Şarjlı Pil Türleri (NiCd, NiMH, Kurşun Asit, Li-Ion, Li-Po)

Bu yazıda, arabalar, otomobiller, cep telefonları, uçaklar, endüstriler, uydulardan birkaçına kadar hemen hemen tüm önemli uygulamalar için bugünün dünyasında yaygın olarak kullanılan ana pil türlerini tartışıyoruz.

Nikel Kadmiyum (NiCd) Pil

Ni-Cd  Pil
Ni-Cd Pil

Temel olarak, NiCd pil, yavaş şarj yerine hızlı şarjı benimser ve DC şarja kıyasla darbeli şarj kullanır.

Elektrolit bazlı şarj cihazlarının diğer türleri, oldukça düşük deşarj özelliğini ve hafif yük akımlarını destekler.

Daha da önemlisi, NiCd pil sağlamdır ve zorlu görevlerin gereksinimlerini karşılarken sessiz çalışır.

Çoğu zaman, NiCd ağır yüklü koşullarda en iyi performansı gösterir. Bu nedenle, pilin şarj istasyonlarında boşta oturmasına veya yalnızca ara sıra kullanılmasına izin vermemelisiniz.

Bir NiCd pili boşaltırken izlenmesi gereken en önemli uygulamalardan biri, periyodik döngüsünü tamamlamasına izin vermektir.

Bu adımı atlarsanız, hücre plakalarında NiCd’nin zamanla etkinliğini kaybetmesine neden olacak büyük kristaller oluşacaktır.

NiCd, şarj edilebilir pillerin çoğu arasında ünlüdür ve bunlar tipik olarak iki yönlü telsizlerde, acil tıbbi ekipmanlarda ve elektrikli aletlerde kullanılır.

Şimdi, daha yüksek enerji yoğunluğuna ve daha az toksisiteye sahip yeni pillerin yeniliği, NiCd’yi daha yeni teknolojilere kıyasla yavaş yavaş daha az alakalı hale getiriyor.

NiCd Pillerin Avantajları
  • Uzun süre saklandığında bile hızlı ve kolay şarj.
  • Periyodik olarak bakımı yapıldığında, NiCd pil 1000 döngüden fazla şarj edilebilir/deşarj edilebilir.
  • NiCd, düşük sıcaklıklarda bile yeniden şarj etmeye izin verdiği için harika bir yük performansına sahiptir.
  • NiCd piller, şarj durumlarından bağımsız olarak uzun süre saklanabilir.
  • Hava kargo şirketlerinin NiCd pilleri herhangi bir özel düzenlemeye gerek kalmadan almalarına olanak tanıyan kolay saklama ve taşıma.
  • NiCd pil, düşük sıcaklıklarda çok iyi çalışır.
  • NiCd piller tamamen sağlamdır ve en zorlu uygulamalara bile dayanır.
  • Bir NiCd pile sahip olmak ve bakımını yapmak, özellikle şarj döngüsü başına maliyet açısından ucuzdur.
  • NiCd piller çeşitli şekillerde ve performans derecelerinde gelir. Çoğu silindirik olarak tasarlanmıştır.
Dezavantajları
  • En son teknoloji ile karşılaştırıldığında, NiCd enerji yoğunluğundan çok az yoksundur.
  • NiCd, yalnızca kısmi deşarjdan sonra tekrar tekrar şarj edilirse, hafıza etkisine eğilimli olabilir. Bu gibi durumlarda maksimum enerji kapasitesi kaybolacaktır.
  • Bunu önlemek için düzenli tam boşaltma ve şarj önemlidir.
  • NiCd, onları çevre dostu olmayan toksik kimyasal elementlerden oluşur. Bazı ülkeler NiCd pillerin kullanımını durduruyor veya sıkı bir şekilde düzenliyor.
  • NiCd sıklıkla kendi kendine deşarj olabilir. Bu nedenle, bir süre sonra kullanmayı planlıyorsanız, önce şarj edilmesi gerekebilir.

Nikel Metal Hidrür (NiMH) Pil

NiMH Pil
NiMH Pil

NiMH pil, temel olarak bir nikel-hidrojen pil şeklinde hidrojen depolamak için kullanılır.

Şu anda bu tip piller uydu uygulamalarında yaygın olarak bulunmaktadır.

Büyüktürler ve basınçlı çelik bidonları içerirler, bu da onları oldukça pahalı hale getirir.

Erken gelişim günlerinde, NiMH hücre ortamında reaktif metal hidrit alaşımlarına tabi tutuldu.

Sonuç olarak, pilin beklenen performansı karşılanamadı. NiMH üretimi engellendi.

Seksenlerde yeni hidrit alaşımları kuruldu ve bir hücrede kullanım için kararlı oldukları kanıtlandı. On yılın sonunda, performans daha güvenilir ve iyileştirildi.

NiMH pillerin başarılı olmasının nedeni, kompakt enerji yoğunluklarına ve toprak dostu metallerin kullanılmasına bağlanabilir.

Modern bir NiMH pilde, NiCd pile kıyasla %40’a yakın daha yüksek enerji yoğunluğu elde edilir. Rakamla daha yukarılara çıkabilseniz de sakıncaları olduğu için tavsiye edilmiyor.

NiMH, NiCd kadar sağlam değildir. NiMH’yi ağır yükle tekrar tekrar kullanırsanız veya pili yüksek sıcaklıklarda saklarsanız, pil ömrü önemli ölçüde azalır. NiMH ayrıca şarjını NiCd’den çok daha hızlı tüketecektir.

Kablosuz iletişim ve mobil bilgi işlem endüstrilerinde NiMH, NiCd’ye kıyasla daha fazla tercih edilir.

Genellikle, bir alıcıya, kötü elden çıkarma prosedürleri de dahil olmak üzere çevresel sorunları nedeniyle NiCd yerine NiMH pil önerilir.

Endüstri profesyonelleri, NiMH pilin yıllar içindeki muazzam gelişimi hakkında ortak söz hakkına sahiptir.

Bununla birlikte, yine de, NiCd pil de dahil olmak üzere, nikel bazlı teknolojinin tipik özelliği olan bazı dezavantajlara tabidir.

Ayrıca, NiMH’nin daha ideal bir lityum pil teknolojisine geçici bir çözüm olduğu konusunda mutabık kalınmıştır.

NiMH pillerin avantajları
  • Varsayılan bir NiCd’den %30-40 daha fazla kapasiteye sahiptirler. Ayrıca, gerekirse hücreyi daha yüksek yoğunlukla daha kompakt hale getirebilirsiniz.
  • NiMH, NiCd’ye kıyasla “bellek” etkisine daha az duyarlıdır. Sonuç olarak, aralıklı tamamlanmayan şarj döngüleri her zaman tavsiye edilmez.
  • Taşıma gereksinimleri esnek olduğu için NiMH’nin depolanması ve taşınması kolaydır.
  • Çevre bilinci açısından NiMH, yalnızca zayıf toksinleri barındırdığı ve dolayısıyla geri dönüşümü teşvik ettiği için tasarıya uyuyor. 
NiMH pillerin sınırlamaları
  • Pilin kullanım ömrü kısadır. Bu nedenle, büyük yük akımlarında sürekli olarak derin döngü yapıldığında, performansı 200 veya 300 döngüden sonra düşecektir.
  • Bu durumda, derin olanlardan ziyade sığ deşarj döngüleri daha uygundur.
  • NiMH, sınırlı bir deşarj akımına sahiptir, çünkü yüksek yük akımları ile deşarj, pil ömrünü azaltır, ancak bunu yapmak mümkündür.
  • En optimum sonuçlar, 0,2C ila 0,5C (nominal kapasitenin %20 ila %50’si) civarındaki yük akımlarında elde edilir.
  • NiMH, şarj olurken daha fazla ısı ürettiği için daha karmaşık bir şarj algoritması talep eder. Ayrıca NiMH, NiCd’ye kıyasla daha uzun bir şarj süresi gerektirir.
  • NiMH pillerde yavaş şarj çok önemlidir ve düzenli olarak düzenlenmelidir.
  • NiMH yüksek kendi kendine deşarja sahiptir.
  • Bu, pilin NiCd’ye kıyasla yaklaşık %50 daha fazla kendi kendine deşarj özelliği kapladığı anlamına gelir.
  • Kimyasal katkı maddeleri kullanarak kendi kendine deşarjı azaltmak mümkündür, ancak bu enerji yoğunluğunu olumsuz etkiler.
  • Yüksek sıcaklıklarda saklandığında NiMH pilin performansı yavaşlar.
  • Bu nedenle, NiMH pili serin bir yerde ve hücrelerde yaklaşık %40 pil şarjı kalacak şekilde saklamak çok önemlidir.
  • NiMH’nin bakımı oldukça pahalıdır çünkü kristal oluşumunu önlemek için rutin tam deşarja ihtiyaç duyar.
  • Şu anda NiMH, NiCd’ye göre %20 daha maliyetlidir. Bunun nedeni, eski modelin normal modelden daha pahalı elektronik bileşenler kullanan yüksek akım çekişi için geliştirilmiş olmasıdır. 

Kurşun Asit Batarya

Kurşun Asit Akü Pil
Kurşun Asit Akü Pil

Kurşun asitli pil, ticari uygulamalar için 1859’da Gaston Planté tarafından oluşturulan ilk şarj edilebilir pildi.

Şu anda kurşun-asit akülerin kullanımı otomobiller, forkliftler ve devasa kesintisiz güç kaynağı sistemleri dahil olmak üzere çeşitli makinelere yayılmıştır.

Yetmişli yıllarda, birçok bilim adamı bakım gerektirmeyen ve her pozisyonda çalışabilen bir kurşun-asit pil tasarlamaya çalıştı.

Tasarım, sızdırmaz bir mahfaza içindeyken ıslatılmış ayırıcılara dönüştürülen sıvı elektrolit içerir.

Ardından, doldurma ve boşaltma sırasında gaz havalandırmasına izin vermek için emniyet valfleri dahil edildi.

Farklı uygulamalar nedeniyle iki pil tipi geliştirilmiştir. İlki, küçük sızdırmaz kurşun asitli (SLA) bir aküdür veya yaygın olarak Jel hücre markasıyla bilinir. İkinci tip, büyük valf ayarlı kurşun asitli (VRLA) pildir.

Teknik olarak, bunlar aynıdır.

Bununla birlikte, bazı mühendisler, teorik olarak, hiçbir kurşun-asit pil tamamen sızdırmaz olmadığı için ‘kapalı kurşun asit’ teriminin yanlış yönlendirme olduğunu tartışabilirler. Ancak portatif pillere odaklandığımız için sadece SLA’ya odaklanacağız.


SLA Pil Kurşun Bakımsız Akü (Pil)

Kurşun Asit Bakımsız Akü
Kurşun Asit Bakımsız Akü

Su basmış kurşun asitli aküden farklı olarak, hem SLA hem de VRLA, akünün şarj olurken gaz penetrasyon potansiyeline ulaşmasını engellemek için zayıf aşırı voltaj potansiyeli ile geliştirilmiştir.

Pilin aşırı şarj edilmesi gaz oluşumuna ve su tükenmesine neden olur. Bu nedenle, bu pilleri ağzına kadar şarj etmemeyi hatırlamak çok önemlidir.

Ayrıca, kurşun asitli aküde hafıza sorunu yoktur. Pili uzun süre sabit şarjda bırakırsanız zarar görmez.

Pilin şarj tutma özelliği, diğer şarj edilebilir pillerle karşılaştırıldığında en iyilerinden biridir.

Bu arada, NiCd pil birikmiş enerjisinin yaklaşık %40’ını sadece 90 günde kendi kendine deşarj ederken, SLA yaklaşık bir yılda kendi kendini deşarj eder.

SLA’nın NiCd’ye kıyasla daha ucuz bir seçenek olduğu göz önüne alındığında, tam döngülere tekrar tekrar ihtiyaç duyulursa, işlevsel maliyetleri ikincisine göre fırlayabilir.

SLA, yavaş şarjı tercih eder ve genellikle 8 ila 16 saat sürer. Ayrıca, depolama sırasında SLA’nın tamamen şarj edilmiş olması çok önemlidir.

Nominal olarak, zamanla şarj kaybı, farklı koşullarda pil kimyalarına da bağlıdır.

SLA pillerin sıkıcı deşarj nedeniyle strese girmesini önlemek için daha büyük modeller tercih edilir.

SLA, çalışma sıcaklığına ve deşarj derinliğine bağlı olarak 200 – 300 deşarj/şarj döngüsü sağlayabilir.

SLA’nın kısa yaşam döngüsü, esas olarak pozitif elektrotun ızgara korozyonuna, aktif malzemenin azalmasına ve pozitif plakaların sülfatlaşmasına bağlanır.

Bu değişiklikler, yüksek çalışma sıcaklıklarında daha belirgindir. Bu nedenle, bisiklet sürmek trendi caydırmaz veya tersine çevirmez.

SLA ve VRLA pilleri için nominal çalışma sıcaklığı 25°C veya 77°F’dir.

Nihai kural, sıcaklıktaki her 8°C (15°F) yükselme için pil ömrünün yarıya inmesidir.

Bu, 25°C’de 10 yıl dayanması amaçlanan bir VRLA pilinin, pili 33°C’de (95°F) çalıştırırsanız yalnızca 5 yıl düzgün çalışacağı anlamına gelir.

Sıcaklığı daha da yükseltirseniz, örneğin 42°C veya 107°F’de, aynı pil yalnızca bir yıldan biraz daha uzun süre dayanır.

Enerji yoğunluğu

Kurşun asitli pil, mevcut şarj edilebilir piller arasında en düşük enerji yoğunluğunu işgal eder.

Sonuç olarak, bu, kompakt boyut gerektiren mobil veya el tipi cihazlar için uygun değildir.

Ayrıca, düşük sıcaklıklarda performansı nispeten düşüktür. 

SLA’nın deşarj derecesi 5 saat veya 0,2C’dir. Ayrıca, daha düşük bir deşarj hızında (yaklaşık 20 saatte) derecelendirilmiş piller de bulabilirsiniz.

Daha uzun deşarj sürelerinin daha yüksek kapasiteli okumalar ürettiği de bilinmektedir.

Ayrıca, SLA, yüksek darbe akımlarında daha iyi performans gösterir.

Bu darbeler sırasında deşarj oranları 1C’den fazla uygulanabilir.

SLA, imha açısından NiCd pilden daha az toksiktir. Ancak, yüksek kurşun içeriği SLA’yı çevreye zararlı hale getirir.

Kurşun Asit Pillerin Avantajları
  • SLA, watt-saat başına maliyet açısından daha az maliyetli ve üretilmesi kolay olduğu için en ucuz seçeneklerden biridir.
  • SLA sağlamdır ve doğru kullanıldığında iyi hizmet sunar.
  • Olgun, güvenilir ve tamamen anlaşılır bir teknolojidir.
  • SLA’nın kendi kendine deşarjı düşüktür ve şarj edilebilir pil sistemlerinde en düşükler arasındadır.
  • Son derece düşük bakım gereksinimleriyle, SLA’da bellek sorunları, doldurulacak elektrolit yoktur ve yüksek deşarj oranlarına sahiptir.
Kurşun Asit Pillerin Dezavantajları
  • SLA, boşaltılmış durumda saklanamaz.
  • SLA pili düşük enerji yoğunluğuna sahiptir. Bu, sabit ve tekerlekli kullanımlar için uygulamayı kısıtlayan zayıf ağırlık-enerji yoğunluğu anlamına gelir.
  • SLA, sınırlı sayıda tam deşarj döngüsüne izin verir ve yalnızca seyrek derin deşarjlara ihtiyaç duyan bekleme uygulamaları için uygundur.
  • SLA pilindeki elektrolit ve kurşun içeriği çevreye zararlıdır.
  • SLA pilinin taşınması oldukça risklidir çünkü taşmış kurşun asitten dökülen bir sızıntı çevreye zarar verir.
  • SLA pilleri, yanlış şarj edilirse termal pistten zarar görebilir.

Lityum İyon Pil Li-ion

Lityum İyon Pil Li-ion
Lityum İyon Pil Li-ion

Lityum pilin gelişimi, 1912 yılında GN Lewis’in araştırması altında başladı.

Ancak, yetmişli yılların sonlarına kadar, ilk şarj edilemeyen lityum pillerin uygulanması uygulanmadı.

Lityum, mevcut en hafif metal olduğundan, ağırlık başına en yüksek enerji yoğunluğuna katkıda bulunan en iyi elektromekanik potansiyele sahiptir.

Güvenlik endişeleri nedeniyle, 1980’lerde şarj edilebilir lityum pillerle ilgili daha fazla araştırma durduruldu.

Bilim adamları, şarj olurken lityum metalinin uçuculuğu nedeniyle alarma geçtiler ve bu nedenle tüm araştırmalarını aktif metal yerine lityum iyonları içeren metalik olmayan lityum pillere yönlendirdiler.

Enerji yoğunluğu

Enerji yoğunluğu açısından biraz düşük olan Li-on pil, deşarj ve şarj aşamalarında belirli ön koşulların karşılandığı göz önüne alındığında, lityum metalden önemli ölçüde daha güvenlidir.

Sony Corporation, 1991 yılında Li-ion pilin ilk ticari uygulamasını devreye aldı.

Şu anda, inanılmaz derecede uygun pil kimyası sayesinde pil endüstrisine hükmediyor.

Li-ion pil, standart bir NiCd’nin iki katı enerji yoğunluğunu barındırır.

Li-ion pilin elektrotundaki aktif maddeleri arttırırsanız, enerji yoğunluğunun NiCd pillerde bulunan miktarın üç katına sahip olma olasılığı yüksektir.

Yüksek kapasiteye ulaşmanın yanı sıra, Li-ion pil uygun yük karakteristikleri sağlar ve NiCd’nin deşarj özelliklerini sergiler, burada deşarj profili grafiği aynı ancak farklı voltaj aralıkları vardır.

Sonuç olarak, düz deşarj eğrisi, belirtilen voltaj aralığında depolanan gücün başarılı bir şekilde tüketilmesini kolaylaştırır.

Yüksek hücre voltajı sayesinde tek hücreli pil paketleri mümkündür.

Tek Li-İyon hücre uygulaması, günümüz cep telefonlarında yaygındır.

Gerekli miktarda gücü sürdürmek için yükseltilmiş akımlar uyarılır.

Tipik olarak, bu tür uygulamalarda, yük darbeleri sırasında kesintisiz akım akışına izin vermek için düşük hücre direnci çok önemlidir.

Li-ion pil kullanmanın en iyi avantajlarından biri, düşük bakım özelliğidir.

Bellek sorunu yoktur ve pil ömrünü korumak için programlanmış döngü gerektirmez.

Ayrıca, NiCd ile karşılaştırıldığında kendi kendine deşarj çok minimumdur (yarıdan az), Li-ion’un modern yakıt göstergesi ürünleri için son derece uygun olmasına izin verir.

Bunun da ötesinde, Li-ion piller atıldıklarında minimum çevresel tehlikelere sahiptir.

Tüm avantajları göz önüne alındığında, Li-ion pilin hala bazı dezavantajları var.

Hassastır ve bu nedenle güvenli çalışmayı garanti etmek için bir koruma devresi gerektirir.

Her paketin içine yerleştirilmiş koruma devresi, şarj sırasında her hücrenin tepe voltajını sınırlar.

Ayrıca, deşarj fazı sırasında hücre voltajının çok düşmesini engeller.

Ayrıca, aşırı sıcaklıklardan kaçınmak için hücre sıcaklığı da devre tarafından izlenir.

Nominal olarak, deşarj akımı ve maksimum şarj 1C ile 2C arasında kilitlenir.

Yukarıdaki güvenlik önlemleri uygulandığında, aşırı şarj nedeniyle dahili olarak metalik lityum kaplama olasılığı pratik olarak ortadan kaldırılır.

Li-ion piller için gözden kaçan konulardan biri yaşlanmadır ve üreticiler genellikle bunu kolayca unuturlar.

Genellikle, bir yıl sonra, pilin kullanımından bağımsız olarak kapasite düşüşü fark edilir.

2 ila 3 yıl içinde pil tipik olarak başarısız olur.

Diğer kimyaların da yaşa bağlı kötüleşen etkiler yaşadığını bilmek önemlidir.

Li-Ion yüksek ortam sıcaklığına maruz kaldığında bu inkar edilemez bir şekilde doğrudur.

Pili serin bir yerde tutmak, Li-ion’un (ve diğer kimyasalların) yaşlanma sürecini geciktirir.

15°C (59°F) depolama sıcaklıklarının kullanıldığı yaygın olarak kabul edilmektedir. Ayrıca, pil depolama sırasında orta derecede şarj edilmelidir.

Pil üreticileri her zaman Li-ion pilin kimyasını yükseltiyor. Neredeyse iki yılda bir yeni ve geliştirilmiş kimyasal karışımlar piyasaya sürülmektedir.

Maliyet-enerji oranı

Hızlı ilerleme göz önüne alındığında, geliştirilmiş pilin yaşlanma sürecini değerlendirmek zorlaşıyor.

Maliyet-enerji oranı altında en uygun maliyetli Li-ion pil, silindirik 18650 hücredir.

Bu, neredeyse tüm mobil bilgi işlem cihazlarında ve süper ince geometri gerektirmeyen diğer bazı uygulamalarda kullanılmaktadır.

Daha ince bir pakete ihtiyaç duyulursa (18 mm’den az), prizmatik Li-iyon hücre ile gidebilirsiniz.

18650 hücresinin enerji yoğunluğunda kazanımlar olmasa da, aynı enerjiyi elde etmek belki iki kat daha maliyetlidir.

Son derece ince geometri durumunda (4 mm’nin altında), Li-ion polimer son çaredir.

Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bu, maliyet-enerji oranı açısından en maliyetli sistemdir. Enerji yoğunluğunda kazanç yoktur.

Ayrıca, sağlam 18650 hücrelere kıyasla daha az sağlamdır.

Li-ion Pillerin Faydaları
  • Yüksek enerji yoğunluğu, onu daha büyük kapasiteler için mükemmel kılar.
  • Li-ion, NiCd ve NiMH ile karşılaştırıldığında nispeten düşük kendi kendine deşarja (yaklaşık yarısından daha az) sahiptir.
  • Li-Ion’un bakımı daha kolaydır çünkü düzenli deşarj gerekmez ve hafızası yoktur.
Li-ion Pillerin Dezavantajları
  • Li-ion piller, voltajı ve akımı kısıtlayan bir koruma devresi gerektirir. Bu nedenle, tetiklenmezse pil güvenlidir.
  • Pil kullanımda değilken bile eskimeye maruz kalır. Li-ion pili, şarjı %40 kalacak şekilde serin bir yere koymak, yaşlanma etkisini azaltabilir.
  • Hafif bir deşarj akımı sergileyebilir.
  • Li-ion’un büyük miktarlarda taşınması düzenleyici denetime tabi olabilir, ancak bu yasa kişisel taşınabilir pilleri etkilemez.
  • Li-ion pil üretmenin maliyeti NiCd’den %40 daha fazladır.
  • Yeni üretim süreçlerinin tanıtılması ve alternatif metallerin daha düşük maliyetli seçeneklerle dahil edilmesi fiyatı düşürebilir.
  • Metal ve kimyasal karışımlardaki değişiklikler, özellikle hızlı test teknikleriyle pil test sonuçlarını etkilediğinden, Li-ion piller olgunlaşmaz.

Lityum Polimer (Lipo) Pil

Lityum Polimer (Lipo) Pil
Lityum Polimer (Lipo) Pil

Lityum polimer pil veya Lipo pil, elektrolit türü açısından diğer pil modellerinden farklıdır.

1970’lerde geliştirilen ilk tasarım, kuru katı polimer elektrolit kullanımını kullandı.

Bu kimyasal bileşik, bir yalıtkan görevi gören ancak iyonların (elektrik yüklü atomlar) alışverişine izin veren plastik bir filme benziyor.

Polimer elektrolit, elektrolite batırılmış standart gözenekli ayırıcının yerini alır. 

Kuru polimer yapı, üretim, dayanıklılık, güvenlik ve ince geometri açısından daha basit bir yapı sunar.

Ayrıca sıvı veya jelleşmiş elektrolit olmaması nedeniyle yangın tehlikesi ortadan kalkar.

Tasarımcılar, yalnızca 1 mm’lik ultra ince hücre kalınlığı sayesinde pili çeşitli formlar, şekiller ve boyutlarla mümkün olduğunca yaratıcı bir şekilde oluşturmakta özgürdürler.

Ancak kuru Li-polimer iyi bir iletken değildir.

İç direnci çok büyüktür ve modern iletişim makineleri ve mobil bilgisayar cihazlarının sabit disklerine güç sağlamak için gerekli olan akım dalgalanmalarını kanalize edemez.

Hücreyi 60°C’ye (140°F) ısıtarak iletkenliği artırabilirsiniz, ancak bu, taşınabilir amaçlar için pratik değildir.

Küçük bir Li-polimer pilin iletken olmasını sağlamak için jelleşmiş elektrolit eklendi.

Günümüzde cep telefonları için kullanılan geniş bir Li-polimer pil koleksiyonu, hibrit tiptedir ve jelleşmiş elektrolitler içerir.

Bu tasarım için doğru terim Lityum-İyon Polimerdir . Çoğu pil üreticisi, pazarlama amacıyla pillerini Li-polimer olarak işaretler.

Şu anda taşınabilir piller için işleyen tek polimer kimyası olduğu için sadece hibrit lityum polimere dikkat edeceğiz.

Li-İyon ve Li-Polimer Arasındaki Fark
  1. Jelleşmiş elektrolit eklendiğinde tipik Li-iyon ve Li-iyon polimer arasındaki farkların neler olduğu sorulabilir.
  2. Cevap basit; Li-iyon polimeri özeldir, burada katı elektrolit gözenekli ayırıcının yerini alır, ancak her iki tipin nitelikleri ve performansı aynıdır.
  3. Ayrıca, iyon iletkenliğini zenginleştirmek için jelleşmiş bir elektrolit dahildir.
  4. Hacimli üretimdeki teknik sınırlamalar ve gecikmeler, Li-ion polimer pilin yerleştirilmesini engelledi.
  5. Ayrıca, Li-iyon polimerin üstünlüğü henüz tanınmamıştır.
  6. Böylece bugüne kadar kapasite kazanımlarında sıfır yükseltmeye ulaşıldı. Ayrıca, Li-Polimer kapasitesi, tipik Li-ion pilin kapasitesinden marjinal olarak daha düşüktür.
  7. Şu anda, maliyet-fayda yoktur. Li-iyon polimeri düşünmenin ana nedeni form faktörüdür.
  8. Li-Polimer ile ultra ince gofret geometrileri mümkündür ve bu, son derece rekabetçi cep telefonu endüstrisinde şu anda talep edilen bir trenddir.
Li-ion Polimer Pillerin Avantajları
  • Li-ion polimer piller, en küçük profillere sahiptir (bir kredi kartıyla karşılaştırılabilir) ve özellikleriyle uyumludur.
  • Esnek form faktörleri nedeniyle, Li-ion polimer pil üreticileri standart hücre yapılarıyla sınırlı değildir.
  • Herhangi bir yüksek hacimli ve kabul edilebilir boyutta makul maliyetlerle üretilebilir.
  • Sıvı elektrolitlere kıyasla jel haline getirilmiş kullanılması, Li-iyon polimeri hafif hale getirir ve bu da bazı durumlarda metal kabukların gerekmediği kolay paketlemeye izin verir.
  • Li-ion polimer piller, aşırı şarja karşı daha dayanıklı oldukları için daha fazla güvenlik sağlanır. Bu, elektrolit sızıntısı olasılığının minimum olduğu anlamına gelir.
Li-ion Polimer Pillerin Dezavantajları
  • Li-ion polimer piller, Li-ion pillere kıyasla daha düşük enerji yoğunluğu ve daha düşük şarj/deşarj döngüsü sayısı sergiler. İyi haber şu ki, gelecekte iyileştirmeler için bir alan var.
  • Üretilmeleri maliyetlidir.
  • Ancak, Li-ion polimer piller üretildikten sonra, son kullanıcı için çok uygun maliyetli hale gelirler.
  • Artan üretim maliyetlerini telafi eden nispeten daha küçük kontrol devreleri sayesinde.

Bu makale buradan çevrilmiştir.