Polymerelektrolyt-Lithium-Ionen-Batterie

Lithium-Ionen-Elektrolyt-Polymerbatterie, auch bekannt als LIP oder Li-Poly, ist eine wiederaufladbare Batterie, die aus Polymerelektrolyt anstelle eines flüssigen Elektrolyten besteht und aus einem halbfesten Polymergel besteht. Diese Gelpolymere werden zu besseren Alternativen gegenüber flüssigem Elektrolyten, und dies zeigt sich in der Zunahme des Forschungsinteresses und der Zunahme der Verwendung. Dieses Material wird hauptsächlich wegen seiner Gewichtskritikalität verwendet. Der lithium-ionen-akku wurde als sicherere Alternative bestätigt, um die Gefahren flüssiger Elektrolyte in Li-Ionen zu stoppen.

Der Polymerelektrolyt war für die Elektronikindustrie von unschätzbarem Wert und bot Herstellern die Möglichkeit, ihre Designs zu erweitern und an jede neue technologische Herausforderung anzupassen. Das stetige Wachstum des Marktes hat dazu geführt, dass mehr als ein mobiles Gerät, ein Laptop und neue Geräte zum Einsatz kommen, von denen die meisten auf das höhere Ende der Kosten ausgerichtet sind. Für mehr Effizienz und Qualität führt dies zu einer höheren Bezahlung. Die leichten Eigenschaften sind ein Plus, da die Hersteller damit Kreationen erzielen, die ein Mindestgewicht erfordern

Strukturelles Design einer Polymerelektrolyt-Lithium-Ionen-Batterie

· Die Polymerelektrolytbatterie hat ein komplexes Design und eine komplexe Zusammensetzung, die es ihr ermöglicht, ihren immer größeren Anteil an der Technik zu übernehmen.

· Das Li-Poly ist ein lecksicheres, festes Polymer mit einer eigensicheren Zelle, das einem Kurzschluss der Elektroden bei Druckhöhen von 1500ips standhält.

· Der Polymerelektrolyt Lithium-Ion hat einen Kurzschluss mit einer Stromhöhe von 85 A im akkupack, der es ihm ermöglicht, Spannungsspitzen standzuhalten, ohne die Auswirkungen zu beeinträchtigen.

· Mit einer Zelle gebaut, die gegen eine Überladung von 20 Volt und eine Entladung von bis zu 3 c beständig ist, wird ein Li-Poly nicht nur flammen, um zu funktionieren.

· Die Sicherheitsmaßnahmen von Li-Poly sind im Vergleich zu normalen Lithium-Ionen-Batterien besser und auch leistungsstärker.

· PIN ist auch ein umweltfreundliches System mit chemikalien auf Nickelbasis. Dies stellt sicher, dass sie keine fachmännische Handhabung oder spezielle Entsorgung benötigen. Damit es für die Nicht-Elite-Benutzerklasse nutzbar ist.

Die Grundbedürfnisse des Festpolymerelektrolyten sind die Löslichkeit gegenüber dem leitfähigen Lithiumsalz, eine funktionierende Grenzfläche, eine hohe Ionenleitfähigkeit, die Übergangstemperatur von niedrigem Glas und die Stabilität der Li-Anode. All dies macht die Derivate von PEO sowie sich selbst zu hohen Polymermatrizen.

Diese Festelektrolyte werden in drei Kategorien eingeteilt;

· Der trockene Festpolymerelektrolyt,

· Der gelierte Festpolymerelektrolyt und

· Der poröse Festpolymerelektrolyt.

Eine LIP-Zelle: Eine LIP-Zelle besteht aus vier Teilen, zwei negativen und positiven Elektroden, einem Separator und einem Elektrolyten.

Die Elektroden können ferner in drei Richtungen unterteilt werden:

Das Positiv enthält ein Lithium-Übergangsmetalloxid, ein leitfähiges Additiv und ein Polymerbindemittel aus Polyvinylidenfluorid.

Das Negativ enthält Kohlenstoff, ein leitfähiges Additiv und ein Polymerbindemittel.

Der Generator könnte ein Polyethylen, ein mikroporöser Film oder Polypropylen sein, das es selbst zu einem Polymer macht, so dass selbst wenn die Zelle einen flüssigen Elektrolyten enthält, sie eine Polymerkomponente aufweist.

Entwicklung einer Polymerelektrolyt-Lithium-Ionen-Batterie

Die erste Forschung wurde 1988 an gelierten Polymerelektrolyten durchgeführt, und seitdem wurden verschiedene Anstrengungen unternommen, um die Verwendung und Effizienz von Lithium-Ionen-Batterien für Polymerelektrolyte zu verbessern.

Festpolymerelektrolytzellen müssen noch vollständig auf dem Elektronikmarkt eingesetzt werden, da einige Details, die sie umgeben, von Forschern noch entdeckt werden müssen. Es gab Hybridmodelle, die durch eine Kreuzung zwischen der klassischen Lithium-Ionen-Batterie, die flüssigen Elektrolyten verwendet, und einer festen Lithium-Ionen-Kunststoffbatterie hergestellt wurden.

Das Ergebnis der Elektrolyte wird meistens in einer Halbzellenkonfiguration über einer Elektrode aus metallischem Lithium berechnet. Daher wird das System zu einer Lithiummetallzelle.

In einem Polymermedium ist der feste Polymerelektrolyt, der auch als SPE bekannt ist, ein lösungsmittelfreies festes Polymer in Salzlösung. Dies ist eine Verbindung aus Lithiumbis, Imid und einem Poly mit hohem Molekulargewicht (Ethylenoxid oder Trimethylencarbonat).

Und es gibt andere Konstruktionen für eine anorganische ionische Polymerelektrolytzellflüssigkeit wie 1-Butyl-3-methylimidazoliumtetrafluorborat als Weichmacher in einer Matrix.

Die Technologie der Polymerelektrolyt-Lithium-Ionen-Batterie

Polymerelektrolyt-Lithium-Ionen-Batterien haben seit ihrer Herstellung eine große Rolle bei der Weiterentwicklung und Entwicklung von Maschinen gespielt. Sie wurden von Herstellern wie KIA und Hyundai in ihren experimentellen wiederaufladbaren Fahrzeugen verwendet und für ihre Effizienz gelobt. Dieses Lob wird aufgrund der Arbeitsweise des Li-Poly gegeben. Die Polymerelektrolyt-Lithium-Ionen-Batterie arbeitet wie andere Lithium-Ionen-Zellen nach dem Prinzip der Interkalation und Deinterkalation. Die Interkalation und Deinterkalation von Lithiumionen bilden positives und negatives Elektrodenmaterial und liefert ein leitfähiges Medium mit dem flüssigen Elektrolyten.

Zwischen den Elektroden befindet sich ein mikroporöser Separator, der sicherstellt, dass sie sich nicht direkt berühren, sodass sich nur die Ionen und nicht die Elektrodenpartikel von einer Seite zur anderen bewegen können.

Die Spannung einer Li-Poly-Zelle liegt in ihrer Chemie und variiert zwischen einer entladenen Spannung von 2,7-3,0 und einer vollständig geladenen Spannung von 4,2. Während Zellen auf Lithium-Metalloxid-Basis eine entladene Spannung von 1,8 bis 2,0 bis zu einer geladenen Spannung von 3,6 bis 3,8 haben (für solche, die auf Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO4) basieren. Die Nennspannung ist in den Datenblättern der Produkte angegeben und besagt, dass jede elektronische Schaltung, die sicherstellen kann, dass die Zellen nicht überladen oder entladen werden.

Im Gegensatz zu den zylindrischen Lithium-Ionen- und Prismenzellen, die starre Metallgehäuse enthalten, sind Li-Poly-Zellen flexible Polymerlaminatgehäuse. Sie benötigen ein spezielles Ladegerät speziell für akkus mit einer Reihe von Zellen, um das Laden über Zellen zu überwachen und eine gleichmäßige Ladung sicherzustellen. Die Polymerelektrolyt-Lithium-Ionen-Batterien wurden inzwischen in Geräten wie ferngesteuerten Flugzeugen, Autos und Modelleisenbahnen eingesetzt. Sie wurden in Konfigurationen mit einer Reichweite von 6400 mAh und einer Zellenspannung von 4,5 verfügbar gemacht. Durch diesen Spannungspegel ist der Li-Poly besser als die normalen Batterien, was ihn zu einem regulären Bestandteil im Flugzeugbau macht.