera soldatuz sortzen da.
o Diseinua: abantaila bat tamaina eta formatu sorta ia mugagabea da, altzairuzko karkasa zurrunaren faltari eta eraikuntza trinkoari esker. Bereziki, oso zelula lauak diseinatzeko aukerak Li-polimeroen bateriaren teknologia bereizten du. Horrelako bateriak 1 mm baino meheagoak izan daitezke.
Horrek amaierako produktuaren diseinu-askatasun handia eragiten du. Banakako neurriak lote txikietarako ere lor daitezke, eta bateriarako gordetako lekua bere potentzial guztian erabil daiteke.
o Energia-dentsitatea: zelula hauen energia-dentsitatea beste mota batzuena baino handiagoa da. Pisu orokorrarekin alderatuta, Li-polimero-zelulek Li-ioi-zelulek baino energia-dentsitate apur bat handiagoa dute. Li-ioizko bateriak bezala, paraleloan erraz konekta daitezke gaitasun handiagoak ahalbidetzeko.
o Autodeskarga: LiPo zelulen beste abantaila bat autodeskarga-tasa nahiko baxua da.
Hala ere, gehiegizko karga, deskarga sakon eta muturreko tenperaturetatik babestu behar dira.
o Onarpena: Li-polimero-zelulak merkatuan zabaltzeak teknologia honen abantailak eta onarpena berresten ditu. Merkatuan dauden zelula asko ziurtatuta daude. Zelula jakin bat erabili aurretik, egiaztatu behar da onarpenik duen ala ez eta fabrikatzaileak produkziorako beharrezko tresnak dituen.
VTC Power Co.,ltd，Litio-polimerozko bateria, Li-polimero-bateria, li-polimero-bateria-zelula, Li-ioi-zelulak, Li-polimerozko bateriak, litiozko bateria pertsonalizatua
