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电池知识

聚合物锂离子电池与液态锂离子电池的根本区别是什么?

来源:宝鄂实业    2019-06-23 19:03    点击量:
最近的20年,离子传导性较高的高分子材料倍受关注。1973年,Wright等首次发现了聚氧乙烯(PEO)与碱金属盐配位具有离子导电性。1978年,Armand提出PEO/碱金属盐配合物作为带有碱金属电极的新型可充电电池的离子导体,这一建议使得高分子固体电解质成为高分子研究领域20年来非常引人注目的热门课题。高分子固体电解质的特点是具有比较高的离子导电性,较宽电位的同时,还具有易薄膜成形、柔软、质轻、有弹性、透明等优点,是含有离子传导性的无机玻璃类固态电解质所无法实现的。

3.1 聚合物/盐复合物电解质
PEO和锂盐配位的高分子固体电解质(SPE)
3.2 共聚物/盐复合物电解质
(1)无规共聚醚
主要有两种结构:一种是氧乙烯-氧亚甲基结构,另一种是氧乙烯-氧丙烯(EO-PO)无规共聚物
(2)梳状共聚物
结构:分子量的聚醚链嫁接在高聚物(Tg较低)的主链上,
(3)嵌段共聚物
结构:氧亚甲基连接的聚苯乙烯-聚氧乙烯-聚苯乙烯三嵌段聚合物
(4)网络结构聚合物
主要有两种制作方法:一种是无机高分子上连接聚醚支链,形成两相结构,即无机支持相和有机导电相;另一种方法是通过不饱和聚醚(大分子单体)进行聚合交联,生成网络结构高分子电解质。。
3.3聚合物/无机物共混复合物。无机微粒搀入高分子电解质中制备高分子-陶瓷复合电解质。
3.4 乳胶粒子/盐复合电解质。不同性能的乳胶粒子制备出一系列的两相结构的高分子固体电解质,有两种方法:。
1)丁苯橡胶(SBR)和丁氰橡胶(NBR)乳胶粒子。
2)以橡胶态、非极性的聚丁二烯(PB)为核,以极性、玻璃态的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为壳,合成具有核壳结构的复合乳胶粒子。
3.5 聚合物凝胶/盐复合电解质。凝胶型CPE为电解质。

.聚合物锂离子电池与液态锂离子电池的区别。聚合物锂离子电池与液态锂离子电池最根本的区别在于二者所采用的电解质不同。聚合物锂电池的电解质从外观上看为固态,称为聚合物固体电解质。这种电解质是一类处于固体状态,但能像液体那样溶解支持电解质,并能发生离子迁移现象的高分子材料。。
. 聚合物锂离子电池的八大优势。
1.安全性能好  。聚合物锂电池在结构上采用铝塑软包装,有别于液态电芯的金属外壳,一旦发生安全隐患,液态电芯容易爆炸,而聚合物电芯最多只会气鼓。 。 
2.厚度小,能做得更薄。普通液态锂电采用先定制外壳,后塞正负极村料的方法,厚度做到3.6mm以下存在技术瓶颈,聚合物电芯则不存在这一问题,厚度可做到1mm以下,符合时下手机需求方向。  。
3.重量轻。聚合物电池重量较同等容量规格的钢壳锂电轻40%,较铝壳电池轻20%。  。
4.容量大。聚合物电池较同等尺寸规格的钢壳电池容量高10~15%,较铝壳电池高5~10%,成为彩屏手机及彩信手机的首选,现在市面上新出的彩屏和彩信手机也大多采用聚合物电芯。 。 
5.内阻小  。聚合物电芯的内阻较一般液态电芯小,目前国产聚合物电芯的内阻甚至可以做到35mΩ以下,极大的减低了电池的自耗电,延长手机的待机时间,完全可以达到与国际接轨的水平。这种支持大放电电流的聚合物锂电更是遥控模型的理想选择,成为最有希望替代镍氢电池的产品。  。
6.形状可定制  。聚合物电池可根据客户的需求增加或减少电芯厚度,开发新的电芯型号,价格便宜,开模周期短,有的甚至可以根据手机形状量身定做,以充分利用电池外壳空间,提升电池容量。  。
7.放电特性佳  。聚合物电池采用胶体电解质,相比液态电解质,胶体电解质具有平稳的放电特性和更高的放电平台。  。
8.保护板设计简单  。由于采用聚合物材料,电芯不起火、不爆炸,电芯本身具有足够的安全性,因此聚合物电池的保护线路设计可考虑省略PTC和保险丝,从而节约电池成本。。
我们知道电池是手机电能的来源,也就是手机的动力,没有电池的供电,手机也就是一块废铁,一块高容量高性能的电池,不仅可以给手机长时间的续航能力,而且也可以保护手机的电路,使得手机能够长时间高效率的工作,反之则很有可能会使手机出现意想不到的损坏。而对我们玩家来说,电池的性能在出厂的时候,就已经被定性,其电量的大小,性能的好坏,都是由电池本身来决定了,在这一方面我们无法人为的改变,不过这并不是说,我们在拿到电池后,就对它一点不能做了。手机使用的都是锂离子的充电电池,使用内存储电量的用完,需要再次充电方可补充电源。你不要小看充电这一环节,一个好的充电器和正确充电方法,可以保持电池长时间的待机时间,更可以延长电池的使用寿命。更远一步说,还可以对手机起到保护作用。关于如何充电的方法,经常在论坛里会有玩家问到,经过一段时间来的自己实际使用和参考,我总结出下面的几点: 
1. 一般锂电池出厂前,厂家进行激活处理,并进行预充电,因此电池均有余电,新买的手机电池是锂离子,那么前3~5次充电称为调整期,应充14小时以上,保证充分激活锂离子的活性。锂离子电池没有记忆效应,但有很强的隋性,应给予充分激活后,才能保证以后的使用能达到最佳效能。关于第一次充电这个问题,我也咨询了三星的技术人员,给我的回答是,三星的原厂电池,在出厂前就已经做了充分的激活处理,不用再用长时间充电的方法来激活锂离子的活性,第一次充电只要把电池里的余电用完后充满即可。我想三星技术人员的说法应该是可以信服的。 
2.有些自动化的智能型快速充电器当指示信号灯转变时,实际上只表示充满了90%。充电器会自动改变用慢速充电将电池充满。不要当即就把充电器的电源切断,最好还要给电池一段补电的时间,将电池充满后再使用,否则会缩短使用时间。 
3.充电前,锂电池不需要放电,也不可以放电,当前生产的锂电池的充电器都是没有放电功能的,如果可以调节充电的速度的话,建议大家充电时尽量以慢充充电,减少快充方式;无论慢充还是快充的时间都不要超过24小时。否则电池很可能会因为长时间的供电产生巨大的电子流而烧坏电芯。 
4.有很多用户在充电时还把手机开着,在充电的过程中,电池一面因为手机的使用而向外放电,又因电池的充电而向内供电,很可能使电压紊乱导致手机的电路板会发热,如果有来电时,会产生瞬间回流电流,对手机内部的零件造成损坏。 
5.电池的寿命决定于反复充放电次数,锂电池大约可以连续充放电500次左右,之后电池的性能会大大减弱,应尽量避免把电池内余电全部放完再充电,否则随着充电次数的增加,电池性能会慢慢减弱,电池的待机时间也就很难不下降了。 
6.不要将电池暴露在高温或严寒下,像三伏天时,不应把手机放在太阳底下,经受烈日的曝晒;或拿到空调房中,放在冷气直吹的地方。当充电时,电流产品回流,电池有一点发热是正常的。 
7.如果手机电池放置太长时间而未用,最好到手机维修部门申请给电池作一个激活处理,也可以自己用一个直流恒压器,调整电压为5~6V,电流500~600mA反向连接电池。注意,一触即放开,最多重复三次即可,经过这样处理后,再用原装充电器进行“调整期”充电。 

8.充电的不是时间越长越好,对没有保护电路的电池充满后即应停止充电,否则会因发热或过热影响性能。计算电池的理论充电时间的方法如下:电池的电量除以充电器的输出电流就可以,例如:以一块电量为800MAH的电池为例,充电器的输出电流为500MA 那么充电时间就等于800MAH/500MA=1.6小时,当然这只是理论的充满电的时间计算,当充电器显示充电完成后,最好还要给电池大约半个小时左右的补电时间。锂离子电池必须选用专用充电器,否则可能会达不到饱和状态,影响其性能发挥。
正常使用中应该何时开始充电
      因为充放电的次数是有限的,所以应该将锂电池的电尽可能用光再充电。但是我找到一个关于锂离子电池充放电循环的实验表,关于循环寿命的数据列出如下:
循环寿命 (10%DOD):>1000次
循环寿命 (100%DOD):>200次


      其中DOD是放电深度的英文缩写。从表中可见,可充电次数和放电深度有关,10%DOD时的循环寿命要比100%DOD的要长很多。当然如果折合到实际充电的相对总容量:10%*1000=100,100%*200=200,后者的完全充放电还是要比较好一些,但前面网友的那个说法要做一些修正:在正常情况下,你应该有保留地按照电池剩余电量用完再充的原则充电,但假如你的电池在你预计第2天不可能坚持整个白天的时候,就应该及时开始充电,当然你如果愿意背着充电器到办公室又当别论。
而你需要充电以应付预计即将到来的会导致通讯繁忙的重要事件的时候,即使在电池尚有很多余电时,那么你也只管提前充电,因为你并没有真正损失“1”次充电循环寿命,也就是“0.x”次而已,而且往往这个x会很小。


      电池剩余电量用完再充的原则并不是要你走向极端。和长充电一样流传甚广的一个说法,就是“尽量把机器的电池的电量用完,最好用到自动关机”。这种做法其实只是镍电池上的做法,目的是避免记忆效应发生,不幸的是它也在锂电池上流传之今。曾经有人因为机器电池电量过低的警告出现后,仍然不充电继续使用一直用到自动关机的例子。结果这个例子中的机器在后来的充电及开机中均无反应,不得不送客服检修。这其实就是由于电池因过度放电而导致电压过低,以至于不具备正常的充电和开机条件造成的。

3、对锂电池的正确做法


归结起来,对锂电池在使用中的充放电问题最重要的提示是:
1、按照标准的时间和程序充电,即使是前三次也要如此进行;
2、当出现机器电量过低提示时,应该尽量及时开始充电;
3、锂电池的激活并不需要特别的方法,在机器正常使用中锂电池会自然激活。如果你执意要用流传的“前三次12小时长充电激活 ”方法,实际上也不会有效果。
因此,所有追求12小时超长充电和把锂电池用到自动关机的做法,都是错误的。如果你以前是按照错误的说法做的,请你及时改正,也许为时还不晚。