Lander Lab #5: 리튬 폴리머 배터리

Kevin Hardy는 Scripps에서 경력을 쌓은 후 Global Ocean Design을 설립했습니다.

2022년 12월 28일

해양 착륙선의 기술, 전략 및 사용에 관한 칼럼

리튬 폴리머 배터리는 휴대용 전력을 위한 안전하고 견고한 옵션을 제공합니다. 우리가 함께 경험을 쌓으면서 애플리케이션 매개변수가 개선되고 정의되고 개선되었습니다. 일상생활 어디에나 존재하지만, LiPo의 수용은 어려운 과거를 크게 벗어나지 못했습니다. LiPo는 이제 유인 우주선인 Space-X를 타고 비행하고 국제 우주 정거장에 설치되었습니다. 글로벌 자동차 산업은 PC, 휴대폰 산업에 이어 새로운 배터리 개발로 급격한 변화를 겪고 있습니다. LiPo 스택을 사용하는 Tesla Powerwall을 사용하면 전력망이 다운될 때 집에서 전력망을 벗어날 수 있습니다. WHOI의 DSV ALVIN, James Cameron의 DSV DEEP SEA CHALLENGER 및 Triton Submarine의 TRITON 36,000/2(DSV 제한 요소) 잠수정은 압력 보상 LiPo 배터리 모듈로 구동됩니다. 2019년과 2020년에 일본은 리튬 이온 배터리를 장착한 신형 디젤 전기 잠수함 Taigei("Great Whale")와 Toryu(Fighting Dragon)를 출시하여 잠수함이 더 오랫동안 조용히 잠항할 수 있게 되었습니다.

샌디에이고 동물원의 다른 동물과 마찬가지로 LiPo도 납산 또는 알카라인 배터리와 다르다는 점을 인식하는 것이 중요합니다. 그들은 자신만의 독특한 행동을 가지고 있습니다. 나는 공부를 시작한 다음 LiPos를 사용하여 학습하면서 약간의 두려움을 느꼈습니다. 나는 다른 모든 것에서 6피트 떨어진 작은 콘크리트 블록 벙커 내의 콘크리트 바닥에서 내화성 충전 백 안에 LiPo 배터리를 넣고 시작했습니다. 나는 뚜껑을 위한 점토 배수 팬이 있는 큰 점토 정원 냄비로 옮겼습니다. 온도와 전압을 모니터링했습니다. 나는 읽을 수 있는 모든 것을 읽었다. 나는 유망한 단서를 추적했습니다. 드림웍스의 『드래곤 길들이기』였습니다. 나는 알아야 했다. 많은 사람들이 이미 사용하고 있는 기술을 이해하기 시작하면서 안전은 여전히 ​​가장 중요했습니다.

저는 이제 다양한 해상 응용 분야에서 수년 동안 LiPo를 사용해 왔습니다. 더 많이 배울수록 더 많은 성공을 거두고 더 많은 가능성이 나타납니다. 나는 그들의 에너지 밀도뿐만 아니라 일을 하려는 그들의 의지도 존중합니다. LiPo 셀의 기본과 그 응용을 설명하는 많은 연구가 있습니다. 이 기사에서는 그 중 일부를 인용할 것입니다.

간단히 말해서, 항상 LiPo를 마땅히 존중받아야 합니다. 업계에서 권장하는 운영 매개변수를 준수하는 것이 중요합니다. 주말 RC 애호가들의 끔찍한 이야기는 최종 사용자가 몇 분의 비행 시간을 더 얻기 위해 규정된 경계 밖으로 벗어나거나 권장 최대 속도 이상으로 고속 충전하여 한 번 더 비행을 시도하는 것에 부분적으로 비난을 받을 수 있습니다. 때로는 싼 가격에 구입한 배터리가 형편없는 경우도 있습니다. 때로는 배터리를 보호하고 유지 관리할 수 있는 적절한 장치가 없는 경우도 있습니다.리튬 이온 및 LiPo 배터리에 대한 몇 가지 기본 사항

리튬 이온 및 리튬 폴리머 배터리는 유사한 화학 성분을 지닌 재충전 가능한 2차 전지입니다. 동일한 고전력 애플리케이션에 사용할 수 있습니다. 그들은 다양한 전해질과 포장으로 구별됩니다.

리튬 이온 및 리튬 폴리머는 기본 비충전식 리튬 셀과 완전히 다릅니다. 우선, 리튬 폴리머는 전극에 금속 리튬이 아닌 삽입된 리튬 화합물을 사용하므로 더 안정적입니다. 물에 노출되어도 위험하지 않습니다. 리튬 이온 셀은 액체 전해질을 사용하며 원통형 스테인리스 스틸 하우징에 들어 있습니다. 잘 알려진 18650 셀이 그 예입니다.

리튬 폴리머(LiPo) 셀은 겔화된 전해질을 사용하며 부드러운 플라스틱 파우치 내부에 진공 밀봉되어 있습니다. 이것은 "프리즘 셀"로 알려져 있습니다. 여러 가지 LiPo 화학 물질이 있지만 프리즘형 팩에 가장 일반적으로 사용되는 것은 리튬 코발트 산화물입니다. 해당 배터리의 화학 성분은 MSDS에 명시되어 있습니다. 각형 셀 스택은 가벼운 응용 분야의 경우 수축 랩을 사용하여 함께 묶거나 천공 저항을 제공하기 위해 사출 성형된 단단한 플라스틱 케이스 내부에 묶일 수 있습니다.