Bu, lityum iyon pillerden teknolojik olarak evrimleşmiş bir tür şarj edilebilir pili ifade eder. Günümüzde kullanılan lityum-polimer piller aslında lityum-iyon polimer pillerdir ve lityum-iyon pillerle benzer performans gösterirler. Ancak lityum-polimer pillerin avantajı, çok daha ince üretilebilmeleridir. Genellikle, NiCd ve NiMH pillerde yaygın olan “hafıza etkisi”nden etkilenmezler.
Lityum polimer pil veya daha doğrusu lityum-iyon polimer pil (LiPo, LIP, Li-poly, lithium-poly), sıvı elektrolit yerine jel polimer elektrolit kullanan, lityum-iyon teknolojisine sahip şarj edilebilir bir pildir. Bu piller, diğer lityum pil türlerinden daha yüksek özgül enerji sağlar ve mobil cihazlar, radyo kontrollü uçaklar ve bazı elektrikli araçlar gibi ağırlığın kritik bir özellik olduğu uygulamalarda kullanılır.
LiPo hücreler, lityum-iyon ve lityum-metal pillerin tarihini takip ediyor. Bundan sonra, düz kese formatı da dahil olmak üzere diğer ambalaj formları gelişti.
Tasarım ve terminoloji
Lityum polimer hücreler, lityum iyon ve lityum metal pillerden evrimleşmiştir. Farkı pilin organik bir solventte (EC / DMC / DEC gibi) tutulan lityum tuzu elektrolit (LiPF <sub id=”mwLw”>6</sub> gibi) yerine poli(etilen) oksit) (PEO), poli(akrilonitril) (PAN), poli(metil metakrilat) (PMMA) veya poli(viniliden florür) (PVdF) gibi katı polimer elektrolit (SPE)ler kullanmasıdır.
Katı elektrolit tipik olarak üçe ayrılır: kuru SPE, jelleşmiş SPE ve gözenekli SPE. Kuru SPE prototip pillerde ilk kez 1978’de Michel Armand, 1985’te ANVAR ve Fransa’dan Elf Aquitaine ve Kanada’dan Hydro-Québec tarafından kullanıldı. 1990’dan itibaren Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Mead ve Valence ve Japonya’daki GS Yuasa gibi birkaç kuruluş, jelleşmiş SPE’ler kullanan piller geliştirdi. 1996’da Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Bellcore, gözenekli SPE kullanan şarj edilebilir bir lityum polimer hücreyi duyurdu.
Tipik bir hücrenin dört ana bileşeni vardır: pozitif elektrot, negatif elektrot, ayırıcı ve elektrolit. Ayırıcı, mikro gözenekli bir polietilen (PE) veya polipropilen (PP) gibi bir polimer filmi olabilir. Buna ek olarak, pozitif elektrot ayrıca üç kısma ayrılabilir: lityum geçiş-metali oksit (LiCoO 2 veya LiMn2O4 gibi). Negatif elektrotta lityum metal oksit yerine karbon kullanılabilir. Lityum iyon polimer hücreler ile lityum iyon hücreler arasındaki temel fark, elektrolitin fiziksel fazıdır; öyle ki LiPo hücreler kuru, katı veya jelimsi elektrolitler kullanırken Li-ion hücreler sıvı elektrolitler kullanır.
Tıpkı diğer lityum-iyon hücrelerde olduğu gibi, LiPo’lar, lityum iyonlarının interkalasyonu ve de-interkalasyonu ilkesi üzerinde çalışır. Elektrotların doğrudan birbirine temas etmesini önleyen, sadece iyon geçişine izin veren mikro gözenekli bir ayırıcı bulunur.
Voltaj ve şarj durumu
Tek bir LiPo hücresinin voltajı kimyası ve şarj durumuna göre değişir; lityum-metal oksitlere (LiCoO 2 gibi) dayalı hücreler için yaklaşık 4,2 V (tamamen şarjlı) ile yaklaşık 2,7–3,0 V (tamamen boşalmış) ortalama 3,6 veya 3,7 arasındadır. Bu, lityum-demir-fosfat (LiFePO 4 ) bazlı olanlar için 3,6–3,8 V (yüklü) ila 1,8–2,0 V (deşarj durumu) ile karşılaştırılabilir.
Pillerin kullanımı aşırı şarjı elektronik devre ile korunması gerektiği anlayışıyla, tam voltaj değerleri ürün veri sayfalarında belirtilmelidir. Hücrelerin seri ve paralel bağlı olduğu LiPo pil paketleri, her hücre için ayrı pin çıkışlarına sahiptir. Özel bir şarj cihazı, şarjı hücre bazında izleyebilir, böylece tüm hücreler aynı şarj durumuna getirilir.
