Batería de iones de litio de electrolito de polímero

La batería de polímero de electrolito de iones de litio, también conocida como LIP o Li-poly, es una batería recargable hecha de electrolito de polímero en lugar de un electrolito líquido, con la composición de un gel de polímero semisólido. Estos polímeros en gel se están convirtiendo en mejores alternativas sobre el electrolito líquido y esto se ve por el aumento en el interés de la investigación y el aumento en el uso. Este material se utiliza en gran medida debido a su criticidad de peso. Propuesta para poner fin a los peligros de los electrolitos líquidos que se encuentran en el ion de litio, se ha confirmado que la batería de ion de litio es una alternativa más segura.

El electrolito de polímero ha sido de un uso invaluable para la industria electrónica, brindando a los fabricantes la capacidad de expandir sus diseños y adaptarlo a cada nuevo desafío tecnológico. Su crecimiento constante en el mercado lo ha visto en más de un dispositivo móvil, computadora portátil y dispositivos de la nueva era, la mayoría de los cuales se inclinan hacia el extremo superior del costo. Entonces, para una mayor eficiencia y calidad, el resultado es una mayor remuneración. Sus propiedades de peso ligero son una ventaja, ya que los fabricantes lo utilizan para lograr aquellas creaciones que requieren un peso mínimo.

Diseño estructural de batería de iones de litio de electrolito de polímero

· La batería de polímero electrolítico tiene un diseño y una composición complejos que le han permitido asumir su parte cada vez mayor en la ingeniería.

· Fabricado para resistir el electrodo cortocircuitado de alturas de presión de 1500ips, el Li-poly es un polímero sólido a prueba de lamidos con una celda intrínsecamente segura.

· El electrolito de polímero de iones de litio tiene un cortocircuito de altura de corriente de 85A en su paquete de baterías que le permite soportar sobretensiones sin efectos dañinos.

· Construido con una celda resistente a una sobrecarga de 20 voltios y una descarga de hasta una tasa de 3c, un Li-poly no se encenderá solo para funcionar.

· Las medidas de seguridad de Li-poly son mejores en comparación con las baterías de iones de litio normales y también son más potentes.

· PIN también es un sistema ecológico con sus productos químicos a base de níquel. Esto asegura que no necesiten un manejo experto o posean una disposición especial. Haciéndolo utilizable para la clase de usuarios que no es de élite.

Las necesidades básicas del electrolito de polímero sólido son la solubilidad a la sal de litio conductora, una interfaz que funciona, la alta conductividad iónica, la temperatura de transición del vidrio bajo y la estabilidad del ánodo de Li. Todo lo cual hace que los derivados de PEO, así como las propias matrices poliméricas altas.

Estos electrolitos sólidos se clasifican en tres;

· El electrolito de polímero sólido seco,

· El electrolito de polímero sólido gelificado y

· El electrolito de polímero sólido poroso.

Una celda LIP: Una celda LIP tiene cuatro partes, dos electrodos, negativo y positivo, un separador y un electrolito.

Además, los electrodos se pueden dividir en tres formas:

El positivo contiene un óxido de metal de transición de litio, un aditivo conductor y un aglutinante polimérico de fluoruro de polivinilideno.

El negativo contiene carbono, un aditivo conductor y un aglutinante polimérico.

El generador podría ser un polietileno, una película microporosa o polipropileno que lo convierte en un polímero en sí mismo, de modo que incluso si la celda contiene un electrolito líquido, tiene un componente polimérico.

Desarrollo de una batería de iones de litio de electrolito de polímero

La primera investigación se realizó en 1988 sobre electrolitos poliméricos gelificados y desde entonces se han realizado varios esfuerzos para mejorar el uso y la eficiencia de las baterías de iones de litio con electrolitos poliméricos.

Las celdas de electrolito de polímero sólido aún no se han utilizado por completo en el mercado de la electrónica, ya que los investigadores aún no han descubierto varios detalles que lo rodean. Ha habido modelos híbridos hechos por un cruce entre la batería clásica de iones de litio que usa electrolito líquido y una batería de iones de litio sólida de plástico.

El resultado de los electrolitos se calcula la mayoría de las veces en una configuración de media celda sobre un electrodo de litio metálico. Por lo tanto, el sistema se convierte en una celda de metal de litio.

En un medio polimérico, el electrolito polimérico sólido también conocido como SPE es un polímero sólido en solución salina sin disolvente. Es un compuesto de bis, imida de litio y un poli de peso molecular alto (óxido de etileno o carbonato de trimetileno).

Y hay otros diseños en una celda de electrolito de polímero líquido inorgánico iónico como tetrafluoroborato de 1- butil-3-metilimidazolio como plastificantes en una matriz.

La tecnología de la batería de iones de litio de electrolito de polímero

Desde su creación, las baterías de iones de litio con electrolitos poliméricos han tenido un papel importante en el avance y desarrollo de las máquinas. Han sido utilizados por fabricantes como KIA y Hyundai en sus vehículos recargables experimentales y han sido aclamados por su eficiencia. Este elogio se debe al método de trabajo de Li-Poly. La batería de iones de litio de electrolito de polímero funciona según el principio de intercalación y desintercalación al igual que otras celdas de iones de litio. La intercalación y desintercalación de iones de litio forman material de electrodo positivo y negativo, proporcionando un medio conductor con el electrolito líquido.

Se coloca un separador microporoso entre los electrodos para garantizar que no se toquen entre sí directamente, permitiendo que solo los iones y no las partículas del electrodo se muevan de un lado a otro.

El voltaje de una celda de Li-poly radica en su química y varía entre un voltaje descargado de 2.7-3.0 y un voltaje completamente cargado de 4.2. Mientras que las celdas a base de óxido de metal de litio tienen un voltaje de descarga de 1.8 -2.0 a un voltaje cargado de 3.6 - 3.8 (para aquellas basadas en fosfato de hierro y litio (LiFePO4). La clasificación de voltaje se especifica en las hojas de datos de los productos , indicando que cualquier circuito electrónico que pueda lograr asegurar que las celdas no se sobrecarguen o descarguen.

A diferencia de las celdas cilíndricas de iones de litio y prismáticas que contienen carcasas rígidas metálicas, las celdas de Li-poly son carcasas laminadas de polímero flexibles. Requieren un cargador especializado, especialmente para los paquetes de baterías con una serie de celdas, para monitorear la carga sobre las celdas para garantizar una carga uniforme. Las baterías de iones de litio de electrolito de polímero ahora se han utilizado en dispositivos como aviones, automóviles y modelos de trenes controlados por radio. Se han puesto a disposición en configuraciones que alcanzan los 6400 mAh, con un voltaje de celda de 4,5. Este nivel de voltaje ha colocado al Li-poly como mejor que las baterías normales, lo que lo convierte en un componente habitual en las construcciones de aviones.