باتری لیتیوم پلیمر

تاریخ انتشار:

عبارت پلیمر معمولا برای توصیف نوع خاصی از باتری بر پایه لیتیوم استفاده می­ شود. اکثر باتری­ های لیتیوم یون کیسه­ ای (pouch cell) از نوع لیتیوم پلیمر می­ باشند و در بیشتر موارد زمانی که صحبت از باتری لیتیوم پلیمر می­ شود، منظور همان باتری­ های کیسه ­ای (pouch cell) می­ باشند.

باتری­ های لیتیوم پلیمر، با سایر باتری­ های لیتیوم یون از جهت نوع الکترولیتی که در آن­ها استفاده شده است، تفاوت دارند. طراحی اصلی پلیمر برای باتری لیتیوم یون به سال 1970 بازمی­ گردد که از یک الکترولیت پلیمری جامد (خشک) برای باتری استفاده گردید. این الکترولیت پلیمری، به یون ­ها این امکان را می­ دهد تا بین الکترودهای آند و کاتد جابجا شوند.

پلیمر جامد، در دمای اتاق رسانایی ضعیفی دارد و برای این منظور، باید دمای باتری را به 60 درجه سانتیگراد (140 درجه فارنهایت) رساند تا جریان جاری شود.

به منظور ساخت باتری­های لیتیوم پلیمری جدید، به الکترولیت پلیمری، ژل اضافه می ­شود. امروزه بیشتر سلول ­های لیتیوم پلیمر، به همراه جداسازی که دارای ساختاری با خلل و فرج و در ابعاد میکرومتری و همچنین مقداری رطوبت است، به کار می­ رود. الکترولیت پلیمری را می ­توان در بسیاری از سلول­ های لیتیوم یون با ساختارهای مختلف نظیر لیتیوم کبالت، لیتیوم نیکل منیزیم کبالت، لیتیوم آهن فسفات و لیتیوم منیزیم بکار برد.

سلول لیتیوم پلیمر، درای مشخصه ­های عملکردی یکسانی نظیر لیتیوم یون می­ باشد. هر دو سلول از مواد کاتدی و آندی یکسانی ساخته شده اند. لیتیوم پلیمر از آن جهت می­ تواند ویژه باشد که الکترولیتی با خلل و فرج در ابعاد میکرومتری جایگزین جداساز متداول در سلول­ های لیتیوم یون شده است. سلول­ های لیتیوم پلیمر را بدلیل ساختار جامد الکترولیت آن­ها در ابعاد نازک ساخت. اما گفته می­شود که هزینه ساخت این سلول­ ها بالاتر از سلول ­های سیلندری می­ باشد.

سلول­ های لیتیوم پلیمر از ورقه ­های لمینت که نیازی به فشره شدن ندارند، استفاده می­ کند، این در حالی است که سلول ­های لیتیوم یون استاندارد به منظور فشرده کردن الکترودها در کنار هم از محفظه­ ای محکم استفاده می ­کنند. همچنین استفاده از تکنولوژی نوار فیلم نازک در این سلول­ ها، این اجازه را به طراح می­ دهد تا این سلول ­ها را به هر شکلی مخصوصا برای استفاده در کاربردهایی نظیر باتری تبلت و سلول بسازد. امروزه تکنولوژی ساخت این سلول ­ها به حدی پیشرفت کرده است که می­توان آن­ها را در ابعاد و حجم و به نازکی کارت های اعتباری (بانکی) ساخت.

مشخصه ­های شارژ و دشارژ باتری ­های لیتیوم پلیمر شبیه به سایر باتری­ های لیتیوم یون بوده و نیاز به شارژر ویژه­ای ندارند. مسائل ایمنی که باید در رابطه با این سلول­ ها رعایت شود نیز مشابه مسائل ایمنی است که برای سلول ­های لیتیوم یون وجود دارد. همچنین مدارهای حفاظتی که برای باتری­ های لیتیوم یون استفاده می­ شود، برای این باتری ­ها نیز باید مورد استفاده قرار گیرد.