锂聚合物电池

锂聚合物电池

一种新型高分子锂电池
锂聚合物电池(Li-polymer),又称高分子锂电池,相对以前的电池,具有能量高、小型化、轻量化,以及高安全性和低成本等多种明显优势,是一种新型电池。在形状上,锂聚合物电池具有超薄化特征,可以配合一些产品的需要,制作成不同形状与容量的电池。该类电池理论上的最小厚度可达0.5mm。
    中文名:聚合物锂电池 外文名: 所属品牌: 英文名:Li-polymer 别 称:高分子锂电池 厚 度:1mm 容 量:3.7V 250mAh

特点

相对于锂离子电池,锂聚合物电池的特点如下:

改善电池漏液的问题,但并没有彻底改善。

可制成薄型电池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。

电池可设计成多种形状。

可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,而高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。

放电量理论上高出同样大小的锂离子电池10%。

安全性

所有的锂离子电池,无论是以前的,还是最近这些年的,包括:聚合物锂离子电池,磷酸锂铁电池等等,都非常害怕电池内部短路、电池外部短路、过充这些情况。

锂的化学性质非常活跃,很容易燃烧,当电池放电、充电时,电池内部会持续升温,活化过程中所产生的气体膨胀,电池内压加大,压力达到一定程度,如外壳有伤痕,即会破裂,引起漏液、起火,甚至爆炸。

技术人员为了缓解锂离子电池的危险,加入了能抑制锂元素活跃的成份(比如钴、锰、铁等等),但这些并不能从本质上改变锂离子电池的危险性。所以大家在使用各种锂离子电池时候,一定要注意安全。

原理

锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)和锂聚合物电池(PLIB)两类。其中,液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物LiCoO2,LiNiO2或LiMn2O4,负极采用锂—碳层间化合物LixC6,典型的电池体系为:(-)C|LiPF6—EC+DEC|LiCoO2(+)

正极反应:LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe-

负极反应:6C+xLi++xe-=LixC6

电池总反应:LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6

锂聚合物电池的原理与液态锂相同,主要区别是电解液与液态锂不同。电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。所谓的锂聚合物电池是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料做为主要的电池系统。而在所开发的锂聚合物电池系统中,高分子材料主要是被应用于正极及电解质。正极材料包括导电高分子聚合物或一般锂离子电池所采用的无机化合物,电解质则可以使用固态或胶态高分子电解质,或是有机电解液,一般锂离子技术使用液体或胶体电解液,因此需要坚固的二次包装来容纳可燃的活性成分,这就增加了重量,另外也限制了尺寸的灵活性。

新一代的锂聚合物电池在形状上,理论上可做到,形状多样化,提高了电池造型设计的灵活性,从而可以配合产品需求,做成一些形状与容量的电池,为应用设备开发商在电源解决方案上提供了高度的设计灵活性和适应性,以最大化地优化其产品性能。同时,锂聚合物电池的单位能量比一般锂离子电池提高了10%。其容量、循环寿命等方面都较锂离子电池有大幅度的提高。

优点

1.无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。

2.可制成薄型电池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。

3.电池可设计成多种形状。

4.电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲900左右。

5.可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。

6.容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍。

运用

全固态锂离子电池由于具有安全性高、能量密度高等优势,已成为未来锂离子电池发展的必经之路。化学电池是目前电动汽车领域应用最为广泛的电池种类,如镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池、燃料电池等。

命名方式

锂离子聚合物电池一般采用6-7位数进行命名,分别表示厚/宽/高,如PL6567100表示厚度为6.5mm,宽度为67mm,高度为100mm的锂离子聚合物电池,其中PL表示该电池属聚合物类别。锂离子聚合物电池制作工艺一般采用叠片软包装,所以尺寸改变很灵活方便,型号相对多。

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