Litium-polymeeri-akku

litiumpolymeeriparisto

Litiumpolymeeriakku on eräänlainen ladattava akku, jonka muoto on pieni. Nämä akut ovat ihanteellisia mobiililaitteisiin, jotka tarvitsevat yli 3 wattia mutta alle 7 wattia, kuten kannettavat tietokoneet ja matkapuhelimet. Litiumpolymeeriakut nimettiin litiumionien ja polymeerien (aine, jolla on suuria molekyylejä) seoksesta, jotka muodostavat niiden rakenteen.

Litiumpolymeeriakun keksivät ja loivat tutkijat 1980-luvun lopulla. Ensimmäinen litiumpolymeeriakun prototyyppi kehitettiin vuonna 1994 ensiapukäyttöön, ja noin 10 vuotta sen luomisen jälkeen sitä käytettiin satelliiteissa ja avaruusaluksissa. Litiumpolymeeriakkua on käytetty matkapuhelimissa vuodesta 2004, jolloin Sony valmisti ensimmäisen kaupallisesti saatavilla olevan litiumioniakkua käyttävän matkapuhelimen.

Litiumpolymeeriakut eroavat litiumioniakuista, koska niissä ei ole erotinta positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä. Näissä akuissa käytettyjen polymeerien koostumus on samanlainen kuin hyytelössä, minkä vuoksi niitä kutsutaan usein geelikennoiksi. Litiumpolymeeriakuilla on myös se etu, että elektrolyyttivuodot ovat vähemmän todennäköisiä verrattuna muuntyyppisiin litiumioniakkuihin, koska niissä ei ole erotinta.

Elektrolyyttivuodon riski esiintyy jopa joissakin ei-litiumpolymeerimalleissa. Vaikka akku on ulkonäöltään samanlainen kuin muut litiumioniakut, siinä käytetyt materiaalit eroavat perinteisistä litiumioniakuista. Nestemäinen elektrolyytti, joka yhdistää tyypillisen litiumioniakun positiiviset ja negatiiviset navat, koostuu kaliumhydroksidista tai litiumhydroksidista, joka reagoi positiivisessa elektrodissa olevan grafiitin kanssa latauksen aikana.

Toinen hyödyllisen litiumioniakun komponentti on grafiitti, joka kemiallisessa reaktiossa elektrolyytin kanssa muodostaa kiinteän massan, jota kutsutaan hiilidioksidipentoksidiksi, joka toimii eristeenä. Litiumpolymeeriakussa elektrolyytti koostuu kuitenkin poly(etyleenioksidista) ja poly(vinylideenifluoridista), joten grafiittia tai muuta hiiltä ei tarvita. Polymeerit ovat materiaaleja, jotka ovat suuria molekyylejä, jotka kestävät korkeita lämpötiloja ja tiettyä korroosiota.

Litiumpolymeeriakuissa käytetyt polymeerit tarjoavat materiaalin, joka kehittää geelimäisen koostumuksen muihin litiumioniakkuihin verrattuna. Elektrolyytti koostuu orgaanisesta liuottimesta, joka voidaan valmistaa ilman litiumia, joten siitä tulee kustannustehokkain akkutyyppi.

Litiumpolymeeriakkuja käytetään monissa sovelluksissa, koska ne ovat joustavia ja kestävät korkeita lämpötiloja paremmin kuin muun tyyppiset litiumioniakut. Ne painavat myös vähemmän kuin edeltäjänsä, mikä antaa käyttäjälle mahdollisuuden pitää mobiililaitetta pidempään ilman epämukavuutta tai kipua ranteissa ja käsissä.