باتری لیتیم پلیمری چیست

yasinyasin
876 بازدید

باتری لیتیم پلیمری در موبایل و تبلت قابل استفاده است

باتری لیتیوم پلیمر چیست

اصطلاح باتری لیتیوم پلیمر در بازاریابی و توضیحات محصول برای انواع باتری های یون لیتیوم وجود دارد. برخی از باتری های پاوربانک به عنوان لیتیوم پلیمر توصیف می شوند و تفاوت هایی بین یون های لیتیوم سنتی و باتری های لیتیوم پلیمر طاقچه ساز وجود دارد. اغلب لازم است عملکرد یون لیتیوم در مقابل پلیمر لیتیوم مقایسه و مزایا و معایب هر نوع را متعادل کنید. ممکن است برای طراحی تجهیزات جدید یا حتی هنگام خرید پاوربانک جدید باشد. اگر در تکنولوژی تفاوت وجود داشته باشد ، چه چیزی در باتری های یون لیتیوم وجود دارد ، و همچنین تفاوت در عملکرد.

فناوری لیتیوم پلیمر چیست؟

اصطلاحات زیادی وجود دارد که هنگام مشاهده باتری های لیتیوم پلیمر و حتی یون های لیتیوم استفاده می شود. در ادبیات صنعت غالباً به سلولهای استوانه ای و منشوری اشاره شده است که از فناوری سنتی یون لیتیوم و باتری های لیتیوم پلیمر ، لیتیوم پلی یا حتی کیسه برای فناوری لیتیوم پلیمر استفاده می کنند. از نظر فن آوری پایه ، باتری لیتیوم پلیمر از نظر الکترولیتی که در این حالت استفاده می کند ، از سایر الکترولیت ها با سایر اشکال باتری یون لیتیوم تفاوت دارد ، این نوعی پلیمر است. الکترولیت های پلیمری لیتیوم مدرن از ژل استفاده می کنند و این رسانایی خوب را در دمای اتاق امکان پذیر می کند. همچنین بیشتر این باتری ها از جداکننده میکرو متخلخل استفاده می کنند. جدا کننده میکرو متخلخل به جای جداکننده متخلخل معمولتر که با انواع استاندارد استفاده می شود ، با باتری لیتیوم پلیمر مورد نیاز است. روش لیتیوم پلیمر را می توان با اکثر فن آوری های باتری یون لیتیوم استفاده کرد: کبالت لیتیوم ، فسفات لیتیوم ، منگنز لیتیوم ، و غیره. از این نظر فناوری پلیمر لیتیوم به عنوان یک فن آوری متفاوت باتری در نظر گرفته نمی شود ، بلکه نوعی تقویت کننده انواع لیتیوم است. باتری یونی از قبل موجود است. به این ترتیب از همان مواد آند و کاتد استفاده می شود ، تنها تفاوت در الکترولیت و جدا کننده است ، اگرچه به طور معمول از همان مقدار الکترولیت استفاده می شود. مشخصات شارژ و دشارژ سلولهای پلیمری لیتیوم با انواع استاندارد یکسان است و بنابراین می توان از مکانیزم های معمول شارژ استفاده کرد. غالباً برای مواردی مانند پاوربانک و غیره ، از منابع تغذیه USB استفاده می شود ، اما سخت افزار داخلی الکترونیکی شارژ روند را کنترل می کند – به طور معمول می توان از همان مدار استفاده کرد. برای باتری ها و سلول های لیتیوم پلیمر ، روش های مختلف تولیدی استفاده می شود. باتری های یونی لیتیوم معمولاً از پیکربندی سلول استوانه ای یا پیکربندی جعبه ای که به سلولهای “منشوری” معروف است استفاده می کنند. سلولهای پلیمر لیتیوم از نوع کیسه فویل استفاده می کنند ، که شبیه به بسته های آدامس توصیف شده است. اینها را می توان خیلی نازک تر از نمونه های سنتی کرد. این برای بسیاری از تولیدکنندگانی که همیشه بدنبال داشتن تجهیزات باریک تر هستند بسیار جذاب است. لپ تاپ ، تلفن و…..

باتری های لیتیوم پلیمری از یک نوع فویل و ورق های چند لایه درون باتری استفاده می کنند. این باعث می شود که باتری ها بسیار سبک تر شوند – در واقع اغلب حدود 20٪ یا بیشتر صرفه جویی می شود. تکنیک های ساختمانی مورد استفاده برای باتری های لیتیوم پلیمر همچنین امکان ساخت آنها را به اشکال مختلف فراهم می کند و این برای تولیدکنندگان تلفن همراه و لپ تاپ که ممکن است برای قرار دادن در تجهیزات کاملاً بسته بندی شده خود به باتری های شکل عجیب و غریب نیاز داشته باشند بسیار جذاب است.

باتری های لیتیوم یون در مقابل باتری های لیتیوم پلیمر – کدام یک بهتر است؟

باتری لیتیوم یون یک قالب باتری قابل شارژ است که به لطف تصویب آنها توسط شرکت های بزرگ الکترونیکی در اوایل دهه 1990 محبوبیت بیشتری پیدا کرد. آنها اساساً گروهی از محفظه های تولید برق بسیار سفت و سخت هستند که از سه قطعه تشکیل شده اند: یک الکترود منفی ؛ و یک الکترولیت یا یک ترکیب شیمیایی مایع بین آنها وجود دارد. اکثر باتری های یون لیتیوم ، برخلاف باتری های سنتی بیشتر ، دارای یک کنترل کننده الکترونیکی نیز هستند که جریان تخلیه را تنظیم می کند تا باتری بیش از حد گرم نشود یا منفجر نشود . مهمترین تفاوت بین باتری های لیتیوم یون و لیتیوم-پلیمر ، الکترولیت شیمیایی بین الکترودهای مثبت و منفی آنها است. در باتری های Li-Po مایع نیست. در عوض ، فناوری Li-Po از یکی از سه شکل استفاده می کند: یک جامد خشک که در سال های اولیه نمونه باتری های لیتیوم پلیمر از بین رفته بود. یک ترکیب شیمیایی متخلخل ؛ یا الکترولیت ژل مانند. محبوب ترین مورد آخرین مورد است که نوع باتری شما را در رایانه های لپ تاپ جدید و اتومبیل های برقی پیدا می کند. جذابیت این است که بسیاری از شرکت ها در  واقع به شما یک باتری Li _ Po واقعی نمی فروشند  ، در عوض این یک باتری لیتیوم یون پلیمری یا یک یون Li-ion در یک پوشش انعطاف پذیرتر است.

آیا یکی بهتر از دیگری است؟

هر دو باتری لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر مثبت و منفی خود را دارند. به طور معمول ، مزایای یون لیتیوم چگالی توان بالای آنها ، کمبود اثر حافظه (با گذشت زمان شارژ شدن باتری ها برای آنها سخت تر می شود) و هزینه آنها به طور قابل توجهی پایین تر از پلیمرهای لیتیوم است. به گفته wired  “باتری های یون لیتیوم فوق العاده کارآمد هستند. آنها مقدار زیادی انرژی را در یک بسته کوچک پر می کنند. ” اما ، همانطور که کسی ممکن است با حماسه اخیر  ممنوعیت پرواز برخی از مارک های تلفن همراه دیده باشد ، باتری های لیتیوم یون ذاتاً ناپایدار هستند ، از پیری رنج می برند و به طور بالقوه خطرناک هستند. اگر سد جدا کننده الکترود مثبت و منفی هرگز شکسته شود ، واکنش شیمیایی می تواند باعث احتراق (آتش سوزی) شود. از آنجا که باتری های لیتیوم یون در لوازم الکترونیکی مصرفی محبوبیت بیشتری پیدا کرده اند ، مشاغل سعی در کاهش هزینه ها با قطع گوشه و کنار دارند. در حالی که باتری های با کیفیت کاملا ایمن هستند ، اما باید همیشه در خرید مارک های بدون نام دقت کنید. از طرف دیگر ، باتری های لیتیوم-پلیمر ، به خصوص هنگامی که به اندازه و شکل ساخت آنها می رسد ، معمولاً مقاوم و انعطاف پذیر هستند. آنها همچنین سبک هستند ، مشخصات آنها بسیار کم است و کمتر در معرض نشت الکترولیت هستند . اما باتری های لیتیوم-پلیمر نیز عالی نیستند تولید آنها به طور قابل توجهی هزینه بالاتری دارد و چگالی انرژی (مقدار نیرویی که می توان در آن ذخیره کرد) و طول عمر آنها به اندازه یون لیتیوم نیست.

باتری های لیتیوم یون چگونه کار می کنند؟

باتری قابل اعتماد یون لیتیوم اسب بخار قدیمی صنعت است. توسعه این فناوری از سال 1912 آغاز شد ، اما تا زمان تصویب توسط سونی در سال 1991 محبوبیتی کسب نکرد. از آن زمان ، باتری های لیتیوم یون طیف گسترده ای از ابزارها را تولید می کنند ، از دوربین های قابل حمل گرفته تا پخش کننده های موسیقی و تلفن های هوشمند . ثابت شده است که یون لیتیوم به دلیل تراکم بسیار بالای انرژی ، کمبود “اثر حافظه” (جایی که با گذشت زمان شارژ سلول ها با مشکل تر می شود) برخلاف فن آوری باتری قبلی و هزینه نسبتاً ارزان تولید ، بسیار موفق بوده است.

این باتری ها از دو الکترود مثبت و منفی ساخته شده اند که توسط یک الکترولیت شیمیایی مایع از هم جدا شده اند ، مانند کربنات اتیلن یا کربنات دی اتیل. ترکیب شیمیایی این باتری آن را به شکل تقریباً مستطیلی محدود می کند. ظرفیت باتری لیتیوم یون در طول چرخه شارژ کاهش می یابد و حتی در صورت عدم استفاده از آن تخلیه می شود ، که ایده آل نیست. از آن بدتر ، الکترولیت شیمیایی می تواند در دمای شدید یا سوراخ شدن ناپایدار شود و منجر به “فرار گرمایی” و آتش سوزی شود. گرچه باید استرس داشته باشم این بسیار بسیار نادر است. از کنترل کننده های الکترونیکی غالباً برای تنظیم شارژ و دشارژ برق استفاده می شود تا از گرم شدن بیش از حد جلوگیری کند.

باتری های لیتیوم-پلیمر چگونه کار می کنند؟

فناوری باتری لیتیوم-پلیمر جدیدتر از لیتیوم-یون است. این تا دهه 1970 در صحنه ظاهر نشد و اخیراً به تلفن های هوشمند راه پیدا کرده است. به عنوان مثال ، سامسونگ فقط با سری Galaxy s20 به لیتیوم-پلیمر تغییر وضعیت داده است. اگرچه دیگران مدت کمی بیشتر از این فناوری استفاده می کنند و به نظر می رسد سامسونگ با Li-ion با محدوده گلکسی نوت 20 گیر کرده است . فناوری لیتیوم-پلیمر به جای استفاده از مایع ، از الکترود مثبت و منفی استفاده می کند اما دارای یک الکترولیت جامد خشک ، متخلخل یا ژل مانند است. در نتیجه ، باتری های پلیمری می توانند از مشخصات کمتری ، انعطاف پذیر و مقاوم تر استفاده کنند و احتمال نشت الکترولیت ها در نتیجه فرار از حرارت کمتر است. به طور خلاصه ، آنها کمی ایمن تر هستند. یک اشکال عمده در این فن آوری ، هزینه ساخت قابل توجهی است. چرخه عمر لیتیوم-پلیمر نیز کوتاهتر است و باتری ها انرژی کمتری نسبت به لیتیوم یون مشابه ذخیره می کنند. این سلول ها هنوز هم از مدارهای محافظتی استفاده می کنند تا ولتاژ را در محدوده ایمن نیز حفظ کنند.

یون لیتیوم در مقابل پلیمر لیتیوم: تفاوت های کلیدی

هر دو نوع باتری مزایا و معایب خود را دارند. به طور کلی ، باتری های لیتیوم یون بالاترین ظرفیت را با کمترین قیمت ارائه می دهند. مفید است اگر تلفن ارزان قیمت می خواهید که بین شارژ بیش از یک روز دوام داشته باشد. اشکالات Li-ion یک تخلیه تدریجی از خود است ، نه این که این مورد برای تلفن های همیشه روشن بسیار مهم است ، و نه برای توانایی های ایمنی بسیار کوچک ، اما صفر نیست. در مقایسه ، لی-پلی ایمن تر است ، که به ویژه در این روزها از فناوری شارژ سریع بسیار مهم است. این باتری ها دارای سطح خود تخلیه بسیار کمی نیز هستند ، بنابراین درصورت عدم استفاده از آنها مسطح نخواهید شد. با این حال ، این قیمت بالاتر ، طول عمر کوتاه تر و تراکم ظرفیت کمتری دارد. اگرچه ، سبک بودن باتری های لیتیوم-پلیمر منجر به چگالی انرژی بهتر در هر کیلوگرم می شود. به طور کلی ، لیتیوم-پلیمر به دلیل ایمنی برتر ، قابلیت انعطاف پذیری فاکتور فرم و ویژگی های وزن در دستگاه های سطح بالا و میان رده ، به آرامی جایگزین لیتیوم-یون در صنعت گوشی های هوشمند می شود. اگرچه طرح ها و گوشی های مقرون به صرفه تری با ظرفیت سلول بسیار زیاد احتمالاً برای مدتی بیشتر با فناوری باتری لیتیوم یون می چسبند.

 

 

 

دسته بندی خبر
اشتراک گذاری

نوشته های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

سبد خرید
سبد خرید خالی است.
ورود به سایت