ലിഥിയം പോളിമർ ബാറ്ററി

ദ്രാവക ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന് പകരം പോളിമർ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് ലിഥിയം അയൺ സാങ്കേതികവിദ്യയിലൂടെ റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ബാറ്ററിയാണ് ലിഥിയം പോളിമർ ബാറ്ററി, അല്ലെങ്കിൽ കൂടുതൽ കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ ലിഥിയം അയൺ പോളിമർ ബാറ്ററി (ലിപോ, എൽഐപി, ലി-പോളി, ലിഥിയം പോളി, മറ്റുള്ളവ എന്ന് ചുരുക്കത്തിൽ). ഉയർന്ന ചാലകത സെമിസോളിഡ് (ജെൽ) പോളിമറുകൾ ഈ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിനെ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഈ ബാറ്ററികൾ മറ്റ് ലിഥിയം ബാറ്ററികളെ അപേക്ഷിച്ച് ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ഊർജ്ജം നൽകുന്നു, കൂടാതെ മൊബൈൽ ഉപകരണങ്ങൾ, റേഡിയോ നിയന്ത്രിത വിമാനങ്ങൾ എന്നിവ പോലുള്ളവയിൽ ഭാരം കുറഞ്ഞ ഇവ ഉപയോഗിക്കുന്നു.Bruno Scrosati, K. M. Abraham, Walter A. van Schalkwijk, Jusef Hassoun (ed), Lithium Batteries: Advanced Technologies and Applications, John Wiley & Sons, 2013
,page 44
ചരിത്രം
1980 കളിൽ വിപുലമായ ഗവേഷണങ്ങൾ ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററിയിൽ നടത്തി, ലിഥിയം-മെറ്റൽ സെല്ലുകളുടെ ചരിത്രം ലിപോ സെല്ലുകൾ പിന്തുടരുന്നു, 1991 ൽ സോണിയുടെ ആദ്യത്തെ വാണിജ്യ സിലിണ്ടർ ലി-അയൺ സെല്ലുമായി ഒരു സുപ്രധാന നാഴികക്കല്ലിലെത്തി. അതിനുശേഷം, ഫ്ലാറ്റ് പൗച്ച് ഫോർമാറ്റ് ഉൾപ്പെടെ മറ്റ് പാക്കേജിംഗ് രൂപങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചു.
ഡിസൈൻ ഉത്ഭവവും പദങ്ങളും
ലിഥിയം പോളിമർ സെല്ലുകൾ ലിഥിയം അയൺ, ലിഥിയം-മെറ്റൽ ബാറ്ററികളിൽ നിന്ന് വികസിപ്പിച്ചു. ഓർഗാനിക് ലായകത്തിൽ (ഇസി / ഡിഎംസി / ഡിഇസി പോലുള്ളവ) സൂക്ഷിച്ചിരിക്കുന്ന ലിക്വിഡ് ലിഥിയം-ഉപ്പ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് (ലിപിഎഫ് 6 പോലുള്ളവ) ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുപകരം, ബാറ്ററി പോളി (എഥിലീൻ ഓക്സൈഡ്) പോലുള്ള സോളിഡ് പോളിമർ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് (SPE) ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നതാണ് പ്രാഥമിക വ്യത്യാസം.(പി‌ഇ‌ഒ), പോളി (അക്രിലോണിട്രൈൽ) (പാൻ), പോളി (മെഥൈൽ മെത്തക്രൈലേറ്റ്) (പി‌എം‌എം‌എ) അല്ലെങ്കിൽ പോളി (വിനൈലിഡീൻ ഫ്ലൂറൈഡ്) (പിവിഡിഎഫ്).

സോളിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിനെ സാധാരണയായി മൂന്ന് തരങ്ങളിൽ ഒന്നായി തിരിക്കാം: ഡ്രൈ എസ്പിഇ, ജെൽഡ് എസ്പിഇ, പോറസ് എസ്പിഇ. പ്രോട്ടോടൈപ്പ് ബാറ്ററികളിൽ ആദ്യമായി ഉപയോഗിച്ചതാണ് ഡ്രൈ എസ്പിഇ, 1978 ൽ മൈക്കൽ അർമാൻഡ്, 1985 ൽ ഫ്രാൻസിലെ എഎൻവിഎആർ(ANVAR), എൽഫ് അക്വിറ്റെയ്ൻ, കാനഡയിലെ ഹൈഡ്രോ ക്യൂബെക്ക് എന്നിവ. 1990 മുതൽ അമേരിക്കയിലെ മീഡ്, വാലൻസ്, ജപ്പാനിലെ ജി എസ് യുവാസ തുടങ്ങിയ നിരവധി സംഘടനകൾ ജെൽഡ് എസ്‌പിഇ ഉപയോഗിച്ച് ബാറ്ററികൾ വികസിപ്പിച്ചു. 1996-ൽ, യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലെ ബെൽകോർ പോറസ് എസ്പിഇ ഉപയോഗിച്ച് റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ലിഥിയം പോളിമർ സെൽ പ്രഖ്യാപിച്ചു.

ഒരു സാധാരണ സെല്ലിന് നാല് പ്രധാന ഘടകങ്ങളുണ്ട്: പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ്, സെപ്പറേറ്റർ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്. സെപ്പറേറ്റർ തന്നെ പോളിമിലീൻ (പിഇ) അല്ലെങ്കിൽ പോളിപ്രൊഫൈലിൻ (പിപി) എന്നിവയുടെ മൈക്രോപോറസ് ഫിലിം പോലുള്ള ഒരു പോളിമർ ആയിരിക്കാം; അതിനാൽ, സെല്ലിന് ഒരു ദ്രാവക ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉണ്ടെങ്കിൽ പോലും, അതിൽ "പോളിമർ" ഘടകം അടങ്ങിയിരിക്കും. ഇതിനുപുറമെ, പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിനെ മൂന്ന് ഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: ലിഥിയം-ട്രാൻസിഷൻ-മെറ്റൽ-ഓക്സൈഡ് (LiCoO2 അല്ലെങ്കിൽ LiMn2O4 പോലുള്ളവ), ഒരു ചാലക അഡിറ്റീവ്, പോളി (വിനൈലിഡീൻ ഫ്ലൂറൈഡ്) (പിവിഡിഎഫ്) എന്നിവയുടെ പോളിമർ ബൈൻഡർ.  നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിന് മൂന്ന് ഭാഗങ്ങളുണ്ടാകാം, കാർബൺ ഉപയോഗിച്ച് ലിഥിയം-മെറ്റൽ-ഓക്സൈഡ് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു.

അവലംബം