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聚合物鋰離子蓄電�
閱讀�1606時間�2020-11-04 14:25:48

根據鋰離�電池所用電解質材料的不��鋰離子電�分為液態(tài)�離子電池(Liquified Lithium-Ion Battery,簡稱為LIB)�聚合物鋰離子電池(Polymer Lithium-Ion Battery, 簡稱為PLB)或塑料鋰離子電池(Plastic Lithium Ion Batteries, 簡稱為PLB)。聚合物鋰離子電池所用的正負極材料與液態(tài)鋰離子都是相同的,正極材料分為鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰材料,負極為石墨,電池工作原理也基本一�。它們的主要區(qū)別在于電解質的不�� 液態(tài)鋰離子電池使用液體電解質� 聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質來代�� 這種聚合物可以是“干�(tài)”的,也可以是“膠�(tài)”的,目前大部分采用聚合物凝膠電解質�

特點

聚合物鋰離子電池具有以下特點 �

①塑形靈活�;

②更高的質量比能�(3倍于MH-Ni電池);

③電化學�(wěn)定窗口寬,可�5V;

④完美的安全可靠�;

⑤更長循�(huán)壽命,容量損失少;

⑥體積利用率��

原理

鋰離子電池目前有液態(tài)鋰離子電�(LIB)和聚合物鋰離子電�(PLB)兩類。其中,液態(tài)鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為�、負極的二次電池。正極采用鋰化合物LiCoO2,LiNiO2或LiMn2O4,負極采用鋰—碳層間化合物LixC6,典型的電池體系為:

(-) C | LiPF6—EC+DEC | LiCoO2 (+)

正極反應(還原反應):Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2----------- (2.1)

負極反應(氧化反應):LixC6-xe-=6C+xLi+----------- (2.2)

電池總反應:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C----------- (2.3)

聚合物鋰離子電池的原理與液態(tài)鋰相�,主要區(qū)別是電解液與液態(tài)鋰不�。電池主要的構造包括有正極、負極與電解質三項要�。所謂的聚合物鋰離子電池是說在這三種主要構造中至少有一項或一項以上使用高分子材料做為主要的電池系�(tǒng)。而在目前所開發(fā)的聚合物鋰離子電池系�(tǒng)�,高分子材料主要是被應用于正極及電解�。正極材料包括導電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機化合物,電解質則可以使用固�(tài)或膠�(tài)高分子電解質,或是有機電解液,一般鋰離子技術使用液體或膠體電解�,因此需要堅固的二次包裝來容納可燃的活性成分,這就增加了重�,另外也限制了尺寸的靈活� �

新一代的聚合物鋰離子電池在形狀上可做到薄形�(ATL電池最薄可�0.5毫米,相于一張卡片的厚度)、任意面積化和任意形狀化,大大提高了電池造型設計的靈活�,從而可以配合產品需�,做成任何形狀與容量的電池,為設備開發(fā)商在電源解決方案上提供了一些設計靈活性和適應�,以最大化地優(yōu)化其產品性能。同�,聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高�20%,其容量、與�(huán)保性能等方面都較鋰離子電池,有一些改善�

注意事項

重視短路情況

聚合物鋰離子電池,在充電過程中很容易�(fā)生短路情況。包括:內部短路,外部短路等情況�

雖然,現(xiàn)在大多數鋰離子電池都帶有防短路的保護電路,還有防爆線,但很多情況�,這個保護電路在各種情況下不一定會起作�,防爆線能起的作用也很有��

充電不要過充

聚合物鋰離子電池,如果充電時間過�,發(fā)生膨脹的可能性就會加大�

鋰的化學性質�?;顫姡苋菀兹紵?,當電池充放電時,電池內部持�(xù)升溫,活化過程中所產生的氣體膨脹,電池內壓加大,壓力達到一定程�,如外殼有傷�,即會破�,引起漏�、起火,甚至爆炸。而聚合物鋰離子電池只會膨脹�

大家在使用時�,一定要注意安全�

性能研究

對均聚物聚偏氟乙�(PVdF)、偏氟乙烯與六氟丙烯的二元共聚物(PVdF-HFP)分別作為聚合物鋰離子電池骨架材料的性能進行了對比研究。研究結果表�,采用適當的技術手�,可使PVdF作為聚合物鋰離子電池的骨架材料獲得比PVdF-HFP共聚物更為優(yōu)良的性能�

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