鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:776次 | 2020年09月30日
介紹聚合物鋰離子電池特點(diǎn)
根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料不同,鋰離子電池可以分為液態(tài)鋰離子電池(lithiumionbattery,簡稱為LIB)和聚合物鋰離子電池(polymerlithiumionbattery,簡稱為LIP)兩大類。聚合物鋰離子電池所用的正負(fù)極材料與液態(tài)鋰離子都是相同的,電池的工作原理也基本一致。它們的重要差別在于電解質(zhì)的不同,鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì),而聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質(zhì)來代替,這種聚合物可以是干態(tài)的,也可以是膠態(tài)的,目前大部分采用聚合物膠體電解質(zhì)。
從聚合物電池結(jié)構(gòu)看電池不僅是一個(gè)儲能部件,由于其內(nèi)部存在一定的電阻,因此在充放電過程中,內(nèi)阻要消耗一部分能量,從而導(dǎo)致能量的無謂喪失。關(guān)于筆記本常見的液態(tài)鋰離子電池而言,其單個(gè)電芯的內(nèi)阻一般在80毫歐左右,一些劣質(zhì)電內(nèi)阻更在100毫歐以上,而筆記本的電池大多由三至四個(gè)電芯串聯(lián)而成,再加上保護(hù)電路,電源引線等因素的影響,常規(guī)液態(tài)鋰離子電池的內(nèi)阻將達(dá)到三四百毫歐,而筆記本在充放電時(shí),電流高達(dá)3A左右,如此一來,就有三瓦左右的電能消耗在電池上,幾乎占了電池容量的10%,這也就是電池在充放電時(shí),容易發(fā)熱的原因。而這樣的發(fā)熱,不僅會(huì)造成電能的損耗,還容易導(dǎo)致電池過熱而縮短壽命。
從聚合物電池應(yīng)用看聚合物鋰離子電池在筆記本上的應(yīng)用,不僅能降低電池爆炸的概率,提升其安全性,隨意塑型,讓本本更輕薄,其電芯的內(nèi)阻更是只有35毫歐,僅為液態(tài)鋰離子電池的一半左右,這就能保證將聚合物鋰離子電池的內(nèi)阻控制在二百毫歐以內(nèi),內(nèi)阻減半,充放電過程中的電能損耗,發(fā)熱量等也隨之減半。就這樣,電芯材料的改進(jìn),令筆記本整體功耗降低了近2W,節(jié)能效果也相當(dāng)明顯。
聚合物鋰離子電池可分為三類:
(1)固體聚合物電解質(zhì)鋰離子電池。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導(dǎo)率低,適于高溫使用。
(2)凝膠聚合物電解質(zhì)鋰離子電池。即在固體聚合物電解質(zhì)中加入增塑劑等添加劑,從而提高離子電導(dǎo)率,使電池可在常溫下使用。
(3)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,其比能量是現(xiàn)有鋰離子電池的3倍,是最新一代的鋰離子電池。
由于用固體電解質(zhì)代替了液體電解質(zhì),與液態(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優(yōu)點(diǎn),也不會(huì)出現(xiàn)漏液與燃燒爆炸等安全上的問題,因此可以用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼,從而可以提高整個(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,其質(zhì)量比能量將會(huì)比目前的液態(tài)鋰離子電池提高50%以上。此外,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?;谝陨蟽?yōu)點(diǎn),聚合物鋰離子電池被譽(yù)為下一代鋰離子電池。
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