Una batería de polímero de litio , o más correctamente batería de polímero de iones de litio (abreviada como LiPo , LIP , Li-poly , lithium-poly y otras), es una batería recargable de tecnología de iones de litio que utiliza un electrolito de polímero en lugar de un electrolito líquido. Los polímeros semisólidos ( gel ) de alta conductividad forman este electrolito. Estas baterías proporcionan una energía específica más alta que otros tipos de baterías de litio y se utilizan en aplicaciones donde el peso es una característica crítica, como dispositivos móviles ,aeronaves controladas por radio y algunos vehículos eléctricos . [1]
Las celdas LiPo siguen la historia de las celdas de iones de litio y de metal de litio que se sometieron a una extensa investigación durante la década de 1980, alcanzando un hito significativo con la primera celda de iones de litio cilíndrica comercial de Sony en 1991. Después de eso, evolucionaron otras formas de empaque, incluido el formato de bolsa plana. [2]
Células de polímero de litio han evolucionado a partir de iones de litio y baterías de litio y otro metal . La principal diferencia es que en lugar de usar un electrolito de sal de litio líquido (como LiPF 6 ) mantenido en un solvente orgánico (como EC / DMC / DEC ), la batería usa un electrolito de polímero sólido (SPE) como poli (etileno) óxido) (PEO), poli (acrilonitrilo) (PAN), poli (metacrilato de metilo) (PMMA) o poli (fluoruro de vinilideno) (PVdF).
El electrolito sólido se puede clasificar típicamente en uno de tres tipos: SPE seco, SPE gelificado y SPE poroso. La SPE seca fue la primera utilizada en baterías prototipo, alrededor de 1978 por Michel Armand , [3] [4] y 1985 por ANVAR y Elf Aquitaine de Francia, e Hydro Quebec de Canadá. [5] A partir de 1990, varias organizaciones como Mead y Valence en los Estados Unidos y GS Yuasa en Japón desarrollaron baterías usando SPEs gelificadas. [5] En 1996, Bellcore en los Estados Unidos anunció una celda de polímero de litio recargable que utiliza SPE poroso. [5]
Una celda típica tiene cuatro componentes principales: electrodo positivo , electrodo negativo, separador y electrolito . El propio separador puede ser un polímero , como una película microporosa de polietileno (PE) o polipropileno (PP); por lo tanto, incluso cuando la celda tiene un electrolito líquido, todavía contendrá un componente "polímero". Además de esto, el electrodo positivo se puede dividir en tres partes: el óxido de metal de transición de litio (como LiCoO 2 o LiMn 2 O 4 ), un aditivo conductor y un aglutinante polimérico de poli (fluoruro de vinilideno) (PVdF). [6] [7]El material del electrodo negativo puede tener las mismas tres partes, solo que el carbono reemplaza al óxido de metal de litio. [6] [7]
Al igual que con otras celdas de iones de litio, los LiPos funcionan según el principio de intercalación y desintercalación de iones de litio de un material de electrodo positivo y un material de electrodo negativo, con el electrolito líquido proporcionando un medio conductor. Para evitar que los electrodos se toquen entre sí directamente, hay un separador microporoso en el medio que permite que solo los iones y no las partículas del electrodo migren de un lado al otro.