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什么是聚合物锂离子电池呢?

来源:宝鄂实业    2019-04-27 18:13    点击量:
聚合物锂离子电池(Li-ion-polymer)又称高分子锂电池,是一种化学性质的电池。电池包括有正极、负极与电解质三项要素。
 
  1978年,M.B.Armand等人首次在电池和电子器件中可以应用固体电解质,此后,聚合物电池的开发和研究日渐活跃起来,并终于在1999年正式投入商业化生产。聚合物锂离子电池以高分子聚合物电解质取代传统的液态有机电解质而产生,可以理解成以固体聚合物电解质来代替传统的液体电解质电池, 这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。聚合物锂电池一般正极材料可分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料,负极为石墨,其工作原理和普通锂电池基本一致。由于锂电池的充放电过程实际上是Li+在两个电极之间来回嵌入和脱出的过程,故这种电池又称为“摇椅电池”(Rocking Chair Batteries,缩写为RCB)。
 聚合物锂离子电池可分为三类:
 
  (1)固体聚合物电解质锂离子电池。电解质为聚合物与盐的混合物,这种电池在常温下的离子电导率低,适于高温使用。
 
  (2)凝胶聚合物电解质锂离子电池。即在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂,从而提高离子电导率,使电池可在常温下使用。
 
  (3)聚合物正极材料的锂离子电池。采用导电聚合物作为正极材料,其比能量是现有锂离子电池的3倍,是最新一代的锂离子电池。
 
  锂离子电池三类主要正极材料的比较(从左至右):
 
  
 
  由此可见第三类材料是同类电池中最佳的选择。小米手机的电池采用的是第三类“聚合物正极材料的锂离子电池”简称“聚合物锂电池”。
 
  聚合物锂离子电池和普通的锂电池有什么区别?
 
  1. 聚合物锂离子电池无电池漏液问题并使用胶态的固体,其内部不含锂电池的液态电解液,大大增加安全性;
 
  电池安全性举例对比图:(质量差异可能会影响到下面结果)
 
  
 
  2. 聚合物锂离子电池越薄越好生产;以3.6V400mAh的容量为例,其厚度可薄至0.5mm;减小了电池的体积,重量;
 
  3. 电池可设计成多种形状,聚合物锂离子电池最大可弯曲90°左右,使设计电池更加具有灵活性和适应性,以便最大化地优化其产品性能;
 
  4. 聚合物锂离子电池具有更高能量密度,并可制成单颗高电压电池,容量也将比同样大小的锂离子电池高出一倍;锂电池的液态电解质仅能以数颗电池串联得到高电压,由于密度等关系,无法发挥电池的最大作用;
 
  锂离子电池的能量密度图:
 
  
 
  5. 长循环的聚合物锂离子电池,让工作温度范围、使用寿命与环保性能等方面都较锂电池有大幅度的提高。