ဘက်ထရဳ လဳတဳယာမ် ပဝ်လဳမာ

ဘာတ်ထရဳ လဳတဳယာမ် ပဝ်လဳမာ (အၚ်္ဂလိက်: Lithium polymer battery, မဖ္ဍန်စကာ LiPo, LIP, ဟွံသေင်မ္ဂး Li-poly) ဟီုမ္ဂးဂှ် ဒှ် ဂကူ ဘာတ်ထရဳ (Battery) မမာန် ကလေင် စုတ် ဓါတ် (Rechargeable) မွဲ တုဲ၊ ဍေဟ် ဒက်ပတန် လဝ် နကဵု နဲပညာ သဇိုင် ဘာတ်ထရဳ လဳတဳယာမ်-အာယောန် ရ။ ဆဂး တၞဟ်ခြာ နူကဵု ဘာတ်ထရဳ ဓမ္မတာ မစကာ ဓါတ်ဍာ် အဳလက်ထရဝ်လိုက် (Liquid electrolyte) ဂှ်၊ LiPo ဝွံ စကာ လဝ် အဳလက်ထရဝ်လိုက် ပဝ်လဳမာ (Polymer electrolyte) မနွံ အကာဲအရာ နဒဒှ် တန်တဴ (Solid) ဟွံသေင်မ္ဂး ကဝက်-တန်တဴ ညံင်ရဴ ဂျေလ် (Gel-like) ရ။

ဘာတ်ထရဳ ဂကူ ဏအ်ဝွံ နွံကဵု လျိုင် သာ (Lightweight)၊ ဇမၞော် သိပ်သည်းဆ ဒြဟတ် သၠုင် (High energy density)၊ ကေုာံ မာန် ဖန်ဗဒှ် ရုပ်သာ် နာနာ သာ် ရ။ ဟိုတ်ဂှ်ရ ဍေဟ်တအ် ဒှ် အရာ ကိစ္စဇၞော် ဗွဲမလောန် ပ္ဍဲကဵု ပရေင်ကမၠောန် မပ္တံကဵု ကောန်ပျူတာ သ္ၚိစပ် (Laptop computers)၊ ဖုန် မဝ်ဗာင် (Smartphones)၊ က္ၜင်ကျာ ဟွံမဲ မၞိဟ်ဒဳ (Drones)၊ ကေုာံ ကွဳစက် လျပ်စစ် တအ် ရ။ လိက်ပရေင် ဏအ်ဝွံ သ္ၚေဝ်ဂၠေပ် လဝ် ပရူပရာ ဘာတ်ထရဳ LiPo နကဵု လညာတ် ဝင်၊ ဓါတုဗေဒ၊ နဲကဲ မင်မဲ၊ ကေုာံ လွပ် ဍေဟ် ဗွဲမလှဲလး ရ။

ဝှာင်:LiPo Battery.jpg

ဗီုရုပ် ထ္ၜး ဘာတ်ထရဳ လဳတဳယာမ် ပဝ်လဳမာ (LiPo) မစကာ လဝ် ပ္ဍဲ က္ၜင်ကျာ ရေဒဳယော တအ်။

၁။ နိဒါန် ကေုာံ ပွံက်အဓိပ္ပါယ် (Introduction and Definition)

ဘာတ်ထရဳ လဳတဳယာမ် ပဝ်လဳမာ (LiPo) ဟီုမ္ဂးဂှ် ဒှ် ကိရိယာ တန်သိပ် ဒြဟတ် မွဲ မစကာ လညာတ် ဓါတုဗေဒ အာယောန် လဳတဳယာမ် (Lithium-ion) ရ။ ပွံက်အဓိပ္ပါယ် တၞဟ်ခြာ အဓိက အိုတ် ဍေဟ် ဂှ် ဒှ် ပရေင်စကာ "ပဝ်လဳမာ" (Polymer) နဒဒှ် ဒၞာဲ ဓါတ်ဍာ် တတ်ကၠောအ် (Conductive medium) အကြာ ဓါတ်ဖ (Cathode) ကဵု ဓါတ်မေ (Anode) ရ။

ကိုပ်ကၠာ တေအ် တၠပညာ တအ် ရန်တၟအ် သွက်ဂွံ စကာ ပဝ်လဳမာ ဇေတ်တ် (Dry solid polymer) ဆဂး ဍေဟ် ဟွံမာန် ပတိတ် ဓါတ် ပ္ဍဲ ဓါတ်ဂမ္တဴ ဓမ္မတာ (Room temperature) ရ။ ဟိုတ်ဂှ်ရ ပ္ဍဲကဵု ဘာတ်ထရဳ LiPo ခေတ်တၟိ ဗွဲမဂၠိုင် ဂှ်၊ ညးတအ် စကာ လဝ် ပဝ်လဳမာ မစုတ်လဝ် ဓါတ်ဍာ် ညိည သွက်ဂွံ ဒှ် အာ ဂျေလ် (Gelled polymer electrolyte) မာန် ရ။ လဒက်ပတန် ဏအ် ပကဵု ညံင် ဘာတ်ထရဳ ဂွံ နွံကဵု ပရေင်ဂီုကၠီု သၠုင် တုဲ ဟွံမဲ ကဵု အန္တရာယ် ဓါတ်ဍာ် ဇွောဝ် (Leakage) ရ။

၂။ ဝင် ကေုာံ ပရေင်ဇၞော်မောဝ် (History and Development)

ဝင် ပရေင်ဇၞော်မောဝ် ဘာတ်ထရဳ LiPo ဝွံ စကတဵုဒှ် ကၠုင်လဝ် ပ္ဍဲ လပါ်စ သၞာံ ၁၉၇၀ တအ် ရ။ ပ္ဍဲ သၞာံ ၁၉၇၈ ဂှ်၊ တၠပညာ မိုက်ကယ် အာမာန် (Michel Armand) ပတိုန်ထ္ၜး လဝ် လညာတ် သွက်ဂွံ စကာ အဳလက်ထရဝ်လိုက် ပဝ်လဳမာ တန်တဴ ပ္ဍဲကဵု ဘာတ်ထရဳ ရ။

ပ္ဍဲ သၞာံ ၁၉၈၈ ဂှ်၊ ကမ္ပဏဳ ဂျပါန် သဝ်နဳ (Sony) စလ္ၚတ် သုတေသန လတူ ဘာတ်ထရဳ လဳတဳယာမ် မစကာ ဂျေလ် ပဝ်လဳမာ ရ။ ဆက်အာ ပ္ဍဲ သၞာံ ၁၉၉၆၊ ကမ္ပဏဳ Bellcore (အမေရိကာန်) လလောင်တြး ပတိတ် ဘာတ်ထရဳ LiPo မနွံကဵု စက္ခု တတ်ကၠောအ် ထောမ် (Porous polymer) မကော်စ PLiON တုဲ၊ စိုပ် သၞာံ ၁၉၉၉ ဂှ် ဍေဟ်တအ် စိုပ် အာ ပ္ဍဲ ဗွိုက်ဖျာ လတူ ဖုန် မဝ်ဗာင် Ericsson တအ် ရ။

၃။ သဇိုင် လဒက်ပတန် ကေုာံ ဓါတုဗေဒ (Electrochemistry and Structure)

ညံင်ရဴ ဘာတ်ထရဳ လဳတဳယာမ်-အာယောန် ဓမ္မတာ ကီု၊ LiPo ဝွံ ဒက်ပတန် လဝ် နကဵု လညာတ် သဳအိုရဳ မပြံင်လှာဲ ဒၞာဲ အာယောန် လဳတဳယာမ် (Intercalation) ရ။ ဍေဟ် နွံကဵု အင်္ဂါ ၄ သာ် -

1. ဓါတ်ဖ (Cathode): ဗွဲမဂၠိုင် စကာ ဓါတ် မေတ္တယ် အံက်သိုက် (Lithium cobalt oxide - LiCoO2)။
2. ဓါတ်မေ (Anode): ဗွဲမဂၠိုင် စကာ ဓါတ် ချး (Graphite/Carbon)။
3. စက္ခု တတ်ကၠောအ် (Separator): ဒှ် ရိုတ် ပဝ်လဳမာ (Polyethylene ဟွံသေင်မ္ဂး Polypropylene) မစဵုဒၞာ ဟွံကဵု ဓါတ်ဖ ကဵု ဓါတ်မေ ဇီုကပိုက် ရေင်သကအ်။
4. အဳလက်ထရဝ်လိုက် (Electrolyte): ဒှ် ဂျေလ် ပဝ်လဳမာ မစုတ်လဝ် ဓါတ် သြန် (Lithium salts) ရ။

ကာလ ပိုယ် စကာ ဘာတ်ထရဳ ဂှ် (Discharging)၊ အာယောန် လဳတဳယာမ် တအ် ပြံင်အာ နူ ဓါတ်မေ စိုပ် ဓါတ်ဖ ရ။ ကာလ ပိုယ် စုတ် ဓါတ် (Charging) မ္ဂး၊ အာယောန် တအ် ကလေင် ပြံင်အာ နူ ဓါတ်ဖ စိုပ် ဓါတ်မေ ပၠန် ရ။

၄။ ဗီုပြင် ကေုာံ ဂကူ ဘာတ်ထရဳ (Shapes and Cell Formats)

ဟိုတ်နူကဵု LiPo ဟွံစကာ ဓါတ်ဍာ် ဇေတ်တ် ဂှ်ရ၊ ညးတအ် ဟွံနွံပၟိက် ကဵု ခေါက် ပသဲ သွက်ဂွံ စဵုဒၞာ ထိုင် ကျာ ရ။ စၞးဂှ် ညးတအ် စကာ ထိုင် အလူမဳနဳယမ် ဍာတ်ဍာတ် (Aluminum laminate pouch) ရ။

လဒက်ပတန် သာ်ဏအ် (Pouch cell) ဝွံ ပကဵု ညံင် ဘာတ်ထရဳ LiPo ဂွံ နွံကဵု ဗီုပြင် နာနာ သာ် အတိုင် ပၟိက်စိုတ် မၞိဟ် ဖန်ဗဒှ် စက် တအ် ရ (ဥပမာ - ဍာတ်တ် ကေုာံ ထကောအ် ပ္ဍဲ ဖုန် မဝ်ဗာင်၊ ဟွံသေင်မ္ဂး ဂလိုင်ကောံ လဝ် ပ္ဍဲ က္ၜင်ကျာ)။ ဟိုတ်နူ လျိုင် ခေါက် ပသဲ အောန် အာ ဂှ်ရ၊ LiPo ဂှ် ဇာန်လျိုင် သာ နူကဵု ဘာတ်ထရဳ ဓမ္မတာ ၂၀% ပြင်င် ရ။

၅။ လွပ် ပ္ဍဲ ပရေင်ကမၠောန် နာနာ (Applications in Various Fields)

ဘာတ်ထရဳ LiPo ဝွံ ဒှ် ဘာတ်ထရဳ မစကာ ဂၠိုင်အိုတ် ပ္ဍဲ အရာ မနွံပၟိက် လျိုင် သာ ကေုာံ ဒြဟတ် သၠုင် ရ -

• ကိရိယာ အဳလက် ထရောနေတ် (Consumer Electronics): ဖုန် မဝ်ဗာင်၊ တက်ဗလက် (Tablets)၊ ကေုာံ စမတ်ဝေါတ် (Smartwatches) တအ် စကာ LiPo ဟိုတ်နူ ဍေဟ် မာန် လုပ် စိုပ် ပ္ဍဲ ဒၞာဲ ဍောတ်ဍောတ် ကေုာံ ဍာတ်ဍာတ် ရ။
• က္ၜင်ကျာ ရေဒဳယော (RC and Drones): ပ္ဍဲကဵု ပရေင်ဝေင် က္ၜင်ကျာ ကေုာံ ကွဳစက် ရေဒဳယော ဂှ်၊ LiPo ဒှ် အရာ ကိစ္စဇၞော်အိုတ် ဟိုတ်နူ ဍေဟ် မာန် ပတိတ် ဓါတ် ပၟတ် (Discharge rate) ဂၠိုင်င် ပ္ဍဲ အခိင် မွဲစွံ (High C-rating) သွက် မဝ်တာ ဂွံ ချဳဓရာင် ပြဟ်ပြဟ် ရ။
• ကွဳစက် လျပ်စစ် (Electric Vehicles): ကမ္ပဏဳ မပ္တံကဵု Hyundai ကဵု Kia တအ် စကာ ဒၟံင် LiPo ပ္ဍဲ ကွဳစက် လ္ၚဵု တအ် သွက်ဂွံ ဖအောန် လျိုင် ရ။

၆။ အစောံသတ္တိ ပရေင်စုတ် ကေုာံ ပတိတ် ဓါတ် (Charging and Discharging)

ပရေင်စုတ် ဓါတ် (Charging) LiPo ဝွံ နွံပၟိက် ဒၟံင် နဲကဲ မချိုတ်ပၠိုတ် မွဲ မကော်စ CC/CV (Constant Current / Constant Voltage) ရ။

• ဗလိုင် ဝေါလ် (Voltage): ဘာတ်ထရဳ LiPo မွဲ ကလာပ်ရုပ် (Cell) မ္ဂး နွံ ဗလိုင် ဓမ္မတာ (Nominal voltage) ၃.၇ ဝေါလ် ရ။ အခိင် စုတ် ဓါတ် ပေင် မ္ဂး ဍေဟ် စိုပ် ၄.၂ ဝေါလ် တုဲ၊ အခိင် ဓါတ် အိုတ် မ္ဂး ဍေဟ် ဟွံထေက် ကဵု စှ်ေ သၟဝ် ၃.၀ ဝေါလ် ရ။
• ဗလိုင် ပတိတ် (C-Rating): C-Rating ဟီုမ္ဂးဂှ် ဒှ် အစောံသတ္တိ သွက်ဂွံ ပတိတ် ဒြဟတ် ပ္ဍဲ အခိင် ဂၠေအ်ဂၠေအ် ရ။ ဥပမာ ဘာတ်ထရဳ 2000mAh မနွံ 10C မ္ဂး၊ ဍေဟ် မာန် ပတိတ် ဓါတ် 2000 x 10 = 20,000 mA (20 Ampere) မာန် ရ။

သွက် ဘာတ်ထရဳ မနွံ ဂၠိုင်ကဵု ကလာပ်ရုပ် (Multi-cell packs) ဂှ်၊ ဒးစကာ စက် စုတ်ဓါတ် ထိင်ဒဝ် (Balance charger) သွက်ဂွံ ဖန် ညံင် ဗလိုင် ဝေါလ် ဇၟာပ်ဇၟာပ် ကလာပ်ရုပ် ဂွံ တုပ် ရေင်သကအ် ရ။

၇။ အန္တရာယ် ကေုာံ ပရေင်ဂီုကၠီု (Risks and Safety)

ၜိုန်ရ LiPo ဝွံ ခိုဟ် ကီုလေဝ်၊ ဍေဟ် နွံကဵု အန္တရာယ် ဗွဲမဇၞော် ယဝ်ရ ပိုယ် စကာ ဟွံဒး နဲ မ္ဂး -

• ပရေင်ကတိုဟ်/ဇၞော် (Swelling): ယဝ်ရ ပိုယ် စုတ် ဓါတ် လောန် (Overcharge) ဟွံသေင်မ္ဂး ပတိတ် ဓါတ် လောန် (Over-discharge) မ္ဂး၊ အဳလက်ထရဝ်လိုက် အပ္ဍဲ ဂှ် ကတဵုဒှ် ကျာ ဓါတ် (Gas) တုဲ ပကဵု ညံင် ထိုင် ဘာတ်ထရဳ ဂွံ ပူ ဇၞော် တိုန် (Puffing) ရ။ ဘာတ်ထရဳ မပူ တအ်ဂှ် ဒးထောအ် သမၠေဝ် ဓဝ် ရ။
• ဓါတ်ပၟတ် ဆက် (Short circuit) ကေုာံ ပၟတ် တူ: ယဝ်ရ ထိုင် အလူမဳနဳယမ် ဂှ် ထကး အာ ဟွံသေင်မ္ဂး ကောန်သေံ ပသဲ ၜါ စုက် အာ ရေင်သကအ် မ္ဂး၊ ဍေဟ် မာန် ကတဵုဒှ် ဓါတ်ဂမ္တဴ သၠုင် (Thermal runaway) တုဲ ပၟတ် တူ မာန် ရ။ ပၟတ် ဘာတ်ထရဳ လဳတဳယာမ် ဝွံ ကတဴ ဗွဲမလောန် (>1000°C) တုဲ ပလိုတ် ဇြိုင် သန် ရ။

၈။ နဲကဲ မင်မဲ ကေုာံ ပရေင်သီသိပ် (Care, Maintenance, and Storage)

သွက်ဂွံ စကာ ဘာတ်ထရဳ LiPo လအ်လအ် ကေုာံ နွံကဵု ပရေင်ဂီုကၠီု ဂှ်၊ ပိုယ် ဒးမင်မဲ အတိုင် သၞောတ်ဝ် ဗွဲသၟဝ်ဏအ် ရ -

1. စွံ ပ္ဍဲ အကာဲအရာ သိုပ် (Storage Charge): ယဝ်ရ ပိုယ် ဟွံစကာ ဘာတ်ထရဳ ဂၠိုင်ကဵု တ္ၚဲ မ္ဂး၊ ပိုယ် ဒးစွံ လဝ် ဓါတ် ၜိုတ် ၃.၈ ဝေါလ် (3.8V per cell) ရ။ ယဝ်ရ စွံ ဓါတ် ပေင်ပေင် (4.2V) လအ်လအ် မ္ဂး ဍေဟ် မာန် ပူ ကတိုဟ် အာ ရ။
2. စကာ ထိုင် စဵုဒၞာ ပၟတ် (LiPo Safe Bag): အခိင် စုတ် ဓါတ် ကေုာံ သီသိပ် မ္ဂး ဒးစုတ် လဝ် ပ္ဍဲ ထိုင် မမာန် ဒုင် ပၟတ် တူ ရ။
3. လ္ပ ကဵု ဓါတ် အိုတ် လောန်: ကာလ စကာ မ္ဂး လ္ပ ကဵု ဓါတ် စှ်ေ သၟဝ် ၃.၂ ဝေါလ် ညိ၊ ယဝ်ရ စှ်ေ အာ မ္ဂး ဘာတ်ထရဳ လီုလာ် အာ မာန် ရ။

၉။ ပရေင်ၜတ်ကၞာတ် ကု ဘာတ်ထရဳ လဳတဳယာမ်-အာယောန် (Comparison with Lithium-ion Battery)

သ္ၚိအင် ထ္ၜး ပရေင်ၜတ်ကၞာတ် Li-ion ကဵု LiPo

တင်သ္ၚေဝ်ဂၠေပ်	လဳတဳယာမ်-အာယောန် (Li-ion)	လဳတဳယာမ် ပဝ်လဳမာ (LiPo)
ဗီုပြင် (Form factor)	ခေါက် ပသဲ တိုင်/ပန်ကၠင် (Cylindrical/Prismatic)	ထိုင် ဍာတ်ဍာတ် (Pouch)
အဳလက်ထရဝ်လိုက်	ဓါတ်ဍာ် ဇေတ်တ် (Liquid)	ဂျေလ် ပဝ်လဳမာ (Polymer Gel)
သိပ်သည်းဆ ဒြဟတ်	သၠုင် (High) - တန်သိပ် ဓါတ် ဂၠိုင်	သၟဝ် ညိ (Slightly lower)
အစောံ ပတိတ် ဓါတ်	သာမည (Standard discharge)	သၠုင် ဗွဲမလောန် (High C-rate discharge)
ပရေင်ဂီုကၠီု (Safety)	မာန် ဓါတ်ဍာ် ဇွောဝ် ယဝ် ထကး	ဟွံဇွောဝ်၊ ဆဂး မာန် ပူ (Swelling) တုဲ ပၟတ် တူ

ဘာတ်ထရဳ Li-ion မပ္တံကဵု 18650 တအ်ဂှ် စကာ ဂၠိုင် ပ္ဍဲကဵု ကောန်ပျူတာ ကေုာံ ကွဳစက် (Tesla) တုဲ၊ LiPo ဂှ် စကာ ဂၠိုင် ပ္ဍဲကဵု အရာ မနွံပၟိက် ဗီုပြင် ဍာတ်ဍာတ် ကေုာံ လျိုင် သာ ရ။

၁၀။ အနာဂတ် ကေုာံ ပရေင်ကလေင်စကာ (Future Trends and Recycling)

အနာဂတ် သွက် နဲပညာ ဘာတ်ထရဳ လဳတဳယာမ် ဝွံ အာရီုစွံ လတူ ပရေင်ဖန်ဗဒှ် ဘာတ်ထရဳ အကာဲအရာ တန်တဴ (Solid-state batteries) မစကာ အဳလက်ထရဝ်လိုက် ပဝ်လဳမာ တန်တဴ ဇေတ်တ် မဟွံမဲ ကဵု အန္တရာယ် ပၟတ် တူ (Non-flammable) ရ။ တၠပညာ တအ် ဂစာန် ဒၟံင် သွက်ဂွံ ပခိုဟ် ပတိုန် လျိုင် ဒြဟတ် ညံင်ဂွံ ကတဵုဒှ် အရာ မမာန် စကာ ဂွံ ပ္ဍဲ ကွဳစက် လျပ်စစ် အလုံ ဂၠးတိ ရ။

တုဲပၠန် ပြသၞာ သဘာဝ ပွဳပွူ (Environmental impact) ဟိုတ်နူ ပရေင်ထောအ် ဘာတ်ထရဳ တအ်ဂှ် ဒှ် အရာ မကိစ္စဇၞော် မွဲ ရ။ ဘာတ်ထရဳ LiPo ဝွံ နွံကဵု ဓါတ် မေတ္တယ် မပ္တံကဵု ခဝ်ဗေါတ် (Cobalt) ကေုာံ လဳတဳယာမ် မဒှ် အရာ ကိစ္စဇၞော် ရ။ နဲကဲ ကလေင်စကာ (Recycling) သွက် ဘာတ်ထရဳ LiPo ဂှ် ဇြိုင် နူကဵု Li-ion ဓမ္မတာ ညိ ဟိုတ်နူကဵု ထိုင် အလူမဳနဳယမ် ကေုာံ ဂျေလ် ဍေဟ် ရ၊ ဆဂး ကမ္ပဏဳ နဲပညာ တအ် ဖန်ဗဒှ် ဒၟံင် သၞောတ် ကလေင်စကာ ခေတ်တၟိ သွက်ဂွံ ကလေင် ကေတ် ဓါတ် မေတ္တယ် ဏအ် ဗွဲမသ္အးဇ္ၚး ရ။

ဆက်ဗှ်လ္ၚတ်

• ဘာတ်ထရဳ လဳတဳယာမ်-အာယောန် (Lithium-ion battery)
• ဒြဟတ် လျပ်စစ် (Electrical energy)
• က္ၜင်ကျာ ဟွံမဲ မၞိဟ်ဒဳ (Drone)
• ဘာတ်ထရဳ အကာဲအရာ တန်တဴ (Solid-state battery)