鉅大LARGE | 點擊量：1974次 | 2018年07月20日
鋰聚合物電池的定義是什么
鋰聚合物電池（Li-polymer，又稱高分子鋰電池）：相對以前的電池，來說、能量高、小型化、輕量化，是一種化學性質的電池。
鋰聚合物電池在形狀上，鋰聚合物電池具有超薄化特征，可以配合一些產品的需要，制作成不同形狀與容量的電池。該類電池，理論上的最小厚度可達0.5mm。
一般的電池的三要素：正極、負極與電解質。所謂的鋰聚合物電池是指在三要素中至少有一個或一個以上采用高分子材料的電池系統。在鋰聚合物電池系統中，高分子材料大多數被用在了正極和電解質上。正極材料使用的是導電高分子聚合物或一般鋰離子電池所使用的無機化合物，負極常應用鋰金屬或鋰碳層間化合物，電解質是采用固態或者膠態高分子電解質，或者有機電解液。由于鋰聚合物中沒有多余的電解液，因此它更可靠更穩定。[1]
鋰聚合物電池是采用銼合金做正極，采用高分子導電材料、聚乙炔、聚苯胺或聚對苯酚等做負極，有機溶劑作為電解質。鋰聚苯胺電池的比能量可達到350W.h/kg，但比功率只有50-60W/kg，使用溫度-40-70度，壽命約330次左右。
相對于鋰離子電池，鋰聚合物電池的特點如下：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
1.相對，改善電池漏液的問題，但并沒有徹底改善。
2.可制成薄型電池：以3.6V250mAh的容量，其厚度可薄至0.5mm。
3.電池可設計成多種形狀。
4.可制成單顆高電壓：液態電解質的電池僅能以數顆電池串聯得到高電壓,而高分子電池由于本身無液體，可在單顆內做成多層組合來達到高電壓。
5.放電量，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勢。基于這樣的優點，鋰聚合物電池是可制成任何形狀與容量的電池，進而滿足各種產品的需要；并且它采用鋁塑包裝，內部出現問題可立即通過外包裝表現出來，即便存在安全隱患，也不會爆炸，只會鼓脹。在聚合物電池中，電解質起著隔膜和電解液的雙重功能:一方面像隔膜一樣隔離開正負極材料，使電池內部不發生自放電及短路，另一方面又像電解液一樣在正負極之間傳導鋰離子。聚合物電解質不僅具有良好的導電性，而且還具備高分子材料所特有的質量輕、彈性好、易成膜等特性，也順應了化學電源質量輕、安全、高效、環保的發展趨勢。[1]
所有的鋰離子電池，無論是以前的，還是這些年的，包括：聚合物鋰離子電池，磷酸鐵鋰電池等等，都非常害怕電池內部短路、電池外部短路、過充這些情況。
因為，鋰的化學性質非常活躍，很容易燃燒，當電池放電、充電時，電池內部會持續升溫，活化過程中所產生的氣體膨脹，電池內壓加大，壓力達到一定程度，如外殼有傷痕，即會破裂，引起漏液、起火，甚至爆炸。
技術人員為了緩解鋰離子電池的危險，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上改變鋰離子電池的危險性。
普通鋰離子電池在過充、短路等情況時候發生時，電池內部可能出現升溫、正極材料分解、負極和電解液材料被氧化等現象，進而導致氣體膨脹和電池內壓加大，當壓力達到一定程度后就可能出現爆炸。而聚合物鋰離子電池因為使用了膠態電解質，不會因為液體沸騰而產生大量氣體，從而杜絕了劇烈爆炸的可能。
目前國內的聚合物電池多數僅僅是軟包電池，采用鋁塑膜做外殼，但電解液并沒有改變。這種電池同樣可以薄型化，其低溫放電特性比聚合物電池更好，而材料能量密度則與液態鋰電池、普通聚合物電池基本一致，但因為使用了鋁塑膜，因此比普通液態鋰電更輕。安全方面，當液體剛沸騰時軟包電池的鋁塑膜會自然鼓包或破裂，同樣不會爆炸。
須注意的是，新型電池依然可能燃燒或膨脹裂開，安全方面并非萬無一失。
所以大家在使用各種鋰離子電池時候，一定要注意安全。
鋰離子電池目前有液態鋰離子電池(LIB)和鋰聚合物電池(PLIB)兩類。其中，液態鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為正、負極的二次電池。正極采用鋰化合物LiCoO2，LiNiO2或LiMn2O4，負極采用鋰—碳層間化合物LixC6，典型的電池體系為：
(-)C|LiPF6—EC+DEC|LiCoO2(+)
正極反應：LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe-
負極反應：6C+xLi++xe-=LixC6
電池總反應：LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6
鋰聚合物電池的原理與液態鋰相同，主要區別是電解液與液態鋰不同。電池主要的構造包括有正極、負極與電解質三項要素。所謂的鋰聚合物電池是說在這三種主要構造中至少有一項或一項以上使用高分子材料做為主要的電池系統。而在所開發的鋰聚合物電池系統中，高分子材料主要是被應用于正極及電解質。正極材料包括導電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機化合物，電解質則可以使用固態或膠態高分子電解質，或是有機電解液，一般鋰離子技術使用液體或膠體電解液，因此需要堅固的二次包裝來容納可燃的活性成分，這就增加了重量，另外也限制了尺寸的靈活性。
新一代的鋰聚合物電池在形狀上，理論上可做到，形狀多樣化，提高了電池造型設計的靈活性，從而可以配合產品需求，做成一些形狀與容量的電池，為應用設備開發商在電源解決方案上提供了高度的設計靈活性和適應性，以最大化地優化其產品性能。同時，鋰聚合物電池的單位能量比一般鋰離子電池提高了10%。其容量、循環壽命等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。
由美國3M公司和加拿大Hgdro-Quebec公司共同開發一種固態免維護鋰聚合物電池，鋰電池的電極用氧化釩(VOx)及石墨制成，電解質為Li(CFSO2)2N。鋰聚合物電池的結構比較特殊，是由五層薄膜組成。第一層用金屬箔作集電極，第二層為負極，第三層是固體電解質，第四層用銼箔作為正極，第五層為絕緣層，五層疊起來的總厚度為0.lmm。這種鋰聚合物電池的工作溫度為60-100度，為防止電池瞬間輸出大電流時而引起過熱，該鋰聚合物電池有一個嚴格的熱管理系統，來控制其正常工作溫度。這種鋰聚合物電池主要的優點是消除了液體電解質，可以避免在電池出現故障時，電解質溢出而造成的污染。
技術性能
1997年，美國3M公司和加拿大Hgdro-伽ebec公司共同開發的鋰聚合物蓄電池的技術性能見表7-26.
以上的鋰聚合物電池電解質是柔性固體聚合物，金屬銼箔密封在電池中，而且在180℃的高溫條件下仍然能夠正常進行工作。這種鋰離子電池的樣品經過碰撞試驗證明是安全的。多個鋰聚合物電池串聯時要防止過充電和過放電，鋰聚合物電池快速充電性能還需進一步解決。[2]
鋰聚合物電池按電解質可分為三類：(1)凝膠聚合物電解質[11]鋰離子電池，它是在固體聚合物電解質中加入添加劑提高離子電導率，使電池可在常溫下使用；(2)固體聚合物電解質鋰離子電池，電解質為聚合物與鹽的混合物，在常溫下的離子電導率低，適于高溫使用；(3)復合凝膠聚合物正極材料的鋰離子電池，導電聚合物作為正極材料，其比能量是現有鋰離子電池的3倍，是最新一代的鋰離子電池。[1]
命名方式
鋰離子聚合物電池一般采用6-7位數進行命名，分別表示厚/寬/高，如PL6567100表示厚度為6.5mm，寬度為67mm，高度為100mm的鋰離子聚合物電池，其中PL表示該電池屬聚合物類別。鋰離子聚合物電池制作工藝一般采用疊片軟包裝，所以尺寸改變很靈活方便，型號相對多。
上一篇：電動車如何正確保養電池
