Lithium-Polymer-Batterietechnologie-Chemie, Funktionen

Die Lithium-Polymer-Batterietechnologie wird heutzutage immer beliebter. Die Forscher und Wissenschaftler versuchen, in naher Zukunft einen Durchbruch bei den Technologien zur Bewältigung der Lithiumknappheit zu erzielen. Es handelt sich um eine wiederaufladbare Batterie, die zur Lithium-Ionen-Technologie gehört und vorzugsweise einen Polymerelektrolyten anstelle von Flüssigkeit verwendet.

Im Allgemeinen werden im Elektrolyten hochleitfähige halbfeste Polymere verwendet. Diese Batterien können eine höhere spezifische Energie liefern als jede andere Lithium-basierte Batterietechnologie. Der gemeinsame Bereich, in dem diese Batterien verwendet werden, ist das Feld, dessen Gewicht ein kritisches Merkmal ist, wie beispielsweise ferngesteuerte Flugzeuge oder mobile Geräte. In diesem Artikel lernen wir die LiPo-Batterietechnologie im Detail kennen.

Chemische Analyse von Lithium-Polymer-Batterien:

In jüngster Zeit haben sich die Lithium-Polymer-Batterien von Lithium-Ionen- zu Lithium-Metall-Batterien entwickelt. Der Hauptunterschied in der Technologie besteht darin, dass der flüssige Lithiumsalzelektrolyt durch einen festen Polymerelektrolyten ersetzt wird. Die verschiedenen Komponenten, die in dem festen Polymer verwendet werden, sind Polyethylenoxid, Polyacrylnitril, Polymethylmethacrylat und Polyvinylidenfluorid.

Die vier Grundkomponenten der Zelle sind eine positive Elektrode, eine negative Elektrode, ein Separator und ein Elektrolyt. Sogar der in den Lithium-Polymer-Batterien verwendete Separator kann ein Polymer selbst sein, wie Polyethylen oder Polypropylen. Selbst wenn die Zelle keinen flüssigen Elektrolyten enthält, befindet sich immer noch eine Polymerkomponente in der Batterie. Darüber hinaus gibt es eine weitere Unterteilung in die positive Elektrode. Für die positive Elektrode werden ein Lithiumübergangsmetalloxid, ein leitfähiges Additiv und ein Polymerbindemittel aus Polyvinylidenfluorid verwendet. Die negative Elektrode ändert sich nicht, Sie haben jedoch die Möglichkeit, das Lithium-Metalloxid durch Kohlenstoff zu ersetzen.

Wie die anderen Lithium-Ionen-Batterien folgt auch die Lithium-Polymer-Batterietechnologie dem Prinzip der Interkalation und De-Interkalation. Währenddessen bewegen sich die Lithiumionen vom positiven Elektrodenmaterial zum negativen Elektrodenmaterial, wobei der Elektrolyt als leitendes Medium wirkt. Der mikroporöse Separator verhindert, dass sich die Elektroden direkt berühren.

Während des Ladens bewegt sich das Lithium von der Kathode durch den Elektrolyten zur Anode auf Graphitbasis. Es heißt Interkalation. Dies vergrößert auch den Spalt zwischen den Schichten und infolge dieser Reaktion nimmt die Zelldicke zu.

Und wenn die Entladung stattfindet, wird der Prozess umgekehrt, wenn sich die Lithiumionen zurück zur Kathode bewegen. Es verringert auch die Dicke der Zelle.

Funktionen der Lithium-Polymer-Batterie:

Ohne Zweifel bieten die Lithium-Polymer-Zellen den Herstellern mehrere überzeugende Vorteile. Sie können eine Batterie jeder Form produzieren und haben eine niedrige Selbstentladungsrate. Die hohe Energiedichte und elektrische Leistung der Zelle in Kombination mit flexiblen Designs ermöglichen eine Diversifizierung des Zellendesigns. Dank dieser Variablen eignen sich diese Handy-Packs für Smartphones, Tablets und Notebooks.

In jüngerer Zeit sind einige andere drahtlose Anwendungen der Lithium-Polymer-Batterietechnologie erschienen. Jetzt können sie auch für Audio- und VR-Systeme, Drohnen, Messsysteme, Barcodescanner, Smart-Home-Geräte, Internet der Dinge, Spielzeug, Smartwatches und einige andere Geräte verwendet werden.

Aufgrund ihres geringen Gewichts wird diese Technologie auch von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen übernommen. Derzeit wird diese Batterietechnologie in Hoverboards, E-Bikes, Solarfahrzeugen und einigen Autos eingesetzt. Selbst die Marktanalysten haben vorausgesagt, dass die Nachfrage nach Lithium-Polymer-Batterien im Automobilsektor bald steigen wird. Diese Technologie kann auch eine wichtige Rolle bei verbesserten medizinischen Geräten spielen. Was auch immer das Gebiet ist, wo immer die Flexibilität der Form erforderlich ist, ist es offensichtlich, dass die Lithium-Polymer-Batterien dafür bevorzugt werden.

Mit verbesserten Sicherheitsmerkmalen und geringem Gewicht kann auch die Kostensteigerung gerechtfertigt werden. Sie sind robust, flexibel und haben eine geringere Wahrscheinlichkeit, an einem Elektrolytleck zu leiden. Sie sind bereits über einen großen Elektronikmarkt verteilt. Und da die Technologie verbessert wird, hoffen die Hersteller, dass der Einsatz dieser Batterietechnologie erweitert werden kann.

Neue Technologie der Lithium-Polymer-Batterie:

Die beliebten Hersteller und Lieferanten von Lithium-Polymer-Batterietechnologien haben viel Zeit in sie investiert. Der europäische Kontinent hat sogar Millionen von Dollar in ein Projekt zur Verbesserung der Technologie investiert. Und das alles aufgrund der Tatsache, dass diese Technologie auf diesem Gebiet Potenzial gezeigt hat. Die Lithium-Ionen-Batterien haben einige Einschränkungen und einige Vorteile. Gleiches gilt für die Lithium-Polymer-Batterien.

Einer der größten Vorteile der Verwendung von Lithium-Polymer-Batterien besteht darin, dass sie leicht an individuelle Pläne angepasst werden können. Es kann leicht in der gewünschten Menge entworfen werden. Jeder Hersteller betrachtet Sicherheit und Funktion als seine Priorität bei der Entwicklung der Batterietechnologie. Es werden verschiedene Tests durchgeführt, um sicherzustellen, dass der Einsatz dieser Technologie den Verbrauchern keinen Schaden zufügt.

Einige abschließende Worte:

Da wir in Zukunft Fuß fassen, ist es sinnvoll, dass wir alle unsere Optionen nutzen. Wir wissen bereits, dass die Lithium-Polymer-Batterien als Powerbank erstaunlich gut funktionieren. Sie können sogar eine 22000 mAh oder eine 12000 mAh Power Bank haben, die eine gute Qualität aufrechterhalten kann. Trotz der Tatsache, dass diese Batterien dünnere Profile haben, weisen sie auch eine Vielzahl interner Merkmale auf. Vom Kurzschlussschutz über Überlade- und Entladeschutz bis hin zur feuerhemmenden Hülle und einem elektronischen Lademodul bietet dieser akku alles, was Sie brauchen. Aber bis die neue Technologie den Markt vollständig erobert, sind Lithium-Ionen-Batterien immer noch an der Spitze.