鉅大LARGE | 點擊量:6139次 | 2018年05月21日
鋰聚合物和鋰電池哪個好
鋰聚合物電池是鋰離子電池升級換代產(chǎn)品.相對于現(xiàn)在流行的鋰離子電池而言,它具有容量大、體積?。ū。?、安全(不會爆炸)等優(yōu)點.但是,由于整個產(chǎn)業(yè)鏈的換代需要一定時間,它的造價(成本)目前還比較高,僅在高端數(shù)碼產(chǎn)品中有使用(超薄筆記本電腦等).
可以預(yù)見,在未來的5--10年中,鋰聚合物電池必將取代現(xiàn)有的鋰離子電池!其實,在電子產(chǎn)品行業(yè)比較發(fā)達(dá)的日韓等國鋰聚合物電池的普及率己達(dá)到了一定水平,只是我國在這方面還較為落后,讓我們拭目以待吧!等不遠(yuǎn)的將來采用鋰聚合物電池的手機(jī)便宜了,我一定要更換一部這種更安全的手機(jī)(電池)!
鋰聚合物電池(Li-polymer,又稱高分子鋰電池):具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化,以及高安全性和低成本等多種明顯優(yōu)勢,是一種新型電池.在形狀上,鋰聚合物電池具有超薄化特征,可以配合各種產(chǎn)品的需要,制作成任何形狀與容量的電池.該類電池可以達(dá)到的最小厚度可達(dá)0.5mm.相對于鋰離子電池,鋰聚合物電池的特點如下:
1.無電池漏液問題,其電池內(nèi)部不含液態(tài)電解液,使用膠態(tài)的固體.
2.可制成薄型電池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm.
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%
3.電池可設(shè)計成多種形狀.
4.電池可彎曲變形:高分子電池最大可彎曲90°左右.
5.可制成單顆高電壓:液態(tài)電解質(zhì)的電池僅能以數(shù)顆電池串聯(lián)得到高電壓,而高分子電池由于本身無液體,可在單顆內(nèi)做成多層組合來達(dá)到高電壓.
6.容量將比同樣大小的鋰離子電池高出一倍.
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(xué)性質(zhì)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(chǎn)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(dá)0.5mm。
一般的電池的三要素:正極、負(fù)極與電解質(zhì)。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(tǒng)。在鋰聚合物電池系統(tǒng)中,高分子材料 大多數(shù)被用在了正極和電解質(zhì)上。正極材料使用的是導(dǎo)電高 分子聚合物或一般鋰離子電池所使用的無機(jī)化合物,負(fù)極常 應(yīng)用鋰金屬或鋰碳層間化合物,電解質(zhì)是采用固態(tài)或者膠態(tài) 高分子電解質(zhì),或者有機(jī)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(wěn)定。
鋰聚合物電池是采用銼合金做正極,采用高分子導(dǎo)電材料、聚乙炔、聚苯胺或聚對苯酚等做負(fù)極,有機(jī)溶劑作為電解質(zhì)。鋰聚苯胺電池的比能量可達(dá)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:
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(shè)計成多種形狀。
4. 可制成單顆高電壓:液態(tài)電解質(zhì)的電池僅能以數(shù)顆電池串聯(lián)得到高電壓,而高分子電池由于本身無液體,可在單顆內(nèi)做成多層組合來達(dá)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(yōu) 勢?;谶@樣的優(yōu)點,鋰聚合物電池是可制成任何形狀與容量 的電池,進(jìn)而滿足各種產(chǎn)品的需要;并且它采用鋁塑包裝,內(nèi) 部出現(xiàn)問題可立即通過外包裝表現(xiàn)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(zhì)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(fù)極材料,使電池內(nèi)部不發(fā)生自 放電及短路,另一方面又像電解液一樣在正負(fù)極之間傳導(dǎo)鋰 離子。聚合物電解質(zhì)不僅具有良好的導(dǎo)電性,而且還具備高分 子材料所特有的質(zhì)量輕、彈性好、易成膜等特性,也順應(yīng)了化 學(xué)電源質(zhì)量輕、安全、高效、環(huán)保的發(fā)展趨勢。
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(nèi)部短路、電池外部短路、過充這些情況。
因為,鋰的化學(xué)性質(zhì)非?;钴S,很容易燃燒,當(dāng)電池放電、充電時,電池內(nèi)部會持續(xù)升溫,活化過程中所產(chǎn)生的氣體膨脹,電池內(nèi)壓加大,壓力達(dá)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(shù)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(zhì)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(fā)生時,電池內(nèi)部可能出現(xiàn)升溫、正極材料分解、負(fù)極和電解液材料被氧化等現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致氣體膨脹和電池內(nèi)壓加大,當(dāng)壓力達(dá)到一定程度后就可能出現(xiàn)爆炸。而聚合物鋰離子電池因為使用了膠態(tài)電解質(zhì),不會因為液體沸騰而產(chǎn)生大量氣體,從而杜絕了劇烈爆炸的可能。
目前國內(nèi)的聚合物電池多數(shù)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(tài)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(tài)鋰電更輕。安全方面,當(dāng)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(tài)鋰離子電池(LIB)和鋰聚合物電池(PLIB)兩類。其中,液態(tài)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
鋰聚合物電池的原理與液態(tài)鋰相同,主要區(qū)別是電解液與液態(tài)鋰不同。電池主要的構(gòu)造包括有正極、負(fù)極與電解質(zhì)三項要素。所謂的鋰聚合物電池是說在這三種主要構(gòu)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(tǒng)。而在所開發(fā)的鋰聚合物電池系統(tǒng)中,高分子材料主要是被應(yīng)用于正極及電解質(zhì)。正極材料包括導(dǎo)電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機(jī)化合物,電解質(zhì)則可以使用固態(tài)或膠態(tài)高分子電解質(zhì),或是有機(jī)電解液,一般鋰離子技術(shù)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(shè)計的靈活性,從而可以配合產(chǎn)品需求,做成一些形狀與容量的電池,為應(yīng)用設(shè)備開發(fā)商在電源解決方案上提供了高度的設(shè)計靈活性和適應(yīng)性,以最大化地優(yōu)化其產(chǎn)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(huán)壽命等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。
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