లి-పాలిమర్ బ్యాటరీల ఆపరేషన్ మరియు నిర్మాణం యొక్క సూత్రం మీకు తెలుసా?

Li-Polymer బ్యాటరీ అనేది మనం రోజూ ఉపయోగించే అత్యంత సాధారణ బ్యాటరీ సాంకేతికత. అయితే Li-పాలిమర్ బ్యాటరీల ఆపరేషన్ మరియు నిర్మాణ సూత్రం మీకు తెలుసా?

Li-పాలిమర్ బ్యాటరీల ఆపరేషన్ మరియు నిర్మాణం యొక్క సూత్రం Li-ion బ్యాటరీల మాదిరిగానే ఉంటుంది. ఈ బ్యాటరీలు ధనాత్మక ఎలక్ట్రోడ్ పదార్ధాల నుండి ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ పదార్ధాల వరకు లిథియం అయాన్ల డీఇంటర్‌కలేషన్ మరియు ఇంటర్‌కలేషన్ సూత్రంపై పనిచేస్తాయి. ముందుగా లి-పాలిమర్ బ్యాటరీ ఉత్పత్తి ప్రక్రియను సమీక్షిద్దాం.

శాండ్‌విచ్ లాంటి కణాలు (Fig. 2) గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ (నెగటివ్), లిథియం మెటల్ ఆక్సైడ్ ఎలక్ట్రోడ్ (పాజిటివ్) మరియు సెపరేటర్ లేయర్‌ను కలిగి ఉంటాయి. లిథియం మెటల్ ఆక్సైడ్ మాంగనీస్, నికెల్ లేదా కోబాల్ట్ ఆక్సైడ్ సమ్మేళనాలు లేదా వాటి మిశ్రమంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

తక్కువ వోల్టేజ్ స్థాయి ఉన్న కొన్ని కణాలలో, ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ లి-ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ కణాల రూపంలో ప్రత్యామ్నాయంగా ఉపయోగించబడుతుంది. కూర్పు బ్యాటరీ యొక్క లక్షణాలను ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు తయారీదారు మరియు నాణ్యత గ్రేడ్ ద్వారా మారుతుంది.

Fig. 2. Li-ion కణాల ప్రాథమిక నిర్మాణం. రేఖాచిత్రం: © యూనివర్శిటీ ఆఫ్ సీగెన్

ఇతర రకాల సెల్ నుండి లి-పాలిమర్ బ్యాటరీలను వేరుచేసే ముఖ్యమైన ప్రమాణాలు:

oLi-ion కణాలు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ లేదా అల్యూమినియంలో స్థిర గృహాన్ని కలిగి ఉంటాయి. గృహం సాధారణంగా స్థూపాకార రూపంలో ఉంటుంది ('రౌండ్ సెల్స్'). అయితే, దీర్ఘచతురస్రాకార ఆకారాలు కూడా అందుబాటులో ఉన్నాయి.

ప్రతికూలతలు: గృహ తయారీకి సాపేక్షంగా అధిక సాధనం ఖర్చులు; పరిమితం చేయబడిన కొలతలు.

ప్రయోజనాలు: దృఢమైన, యాంత్రికంగా బలమైన హౌసింగ్, బ్యాటరీ దెబ్బతినడం కష్టతరం చేస్తుంది. లేజర్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియ కణాలను మూసివేస్తుంది.

లి-పాలిమర్ కణాలు, మృదువైన లేదా పర్సు కణాలుగా కూడా పిలువబడతాయి, ఇవి సన్నగా మరియు కొంతవరకు 'మృదువైన' హౌసింగ్‌ను కలిగి ఉంటాయి - పర్సు లాగా - లోతుగా గీసిన అల్యూమినియం రేకుతో తయారు చేయబడింది. లి-అయాన్ కణాల హార్డ్ కేసుల కంటే ఎక్కువగా ప్రిస్మాటిక్ హౌసింగ్‌ను మరింత సులభంగా మరియు చౌకగా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. ఇతర భాగాలు, పొర-సన్నని పొర రేకులలో (<100 µm) కూడా సాపేక్షంగా తక్కువ ఖర్చుతో భారీ-ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.

కణాలు తేలికైనవి, సన్నగా ఉంటాయి మరియు విస్తృత ఆకారాలు మరియు పరిమాణాలలో తయారు చేయబడతాయి. పెద్ద ఫార్మాట్‌లు మరియు 1 మిమీ కంటే తక్కువ ఎత్తులు రెండూ సాధించవచ్చు. అయితే, కణాలకు జాగ్రత్తగా యాంత్రిక నిర్వహణ అవసరం.

హౌసింగ్ రేకు ప్లాస్టిక్తో రెండు వైపులా పూత పూయబడింది. లోపల: పాలియోలిఫిన్లు, సెల్ భాగాలకు నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి. వెలుపల: పాలిమైడ్, బాహ్య వాతావరణానికి నిరోధకత. ఈ జలనిరోధిత లామినేట్ వెల్డింగ్ చేయబడింది మరియు క్యాథోడ్, యానోడ్ మరియు సెపరేటర్‌తో కూడిన సెల్ చుట్టూ ఉంటుంది.

చప్పరము యొక్క ప్రాంతంలో డిఫ్లెక్టర్ యొక్క అమలు ఒక క్లిష్టమైన అంశం. డిఫ్లెక్టర్కు వెల్డింగ్ చేయబడిన అదనపు రేకు 'హౌసింగ్' యొక్క వెల్డింగ్ యొక్క ఈ ప్రాంతంలో సీలింగ్ను పెంచుతుంది.

o ఎలక్ట్రోడ్ సెట్: లి-పాలిమర్ బ్యాటరీలలో ఎలక్ట్రోడ్ సెట్‌లో కార్బన్ ఆధారిత పదార్ధం (గ్రాఫైట్+అడిటివ్స్) లోహ ఉపరితలంపై అతికించబడి ఉంటుంది. కాథోడ్‌లో త్రిమితీయ, లిథియేటెడ్ కోబాల్ట్ ఆక్సైడ్‌లు లేదా నికెల్/మాంగనీస్/కోబాల్ట్ (NMC) మిశ్రమ ఆక్సైడ్‌లు ఉంటాయి, ఇవి లోహ ఉపరితలంపై కూడా అతికించబడతాయి. రెండు ఎలక్ట్రోడ్లలో డిఫ్లెక్టర్లు ఉంటాయి. అవి సెపరేటర్‌తో కలిసి కోర్ చుట్టూ గాయపడతాయి, సాధారణంగా మూడు-లేయర్డ్ పాలియోలెఫిన్. దీర్ఘచతురస్రాకార వైండింగ్‌ను రూపొందించడానికి కోర్ సాధారణంగా ఫ్లాట్ పిన్‌ను కలిగి ఉంటుంది. వైండింగ్ పర్సు రేకు దిగువన కూర్చుంటుంది, ఇది పాక్షికంగా మడవబడుతుంది మరియు వైండింగ్ మీద వేయబడుతుంది. రేకును వెల్డింగ్ చేయడం ద్వారా సీల్ సృష్టించబడుతుంది.

o డిజైన్: దృఢమైన స్టీల్ హౌసింగ్ లేకపోవడం మరియు కాంపాక్ట్ నిర్మాణం కారణంగా దాదాపు అపరిమితమైన పరిమాణాలు మరియు ఫార్మాట్‌ల శ్రేణి ఒక ప్రయోజనం. ప్రత్యేకించి, చాలా ఫ్లాట్ సెల్‌లను రూపొందించే అవకాశం Li-పాలిమర్ బ్యాటరీ సాంకేతికతను వేరు చేస్తుంది. ఇటువంటి బ్యాటరీలు 1 మిమీ కంటే సన్నగా ఉంటాయి.

దీని ఫలితంగా తుది ఉత్పత్తికి గణనీయమైన డిజైన్ స్వేచ్ఛ లభిస్తుంది. చిన్న బ్యాచ్ పరిమాణాల కోసం కూడా వ్యక్తిగత కొలతలు గ్రహించబడతాయి, అయితే బ్యాటరీ కోసం రిజర్వు చేయబడిన స్థలాన్ని దాని పూర్తి సామర్థ్యానికి ఉపయోగించవచ్చు.

o శక్తి సాంద్రత: ఈ కణాల శక్తి సాంద్రత ఇతర రకాల కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. వాటి మొత్తం బరువుకు సంబంధించి, Li-పాలిమర్ కణాలు Li-ion కణాల కంటే కొంచెం ఎక్కువ శక్తి సాంద్రతను కలిగి ఉంటాయి. Li-ion బ్యాటరీల వలె, అధిక సామర్థ్యాలను అనుమతించడానికి వాటిని సులభంగా సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయవచ్చు.

o స్వీయ-ఉత్సర్గ: LiPo కణాల యొక్క మరొక ప్రయోజనం వాటి స్వీయ-ఉత్సర్గ రేటు సాపేక్షంగా తక్కువ.

అయినప్పటికీ అవి అధిక ఛార్జింగ్, లోతైన ఉత్సర్గ మరియు తీవ్రమైన ఉష్ణోగ్రతల నుండి రక్షించబడాలి.

o ఆమోదం: మార్కెట్లో లి-పాలిమర్ కణాల వ్యాప్తి ఈ సాంకేతికత యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు ఆమోదాన్ని నిర్ధారిస్తుంది. మార్కెట్‌లోని చాలా సెల్‌లు ధృవీకరించబడ్డాయి. నిర్దిష్ట సెల్‌ను ఉపయోగించే ముందు, దానికి ఆమోదం ఉందో లేదో మరియు ఉత్పత్తికి అవసరమైన సాధనాలు తయారీదారు వద్ద ఉన్నాయో లేదో ధృవీకరించాలి.

VTC పవర్ కో., లిమిటెడ్, లిథియం పాలిమర్ బ్యాటరీ ， లి-పాలిమర్ బ్యాటరీ ， లి-పాలిమర్ బ్యాటరీ సెల్ ， Li-ion కణాలు ， లి-పాలిమర్ బ్యాటరీలు ， అనుకూలీకరించిన లిథియం బ్యాటరీ