Lityum Polimer (Li-Poly) Pil Paketleri

Tipik Lityum-İyon Pil Paketleri Uygulamaları

Portable Medical Equipment

İnsülin pompaları
Taşınabilir röntgen sistemleri
Solunum cihazları
Kalp ritmi düzenleyici cihazlar
Cerrahi aletler
Hasta izleme cihazları
Motorlu yataklar ve sandalyeler
Kas uyarıcılar

El Elektronikleri

El yazıcıları
Ölçüm cihazları
Veri toplama cihazları
Gaz kontrol cihazları
Görüntüleme cihazları

Güvenlik ve Sağlamlık

Gece görüş kameraları
Gözetleme cihazları
Termal görüntüleme cihazları
Giyilebilir gaz kontrol cihazları
Solunum cihazları
Kişisel alarmlar

Askeri

Dayanıklı taşınabilir iletişim ekipmanları
Dayanıklı hesaplama cihazları
Güçlü aletler ve teçhizatlar
Ölçüm ekipmanları ve lazerler
İnşaat/Montaj ekipmanları

İletişim

Mobil Telefonlar
Mobil Elektronik Cihazlar
Mobil Sanayi Bilgisayarları

Lityum polimer hücreler kullanılan elektrolit türü içindeki pil sistemlerine göre değişiklik gösterirler. 1970’lerdeki orijinal tasarım kuru karı polimer elektrolit kullanıyordu. Bu elektrolit plastik benzeri bir yapıdaydı ve elektriği geçirmemesine rağmen iyon değişimine izin veriyordu (iyonlar elektriksel olarak yüklenmiş atom ya da atom gruplarıdır). Bu polimer elektrolit, elektrolit ile ıslatılmış geleneksel geçirgen ayırıcının yerini almaktadır.

Kuru polimer tasarım fabrikasyon, güvenlik, ince profilli geometri ve pürüzlülük açısından basitlik sunmaktadır. Bir milimetre (0.039 inç) kadar ince olan hücre kalınlığı ile ekipman tasarımcıları ürünleri istediği şekil, boyut ve tasarımda geliştirme özgürlüğüne sahip oluyorlar.

Maalesef, kuru lityum polimer düşük geçirgenlik sıkıntısı yaşar. Dahili direnç çok yüksektir ve modern iletişim cihazlarını çalıştırmak ve taşınabilir bilgisayar ekipmanlarının sabit sürücülerinin dönmesi için gereken ayrışmayı iletemezler. Hücreyi 60oC (140oF) sıcaklığına ve üstüne ısıtmak, iletkenliği arttırmakla birlikte, taşınabilir cihazlar için uygun değildir.

Uyum sağlanması için, biraz jel elektronik eklenmiştir. Ticari hücreler, likit elektroliti dolduran polimerler ile doldurmuş, geleneksel geçirgen polietilen ya da polipropilen ayrıcıdan hazırlanan elektrolit zarı kullanırlar. Bundan dolayı ticari lityum-iyon polimer hücreler, likit elektrolitlere kimya ve malzeme açısından benzemektedirler.

Lityum-iyon-polimer bazı analistlerin beklediği gibi çok çabuk keşfedilmemiştir. Onun diğer sistemlere oranla üstün performansı ve düşük üretim maliyetleri tahmin edilememişti. Kapasitede bir artış olmamıştır. Aslında kapasiteleri, diğer standart lityum iyon pillere oranla biraz daha düşüktür. Lityum-iyon-polimer piller piyasadaki konumunu aşırı ince oluşu sayesinde, kredi kartı pilleri ve buna benzer uygulamalar sayesinde elde etmiştir.

Lityum Polimer Avantajları

Çok ince profil - pillerin kalınlığı neredeyse bir kredi kartı kadar olabilir.
Esnek form faktörü - üreticiler standart hücre formları ile kısıtlanmazlar. Yüksek adetli olduğu sürece istenen neredeyse tüm formlarda ekonomik üretim yapılabilir.
Hafiflik - jelli elektrolitler ile metal kasa ortadan kalkarak paketleme kolaylaştırılmıştır.
İleri düzeyde güvenlik - aşırı şarja daha dayanıklı; elektrolit sızıntısı riski daha düşük.

Lityum Polimer Pil Teknolojisinin Kısıtlamaları

Lityum-iyon ile kıyaslandığında, daha düşük enerji yoğunluğu ve döngü sayısı.
Maliyetli üretim.
Standart boyutları yoktur. Hücrelerin çoğu yüksek hacimli tüketici piyasaları için üretilmiştir.
Lityum-iyona oranla maliyetin enerjiye oranı daha yüksektir.

Hava taşımacılığında lityum içerik için kısıtlamalar.

Havayolu ile seyahat edecek olanlar şu soruyu sorarlar: “Uçağa ne kadar lityum bateri sokabilirim?”. Biz iki farklı pil türü sunuyoruz: Lityum metal ve lityum iyon.

Lityum metal pillerin çoğunluğu şarj edilebilir değildir ve film kameralarında kullanılırlar. Lityum iyon paketler şarj edilebilirler ve dizüstü bilgisayarlarda, cep telefonlarında ve el kameralarında kullanılırlar. İki pil türü de, taşınabilir olmakla birlikte, yedekleri de dahil olmak üzere belirlenenden daha fazla lityum içeremezler:

Lityum metal ya da lityum alaşım piller için 2 gram
Lityum iyon piller için 8 gram
8 gramdan çok, 25 gramdan az olan lityum iyon piller, kısa devreleri engel olacak biçimde ayrı şekilde paketlenmiş olmak kaydıyla ve kişi başı iki yedekten fazla olmamak kaydıyla el bagajlarında taşınabilirler.

Bir lityum-iyon pilin ne kadar lityum içerdiğini nasıl öğrenebilirim?

Teorik açıdan bakıldığında, lityum-iyon pil içinde metalik lityum yoktur. Bunun yanında, denk gelen lityum miktarı dikkate alınmalıdır. Bir lityum-iyon hücre için, belirlenen kapasitenin 0.3 katı olarak hesaplanır (amper-saat cinsinden).

Örnek: Bir 2Ah 18650 Li-iyon hücre 0.6 gram lityum içermektedir. Tipik bir 8 (2 paralel 4 sıralı) hücreli 60 Wh dizüstü bilgisayarda 4.8 gram bulunmaktadır. BM limiti olan 8 gramın altında kalmak için taşıyabileceğiniz en büyük pil 96 Wh olmaktadır. Paket 2.2 Ah hücrelerden 12 tane içerebilir (4s3p). Eğer 2.4 Ah hücreler kullanılırsa, paket 9 hücre (3s3p) sınırlı olacaktır.

Lityum-iyon Pillerin Taşınmasındaki Kısıtlamalar

Toplu olarak lityum-iyon pil taşımak için taşıma düzenlemelerine uymak gereklidir. Bu, yurtiçi ve yurtdışı hava, kara ve deniz yolu ile yapılacak taşımalar için geçerlidir.

Hücre başına 1.5 ya da pil paketi başına 8 gramı aşan lityum-iyon piller “9. Sınıf çeşitli tehlikeli madde” olarak taşınmalıdır. Bir paketteki hücre kapasitesi ve hücrelerin sayısı lityum içeriğini tanımlar.

8 gramdan daha az lityum içeren paketler istisna sayılmaktadır. Buna rağmen, eğer bir kargolama ünitesinde 24 lityum hücresi ya da 12 lityum-iyon pil paketinden daha fazlası bulunuyorsa, özel paketleme ve belgeleme gerekmektedir. Her paketin içinde lityum pillerin olduğu belirtilmelidir.

Tüm lityum-iyon piller, lityum içeriği önemli olmaksızın, BM 3090’da belirtilmiş olan özelliklere uygun olmalıdır (BM Testler ve Kriter kılavuzu, Bölüm III, kısım 38.3). Bu önlemler akmış pillerin taşınmasını önlemek adına alınmaktadır.

Hücreler ve piller kısa devreyi engelleyecek şekilde, ayrı ayrı ve sağlam kutular içinde paketlenmelidir.