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聚合物锂离子电池基础知识

聚合物锂电池即聚合物锂离子电池。根据锂离子电池所用电解质材料的不同,锂离子电池分为液态锂离子电池(Liquified Lithium-Ion Battery,简称为LIB)和

聚合物锂电池即聚合物锂离子电池。

依据锂离子电池所用电解质资料的不同,锂离子电池分为液态锂离子电池(Liquified Lithium-Ion Battery,简称为LIB)和聚合物锂离子电池(Polymer Lithium-Ion Battery, 简称为PLB)。聚合物锂离子电池所用的正负极资料与液态锂离子都是相同的,正极资料分为钴酸锂、锰酸锂、三元资料和磷酸铁锂资料,负极为石墨,电池作业原理也根本共同。它们的首要差异在于电解质的不同, 液态锂离子电池运用液体电解质, 聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来替代, 这种聚合物可所以“干态”的,也可所以“胶态”的,现在大部分选用聚合物胶体电解质。

1分类

固体

固体聚合物电解质锂离子电池电解质为聚合物与盐的混合物,这种电池在常温下的离子电导率低,可在常温下运用。

凝胶

凝胶聚合物电解质锂离子电池即在固体聚合物电解质中参加增塑剂等添加剂,然后进步离子电导率,使电池可在常温下运用。

聚合物

聚合物正极资料的锂离子电池选用导电聚合物作为正极资料,其比容量相对添加。因为用固体电解质替代了液体电解质,与液态锂离子电池比较,聚合物锂离子电池具有可薄形化、恣意面积化与恣意形状化等长处,因而能够用铝塑复合薄膜制作电池外壳,然后能够改进整个电池的比容量;聚合物锂离子电池还能够选用高分子作正极资料,其质量比能量将会比现在的液态锂离子电池进步20%以上。聚合物锂离子(Polymer Lithium-Ion Battery)电池具有小型化、薄型化、轻量化的特色。因而,聚合物电池在商场占有会逐步增多。[1]

2特色

聚合物锂离子电池具有以下特色[2]:

①塑形灵活性;

②更高的质量比能量(3倍于MH-Ni电池);

③电化学安稳窗口宽,可达5V;

④完美的安全可靠性;

⑤更长循环寿数,容量丢失少;

⑥体积利用率高;

⑦广泛的应用领域。

3注意事项

一 注重短路状况

聚合物锂离子电池,在充电进程中很简单发生短路状况。包含:内部短路,外部短路等状况。

尽管,现在大多数锂离子电池都带有防短路的维护电路,还有防爆线,但许多状况下,这个维护电路在各种状况下不必定会起效果,防爆线能起的效果也很有限。

二 充电不要过充

聚合物锂离子电池,假如充电时刻过长,发生胀大的可能性就会加大。

锂的化学性质十分生动,很简单焚烧,当电池充放电时,电池内部继续升温,活化进程中所发生的气体胀大,电池内压加大,压力到达必定程度,如外壳有伤痕,即会决裂,引起漏液、起火,乃至爆破。而聚合物锂离子电池只会胀大。

我们在运用时分,必定要注意安全。

4原理

锂离子电池现在有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其间,液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极选用锂化合物LiCoO2,LiNiO2或LiMn2O4,负极选用锂—碳层间化合物LixC6,典型的电池体系为:

(-) C | LiPF6—EC+DEC | LiCoO2 (+)

聚合物锂离子电池

正极反响(氧化反响):LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe- ———– (2.1)

负极反响(复原反响):6C+xLi++xe-=LixC6 ———– (2.2)

电池总反响:LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6 ———– (2.3)

[3]聚合物锂离子电池的原理与液态锂相同,首要差异是电解液与液态锂不同。电池首要的结构包含有正极、负极与电解质三项要素。所谓的聚合物锂离子电池是说在这三种首要结构中至少有一项或一项以上运用高分子资料做为首要的电池体系。而在现在所开发的聚合物锂离子电池体系中,高分子资料首要是被应用于正极及电解质。正极资料包含导电高分子聚合物或一般锂离子电池所选用的无机化合物,电解质则能够运用固态或胶态高分子电解质,或是有机电解液,一般锂离子技能运用液体或胶体电解液,因而需求巩固的二次包装来包容可燃的活性成分,这就添加了分量,别的也约束了尺度的灵活性。

新一代的聚合物锂离子电池在形状上可做到薄形化(ATL电池最薄可达0.5毫米,相于一张卡片的厚度)、恣意面积化和恣意形状化,大大进步了电池造型规划的灵活性,然后能够合作产品需求,做成任何形状与容量的电池,为设备开发商在电源解决方案上供给了一些规划灵活性和适应性,以最大化地优化其产品功能。一起,聚合物锂离子电池的单位能量比现在的一般锂离子电池进步了20%,其容量、与环保功能等方面都较锂离子电池,有一些改进。

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