باتری لیتیوم پلیمر

باتری لیتیوم پلیمر

باتری لیتیوم پلیمری نوعی باتری قابل شارژ در فرم کوچک است. این باتری ها برای دستگاه های تلفن همراهی که به بیش از 3 وات اما کمتر از 7 وات نیاز دارند، مانند لپ تاپ ها و تلفن های همراه ایده آل هستند. باتری های لیتیوم پلیمری به دلیل مخلوطی از یون های لیتیوم و پلیمرها (ماده ای با مولکول های بزرگ) که ساختار آنها را تشکیل می دهند، نام گذاری شدند.

باتری لیتیوم پلیمری توسط محققان در اواخر دهه 1980 اختراع و ساخته شد. اولین نمونه اولیه باتری لیتیوم پلیمری در سال 1994 برای مصارف فوریت های پزشکی ساخته شد و حدود 10 سال پس از ایجاد آن، در ماهواره ها و فضاپیماها مورد استفاده قرار گرفت. باتری لیتیوم پلیمری از سال 2004 در تلفن های همراه استفاده شده است، یعنی زمانی که سونی اولین تلفن همراه تجاری موجود را با استفاده از باتری لیتیوم یونی تولید کرد.

باتری های لیتیوم پلیمری با باتری های لیتیوم یونی متفاوت هستند زیرا جداکننده بین الکترودهای مثبت و منفی ندارند. پلیمرهای مورد استفاده در این باتری ها قوام مشابهی با ژله دارند، به همین دلیل است که آنها را سلول های ژل می نامند. باتری‌های لیتیوم پلیمری همچنین این مزیت را دارند که در مقایسه با سایر انواع باتری‌های لیتیوم یونی، احتمال نشت الکترولیت کمتری دارند زیرا جداکننده وجود ندارد.

خطر نشت الکترولیت حتی در برخی از مدل های غیر لیتیوم پلیمری نیز رخ می دهد. در حالی که باتری از نظر ظاهری شبیه به سایر باتری‌های لیتیوم یونی است، مواد به کار رفته در آن با باتری‌های لیتیوم یون سنتی متفاوت است. الکترولیت مایعی که پایانه های مثبت و منفی را در داخل یک باتری لیتیوم یونی معمولی وصل می کند از هیدروکسید پتاسیم یا هیدروکسید لیتیوم تشکیل شده است که در هنگام شارژ با گرافیت موجود در الکترود مثبت واکنش نشان می دهد.

یکی دیگر از اجزای یک باتری مفید لیتیوم یونی، گرافیت است که از طریق واکنش شیمیایی با الکترولیت، جرم جامدی به نام پنتوکسید دی اکسید کربن را تشکیل می دهد که به عنوان یک عایق عمل می کند. در باتری لیتیوم پلیمری، الکترولیت از پلی (اتیلن اکسید) و پلی (وینیلیدین فلوراید) تشکیل شده است، بنابراین نیازی به گرافیت یا هر شکل دیگری از کربن نیست. پلیمرها موادی هستند که مولکول های بزرگی هستند که می توانند در برابر دمای بالا و خوردگی خاص مقاومت کنند.

پلیمرهای مورد استفاده در باتری های لیتیوم پلیمری موادی را فراهم می کند که در مقایسه با انواع دیگر باتری های لیتیوم یون، قوام ژل مانندی ایجاد می کند. الکترولیت از یک حلال آلی تشکیل شده است که می تواند بدون لیتیوم تولید شود، بنابراین به مقرون به صرفه ترین نوع باتری تبدیل می شود.

باتری های لیتیوم پلیمری در بسیاری از کاربردها استفاده می شوند زیرا انعطاف پذیر هستند و بهتر از انواع دیگر باتری های لیتیوم یونی می توانند دمای بالا را تحمل کنند. آنها همچنین وزن کمتری نسبت به مدل های قبلی خود دارند که به کاربر امکان می دهد دستگاه تلفن همراه را برای مدت طولانی تری بدون احساس ناراحتی یا درد در مچ دست و دست خود نگه دارد.