Menu

Piller-206: Lityum-polimer: Gerçek mi yoksa masal mı?

Polimer terimi, genellikle, polimer bazlı olabilen veya olmayabilen belirli lityum bazlı pil tiplerini tanımlamak için kullanılır. Bunlar tipik olarak kese ve prizmatik hücreleri içerir. “Polimer” kelimesi plastik olarak algılansa da, polimerler sentetik plastiklerden doğal biyopolimerlere ve temel biyolojik yapıları oluşturan proteinlere kadar çeşitlilik gösterir.

Lityum polimer, kullanılan elektrolit türü açısından diğer batarya sistemlerinden farklılık gösterir. 1970’lere dayanan orijinal polimer tasarımı, plastik benzeri bir filme benzeyen katı (kuru) bir polimer elektrolit kullandı. Bu (kuru elektrolit) izolatör, iyon değişimine (elektrik yüklü atomlar) izin verir ve elektrolitle ıslatılmış geleneksel gözenekli ayırıcının yerini alır. 

Katı bir polimer, oda sıcaklığında zayıf iletkenliğe sahiptir ve akım akışını sağlamak için bataryanın 60 °C ve üstüne ısıtılması gerekir.

Piyasaya çıktıktan sonra ısıtmaya ihtiyaç duyan büyük polimer piller büyük güç kaynakları gibi sabit uygulamalarda kullanılmaya başlandı, ancak bunlar o zamandan bu güne yavaş yavaş ortadan kalktı. 2000’li yılların başında vaat edilen efsane “gerçek plastik batarya” çok beklenmesine rağmen ortam sıcaklığında iletkenlik elde edilemediği için gerçekleşmedi ve bir masal olarak kaldı. 

Modern Li-polimer bataryayı oda sıcaklığında iletken hale getirmek için yapısına jelleşmiş elektrolit eklenmiştir. Günümüzde çoğu Li-ion polimer hücresi, biraz nem içeren mikro gözenekli bir ayırıcı içerir. Li-polimer, Li-kobalt, NMC, Li-fosfat ve Li-manganez gibi birçok platform üzerine kurulabilir ve bu nedenle kendine has bir pil kimyası olarak kabul edilmez. Başka aktif malzemeler de eklenebilse de li-polimer bataryaların çoğu kobalt bazlıdır.

Jelleşmiş elektrolit eklendiğinde, normal bir li-iyon ile li-iyon polimer arasındaki fark nedir? Kullanıcı söz konusu olduğunda, lityum polimer esasen lityum iyon ile aynıdır. Her iki sistem de aynı katot ve anot malzemesini kullanır ve benzer miktarda elektrolit içerir. 

Li-polimer, mikro gözenekli bir elektrolitin geleneksel gözenekli ayırıcının yerini alması bakımından benzersizdir. li-polimer biraz daha yüksek özgün enerji sunar ve geleneksel li-iyondan daha ince üretilebilir, ancak üretim maliyetinin silindirik tasarımdan daha yüksek olduğu söylenir. Detaya girmemek için kese içindeki lityum hücreleri genellikle Li-polimer olarak tanımlanır. 

Li-polimer hücreler ayrıca bir gıda paketini andıran esnek folyo tipi bir kutu içinde de gelir. Standart bir li-iyon bataryada elektrotları birbirine bastırmak için sert bir kasaya ihtiyaç duyulurken, li-polimer, sıkıştırmaya ihtiyaç duymayan kaplama (lamine) levhalar kullanır. Folyo tipi bir muhafaza, ağırlığı klasik sert kabuğa göre yüzde 20’den fazla azaltır.

İnce film teknolojisi (Thin film technology) ile bataryalar istenilen herhangi bir şekle getirilebildiğinden tasarımda büyük bir esneklik sağlamış ve bataryalar şık cep telefonlarına ve tabletlere düzgün bir şekilde sığabilecek hale gelebilmişlerdir.

Li-polimer ayrıca bir kredi kartı kadar çok ince üretilebilir (Bkz. Torba Hücresi.) Hafifliği ve yüksek özgün gücü, li-polimeri hobi devrelerinde kullanım için tercih edilen seçenek yapmıştır.

Li-polimerin şarj ve deşarj özellikleri diğer Li-ion sistemleriyle aynıdır ve özel bir şarj cihazı gerektirmez. Güvenlik sorunları da benzerdir ve koruma devrelerine ihtiyaç duyarlar.

Şarj sırasında gaz birikmesi, bazı prizmatik ve torba hücrelerin şişmesine neden olabilir ve ekipman üreticilerinin bu genişleme için önlem almış olmaları gerekir. Bir folyo paketindeki Li-polimer, silindirik paket içindeki Li-iyondan daha az dayanıklı olabilir.

Beğen  
Yazar

N4MNS çağrı işaretli radyo amatörü ve Amatör Teknik yazarı.

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir