鋰聚合物電池(Li-polymer,又�(chēng)高分�鋰電�):相對(duì)以前的電�,來(lái)�(shuō)、能量高、小型化、輕量化,是一種化�(xué)性質(zhì)的電��
�聚合物電�在形狀�,鋰聚合物電池具有超薄化特征,可以配合一些產(chǎn)品的需�,制作成不同形狀與容量的電池。該�(lèi)電池,理論上的最小厚度可�(dá)0.5mm�
鋰聚合物電池可分為三�(lèi)� �1)固體聚合物電解�(zhì)鋰離子電�。電解質(zhì)為聚合物與鹽的混合物,這種電池在常溫下的離子電�(dǎo)率低,適于高溫使用� �2)凝膠聚合物電解�(zhì)鋰離子電�。即在固體聚合物電解�(zhì)中加入增塑劑等添加劑,從而提高離子電�(dǎo)�,使電池可在常溫下使用� ?�?)聚合物正極材料的鋰離子電池。采用導(dǎo)電聚合物作為正極材料,其比能量是�(xiàn)有鋰離子電池�3倍,是一代的鋰離子電池� 由于用固體電解質(zhì)代替了液體電解質(zhì),與液�(tài)鋰離子電池相比,聚合物鋰離子電池具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等�(yōu)�(diǎn),也不會(huì)�(chǎn)生漏液與燃燒爆炸等安全上的問(wèn)�,因此可以用鋁塑�(fù)合薄膜制造電池外�,從而可以提高整�(gè)電池的比容量;聚合物鋰離子電池還可以采用高分子作正極材料,其�(zhì)量比能量將會(huì)比目前的液態(tài)鋰離子電池提�50%以�。此�,聚合物鋰離子電池在工作電壓、充放電循環(huán)壽命等方面都比鋰離子電池有所提高?;谝陨�?yōu)�(diǎn),聚合物鋰離子電池被�(yù)為下一代鋰離子電池�
鋰離子電池目前有液態(tài)鋰離子電�(LIB)和聚合物鋰離子電�(PLIB)兩類(lèi)。其中,液態(tài)鋰離子電池是� Li+ 嵌入化合物為�、負(fù)極的二次電池。正極采用鋰化合� LiCoO2,LiNiO2 � LiMn2O4,負(fù)極采用鋰—碳� 間化合物 LixC6,典型的電池體系為: (-) C | LiPF6—EC+DEC | LiCoO2 (+) 正極反應(yīng):LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe- ----------- �2�1� �(fù)極反�(yīng)�6C+xLi++xe-=LixC6 ----------- �2�2� 電池總反�(yīng):LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6 ----------- �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�(gòu)造包括有正極、負(fù)極與電解�(zhì)三項(xiàng)要素。所謂的聚合物鋰離子電池是說(shuō)在這三種主要構(gòu)造中至少有一�(xiàng)或一�(xiàng)以上使用高分子材料做為主要的電池系統(tǒng)。而在目前所�(kāi)�(fā)的聚合物鋰離子電池系�(tǒng)�,高分子材料主要是被�(yīng)用于正極及電解質(zhì)。正極材料包括導(dǎo)電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無(wú)�(jī)化合�,電解質(zhì)則可以使用固�(tài)或膠�(tài)高分子電解質(zhì),或是有�(jī)電解�,一般鋰離子技�(shù)使用液體或膠體電解液,因此需要堅(jiān)固的二次包裝�(lái)容納可燃的活性成�,這就增加了重�,另外也限制了尺寸的靈活�。而聚合物鋰離子工藝中�(méi)有多余的電解�,因此它更穩(wěn)�,也不易因電池的�(guò)量充�、碰撞或其他損害、以及過(guò)量使用而造成危險(xiǎn)情況�
由于鋰聚合物電池電能密度更高,可�(shí)�(xiàn)更長(zhǎng)的供電時(shí)�,在移動(dòng)通信市場(chǎng),筆記本電腦和手�(jī)是目前的鋰聚合物電池消耗�。筆記本電腦和手�(jī)的激增是推動(dòng)電池技�(shù)�(fā)展和�(chǎn)量提高的主要?jiǎng)�?。手�(jī)供應(yīng)商現(xiàn)在集中精力開(kāi)�(fā)和生�(chǎn)的是高技�(shù)含量的鋰離子電池,特別是方形和柱形鋰離子電池。由于采用凝膠狀電解�(zhì),鋰聚合物電池在向薄化發(fā)展,�(mǎn)足智能卡等超薄型�(yīng)�;鋰離子保護(hù)電路�(jìn)一步加�(qiáng),安全性能得到提高。鋰聚合物電池主要用于移�(dòng)�(shè)�。鋰聚合物電池以其多種優(yōu)�(shì)不斷侵蝕鎳鎘電池的市�(chǎng)�
新一代的聚合物鋰離子電池在形狀上可做到薄形化(ATL 電池最薄可�(dá) 0.5 毫米,相于一張卡片的厚度�、任意面積化和任意形狀�,大大提高了電池造型�(shè)�(jì)的靈活�,從而可以配合產(chǎn)品需�,做成任何形狀與容量的電池,為�(yīng)用設(shè)備開(kāi)�(fā)商在電源解決方案上提供了高度的設(shè)�(jì)靈活性和適應(yīng)�,以化地�(yōu)化其�(chǎn)品性能。同�(shí),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�50%,其容量、充放電特性、安全�、工作溫度范圍、循�(huán)壽命(超�(guò)500次)與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提��
鋰聚合物電池是采用銼合金做正�,采用高分子�(dǎo)電材�、聚乙炔、聚苯胺或聚�(duì)苯酚等做�(fù)�,有�(jī)溶劑作為電解�(zhì)。鋰聚苯胺電池的比能量可�(dá)�350W.h/kg,但比功率只�50-60W/kg,使用溫�-40-70�,壽命約330次左��
相對(duì)于鋰離子電池,鋰聚合物電池的特點(diǎn)如下�
1. 相對(duì),改善電池漏液的�(wèn)�,但并沒(méi)有徹底改��
2. 可制成薄型電池:�3.6V250mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm�
3. 電池可設(shè)�(jì)成多種形狀�
4. 可制成單顆高電壓:液�(tài)電解�(zhì)的電池僅能以�(shù)顆電池串�(lián)得到高電�,而高分子電池由于本身�(wú)液體,可在單顆內(nèi)做成多層組合�(lái)�(dá)到高電壓�
5. 放電�,理論上高出同樣大小的鋰離子電池10%�
鋰聚合物電池(Li-polymer,又稱(chēng)之為高分子鋰離子電池)� 具有比能量高、小型化、超薄化、輕量化和安全性高等多種優(yōu) �(shì)?;谶@樣的�(yōu)�(diǎn),鋰聚合物電池是可制成任何形狀與容� 的電�,�(jìn)而滿(mǎn)足各種產(chǎn)品的需�;并且它采用鋁塑包裝,內(nèi) 部出�(xiàn)�(wèn)題可立即通過(guò)外包裝表�(xiàn)出來(lái),即便存在安全隱患, 也不�(huì)爆炸,只�(huì)鼓脹� 在聚合物電池�,電解質(zhì)起著隔膜和電解液的雙重功�: 一方面像隔膜一樣隔離開(kāi)正負(fù)極材�,使電池�(nèi)部不�(fā)生自 放電及短路,另一方面又像電解液一樣在正負(fù)極之間傳�(dǎo)� 離子。聚合物電解�(zhì)不僅具有良好的導(dǎo)電性,而且還具備高� 子材料所特有的質(zhì)量輕、彈性好、易成膜等特�,也順應(yīng)了化 �(xué)電源�(zhì)量輕、安�、高效、環(huán)保的�(fā)展趨�(shì)�
所有的鋰離子電�,無(wú)論是以前�,還是這些年的,包括:聚合物鋰離子電池,磷酸鐵鋰電池等�,都非常害怕電池內(nèi)部短路、電池外部短�、過(guò)充這些情況�
�?yàn)?,鋰的化�(xué)性質(zhì)非常活躍,很容易燃燒,當(dāng)電池放電、充電時(shí),電池內(nèi)部會(huì)持續(xù)升溫,活化過(guò)程中所�(chǎn)生的氣體膨脹,電池內(nèi)壓加�,壓力達(dá)到一定程�,如外殼有傷�,即�(huì)破裂,引起漏液、起�,甚至爆��
技�(shù)人員為了緩解鋰離子電池的危險(xiǎn),加入了能抑制鋰元素活躍的成份(比如鈷、錳、鐵等等),但這些并不能從本質(zhì)上改變鋰離子電池的危�(xiǎn)��
普通鋰離子電池在過(guò)充、短路等情況�(shí)候發(fā)生時(shí),電池內(nèi)部可能出�(xiàn)升溫、正極材料分�、負(fù)極和電解液材料被氧化等現(xiàn)象,�(jìn)而導(dǎo)致氣體膨脹和電池�(nèi)壓加�,當(dāng)壓力�(dá)到一定程度后就可能出�(xiàn)爆炸。而聚合物鋰離子電池因?yàn)槭褂昧四z�(tài)電解�(zhì),不�(huì)�?yàn)橐后w沸騰而產(chǎn)生大量氣體,從而杜絕了劇烈爆炸的可��
目前�(guó)�(nèi)的聚合物電池多數(shù)僅僅是軟包電�,采用鋁塑膜做外�,但電解液并�(méi)有改變。這種電池同樣可以薄型�,其低溫放電特性比聚合物電池更�,而材料能量密度則與液�(tài)鋰電�、普通聚合物電池基本一�,但�?yàn)槭褂昧虽X塑膜,因此比普通液�(tài)鋰電更輕。安全方�,當(dāng)液體剛沸騰時(shí)軟包電池的鋁塑膜�(huì)自然鼓包或破�,同樣不�(huì)爆炸�
須注意的�,新型電池依然可能燃燒或膨脹裂開(kāi),安全方面并非萬(wàn)�(wú)一��
所以大家在使用各種鋰離子電池時(shí)候,一定要注意安全�
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