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聚合物鋰電池的基礎知識介紹

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年06月19日  

聚合物電池是在原有鋼殼、鋁殼電池的基礎上發展起來的第三代鋰離子電池,以其更輕、更薄、能量密度更高的特點,受到國內外通訊終端廠商及設計公司的青睞。聚合物鋰離子電池與液態鋰離子電池最根本的區別在于二者所采用的電解質不同。聚合物鋰電池的電解質


從外觀上看為固態,稱為聚合物固體電解質。這種電解質是一類處于固體狀態,但能像液體那樣溶解支持電解質,并能發生離子遷移現象的高分子材料。


根據鋰離子電池所用電解質材料不同,鋰離子電池可以分為液態鋰離子電池(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極材料與液態鋰離子都是相同的,電池的工作原理也基本一致。它們的主要區別在于電解質的不同,鋰離子電池使用的是液體電解質,而聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質來代替,這種聚合物可以是“干態”的,也可以是“膠態”的,目前大部分采用聚合物膠體電解質。聚合物鋰離子電池可分為三類:


(1)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,這種電池在常溫下的離子電導率低,適于高溫使用。


(2)凝膠聚合物電解質鋰離子電池。即在固體聚合物電解質中加入增塑劑等添加劑,從而提高離子電導率,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。由于用固體電解質代替了液體電解質,與液態鋰離子電池相比,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點,也不會產生漏液與燃燒爆炸等安全上的問題,因此可以用鋁塑復合薄膜制造電池外殼,從而可以提高整個電池的比容量;聚合物鋰離子電池還可以采用高分子作正極材料,其質量比能量將會比目前的液態鋰離子電池提高50%以上。此外,聚合物鋰離子電池在工作電壓、充放電循環壽命等方面都比鋰離子電池有所提高。基于以上優點,聚合物鋰離子電池被譽為下一代鋰離子電池。


1、安全性能好


聚合物鋰電池在結構上采用鋁塑軟包裝,有別于液態電芯的金屬外殼,一旦發生安全隱患,液態電芯容易爆炸,而聚合物電芯最多只會氣鼓。


2、厚度薄


普通液態鋰電采用先定制外殼,后塞正負極村料的方法,厚度做到3.6mm以下存在技術瓶頸,聚合物電芯則不存在這一問題,厚度可做到1mm以下,符合時下手機需求方向。


3、重量輕


聚合物電池重量較同等容量規格的鋼殼鋰電輕40%,較鋁殼電池輕20%.


4、容量大


聚合物電池較同等尺寸規格的鋼殼電池容量高10~15%,較鋁殼電池高5~10%,成為彩屏手機及彩信手機的首選。


5、內阻小


聚合物電芯的內阻較一般液態電芯小,目前國產聚合物電芯的內阻甚至可以做到35mΩ以下,極大的減低了電池的自耗電,延長手機的待機時間,完全可以達到與國際接軌的水平。


6、形狀可定制


聚合物電池可根據客戶的需求增加或減少電芯厚度,開發新的電芯型號,價格便宜,開模周期短,有的甚至可以根據手機形狀量身定做,以充分利用電池外殼空間,提升電池容量。


7、放電特性佳


聚合物電池采用膠體電解質,相比液態電解質,膠體電解質具有平穩的放電特性和更高的放電平臺。


8、保護板設計簡單


由于采用聚合物材料,電芯不起火、不爆炸?電芯本身具有足夠的安全性?因此聚合物電池的保護線路設計可考慮省略PTC和保險絲?從而節約電池成本。


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