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聚合物鋰電池的原理
聚合物鋰電池是采用聚合物作電極和電解質(zhì)材料的一種電池,根據(jù)電池正負(fù)極采用材料的不同,它又有許多不同類型的聚合物電池。
聚合物電池鋰擁有更高能量密度、可小型和薄型化、輕量化、高安全性及低成本,聚合物鋰電池在其構(gòu)造中至少有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上使用聚合物材料作為主電池系統(tǒng)。 液態(tài)鋰離子電池(Li-ion)作為一種高效能源載體被廣泛應(yīng)用于通訊、電子行業(yè),特別是手機(jī)、PDA等個(gè)人通訊工具上。然而近一兩年來(lái),隨著通訊技術(shù)的飛速發(fā)展,手機(jī)彩屏技術(shù)、彩信技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)及攝像技術(shù)相續(xù)出現(xiàn),對(duì)電池的容量、體積、重量及電化學(xué)性能等指標(biāo)提出了更高的要求,傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電已越來(lái)越不能適應(yīng)新的需求。新型聚合物鋰離子電池(Li-Poly)的出現(xiàn),迎合了這一需求。聚合物鋰電是在原有鋼殼、鋁殼電池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的第三代鋰離子電池,以其更輕、更薄、能量密度更高的特點(diǎn),受到國(guó)內(nèi)外通訊終端廠商及設(shè)計(jì)公司的青睞。聚合物鋰離子電池與液態(tài)鋰離子電池最根本的區(qū)別在于二者所采用的電解質(zhì)不同。聚合物鋰電池的電解質(zhì)從外觀上看為固態(tài),稱為聚合物固體電解質(zhì)。這種電解質(zhì)是一類處于固體狀態(tài),但能像液體那樣溶解支持電解質(zhì),并能發(fā)生離子遷移現(xiàn)象的高分子材料。 ![]() 聚合物鋰離子電池外形具高可塑性,且超輕,超薄,高容量,無(wú)漏液且高安全性,同時(shí)無(wú)鉛,無(wú)汞,無(wú)鎘等有毒元素,是真正的環(huán)保電池,對(duì)環(huán)境不會(huì)帶來(lái)任何污染。 聚合物電池采用膠體電解質(zhì),具有平穩(wěn)的放電特性和更高的放電平臺(tái)。并具備高功率的承受力,即使大功率充放,高頻度使用,都可快速完成充電過(guò)程,完全無(wú)記憶效應(yīng),電池的充放電效率都在99.8%荷電保持能力強(qiáng),月荷電保持率大于95%。具備最優(yōu)良的內(nèi)部一致性,保證每次“充放”過(guò)程的一致性,確保電池最長(zhǎng)的整體壽命。 聚合物鋰電池在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑軟包裝,一旦發(fā)生安全隱患,聚合物電芯只會(huì)氣鼓。 聚合物鋰電池在安全性能上還要滿足以下條件: 1、短路:不起火,不爆炸 2、過(guò)充電:不起火,不爆炸 3、熱箱試驗(yàn):不起火,不爆炸(150℃恒溫10min) 4、針剌:不爆炸(用Ф3mm釘穿透電池) 5、平板沖擊:不起火,不爆炸(10kg重物自1M高處砸向電池) 6、焚燒:不爆炸(煤氣火焰燒烤電池) 聚合物鋰電池電化學(xué)原理: 聚合物鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為正、負(fù)極的二次電池。正極采用鋰化合物L(fēng)iCoO2,LiNiO2或LiMn2O4,負(fù)極采用鋰—碳層間化合物L(fēng)ixC6,典型的電池體系為: C|LiPF6—EC+DEC|LiCoO2(+) 正極反應(yīng):LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe 負(fù)極反應(yīng):6C+xLi++xe-=LixC6 電池總反應(yīng):LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6 聚合物鋰電池安全
目前聚合物鋰電池的充電方式一般采用恒流恒壓充電:電池首先以恒流充電CC,當(dāng)電池電壓升高至一定值(4.2V)時(shí),電壓保持不變CV,電路中電流降至很小,最終趨于0。 1、禁止在火旁或很熱的地方給電池充電; 2、禁止將電池放入微波爐或高壓容器內(nèi); 3、禁止在高溫下(如強(qiáng)陽(yáng)光或很熱的汽車?yán)铮╅L(zhǎng)期使用或許放置電池,否則會(huì)引起電池過(guò)熱、起火或者功能衰退、壽命減少; 4、如有電解液泄漏而接觸到皮膚或者其它的部位,應(yīng)立即用清水沖洗,電解液接觸到眼睛立即用清水沖洗后就近就醫(yī); 5、禁止使用已經(jīng)損壞的電池,如出現(xiàn)電解液泄漏或散發(fā)電解液氣味的電池應(yīng)遠(yuǎn)離火源以避免電池著火或爆炸。 |