Pin Li-Polymer là công nghệ pin phổ biến nhất mà chúng ta sử dụng hàng ngày. Nhưng bạn có biết nguyên lý hoạt động và cấu tạo của pin Li-polymer không?
Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của pin Li-polymer giống hệt pin Li-ion. Những loại pin này hoạt động theo nguyên tắc khử và xen kẽ các ion lithium từ vật liệu điện cực dương đến vật liệu điện cực âm. Trước tiên, chúng ta hãy xem lại quy trình sản xuất pin li-polymer.
Các tế bào giống như bánh sandwich (Hình 2) bao gồm một điện cực than chì (âm), một điện cực oxit kim loại lithium (dương) và một lớp phân cách. Oxit kim loại liti có nguồn gốc từ các hợp chất oxit mangan, niken hoặc coban hoặc hỗn hợp của chúng.
Trong một số tế bào có mức điện áp thấp hơn, sắt photphat được sử dụng thay thế dưới dạng tế bào Li-iron photphat. Thành phần ảnh hưởng đến đặc tính của pin và thay đổi tùy theo nhà sản xuất và loại chất lượng.
Hình 2. Cấu trúc cơ bản của pin Li-ion. Sơ đồ: © Đại học Siegen
Tiêu chí quan trọng giúp phân biệt pin Li-polymer với các loại pin khác:
Các tế bào oLi-ion có vỏ cố định bằng thép không gỉ hoặc nhôm. Vỏ thường có dạng hình trụ ('ô tròn'). Tuy nhiên, hình dạng hình chữ nhật cũng có sẵn.
Nhược điểm: chi phí dụng cụ sản xuất nhà ở tương đối cao; kích thước bị hạn chế.
Ưu điểm: vỏ chắc chắn, chắc chắn về mặt cơ học nên pin khó hư hỏng. Quá trình hàn laser sẽ hàn kín các tế bào.
Tế bào Li-polymer, còn được gọi là tế bào mềm hoặc tế bào túi, có lớp vỏ mỏng và hơi 'mềm' - giống như một cái túi - được làm từ lá nhôm kéo sâu. Vỏ chủ yếu là hình lăng trụ có thể được sản xuất dễ dàng và rẻ hơn so với vỏ cứng của tế bào Li-ion. Các thành phần khác, ở dạng lá mỏng dạng bán dẫn (< 100 µm) cũng có thể được sản xuất hàng loạt với chi phí tương đối thấp.
Các tế bào này nhẹ, mỏng và có thể được chế tạo với nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau. Có thể đạt được cả định dạng lớn và chiều cao dưới 1 mm. Tuy nhiên, các tế bào đòi hỏi phải xử lý cơ học cẩn thận.
Giấy bạc vỏ được phủ nhựa cả hai mặt. Bên trong: polyolefin, chống lại các thành phần tế bào. Bên ngoài: polyamide, chịu được môi trường bên ngoài. Lớp màng chống thấm này được hàn và bao quanh tế bào bao gồm cực âm, cực dương và dải phân cách.
Việc thực hiện bộ làm lệch hướng ở khu vực sân thượng là một điểm quan trọng. Một lá bạc bổ sung được hàn vào bộ làm lệch hướng sẽ làm tăng độ kín trong khu vực hàn của 'vỏ' này.
o Bộ điện cực: Trong pin Li-polymer, bộ điện cực bao gồm một chất gốc cacbon (than chì + chất phụ gia) được dán trên nền kim loại. Cực âm bao gồm các oxit coban ba chiều được tráng men hoặc các oxit hỗn hợp niken/mangan/coban (NMC), cũng được dán trên nền kim loại. Bộ làm lệch hướng có mặt trên cả hai điện cực. Chúng được quấn quanh lõi cùng với dải phân cách, thường là polyolefin ba lớp. Lõi thường bao gồm một chốt phẳng để tạo ra cuộn dây hình chữ nhật. Cuộn dây nằm ở dưới cùng của lá túi, được gấp một phần và đặt lên trên cuộn dây. Con dấu được tạo ra bằng cách hàn giấy bạc.
o Thiết kế: Ưu điểm là phạm vi kích thước và hình dạng gần như vô hạn nhờ không có vỏ thép cứng và kết cấu nhỏ gọn. Đặc biệt, khả năng thiết kế các tế bào rất phẳng đã tạo nên sự khác biệt cho công nghệ pin Li-polymer. Những loại pin như vậy có thể mỏng hơn 1 mm.
Điều này dẫn đến sự tự do thiết kế đáng kể cho sản phẩm cuối cùng. Các kích thước riêng lẻ có thể được thực hiện ngay cả đối với các kích thước lô nhỏ, trong khi không gian dành riêng cho pin có thể được sử dụng hết công suất.
o Mật độ năng lượng: Mật độ năng lượng của loại pin này cao hơn các loại pin khác. So với trọng lượng tổng thể của chúng, tế bào Li-polymer có mật độ năng lượng cao hơn một chút so với tế bào Li-ion. Giống như pin Li-ion, chúng có thể dễ dàng kết nối song song để có dung lượng cao hơn.
o Tự phóng điện: Một ưu điểm nữa của pin LiPo là tốc độ tự phóng điện tương đối thấp.
Tuy nhiên, chúng phải được bảo vệ khỏi tình trạng sạc quá mức, phóng điện sâu và nhiệt độ khắc nghiệt.
o Phê duyệt: Sự phổ biến của tế bào Li-polymer trên thị trường khẳng định những ưu điểm và sự chấp nhận của công nghệ này. Nhiều tế bào trên thị trường đã được chứng nhận. Trước khi sử dụng một ô cụ thể, cần xác minh xem nó có được phê duyệt hay không và liệu nhà sản xuất có các công cụ cần thiết cho sản xuất hay không
Công ty TNHH VTC Power, Pin lithium polymer, Pin Li-polymer, cell pin li-polymer, cell Li-ion, pin Li-polymer, pin lithium tùy chỉnh
