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普通的锂电池与聚合物锂电池有什么区别

钜大LARGE  |  点击量:5323次  |  2018年04月29日  

     锂聚合物电池(Li-polymer,又称高分子锂电池):相对以前的电池,来说、能量高、小型化、轻量化,是一种化学性质的电池。   锂聚合物电池在形状上,锂聚合物电池具有超薄化特征,可以配合一些产品的需要,制作成不同形状与容量的电池。该类电池,理论上的最小厚度可达0.5mm。   一般的电池的三要素:正极、负极与电解质。所谓的锂聚合物电池是指在三要素中至少有一个或一个以上采用高分子材料的电池系统。在锂聚合物电池系统中,高分子材料大多数被用在了正极和电解质上。正极材料使用的是导电高分子聚合物或一般锂离子电池所使用的无机化合物,负极常应用锂金属或锂碳层间化合物,电解质是采用固态或者胶态高分子电解质,或者有机电解液。由于锂聚合物中没有多余的电解液,因此它更可靠更稳定。   锂聚合物电池是采用锉合金做正极,采用高分子导电材料、聚乙炔、聚苯胺或聚对苯酚等做负极,有机溶剂作为电解质。锂聚苯胺电池的比能量可达到350W.h/kg,但比功率只有50-60W/kg,使用温度-40-70度,寿命约330次左右。   相对于锂离子电池,锂聚合物电池的特点如下:   1.相对,改善电池漏液的问题,但并没有彻底改善。   2.可制成薄型电池:以3.6V250mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。   3.电池可设计成多种形状。   4.可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,而高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。   5.放电量,理论上高出同样大小的锂离子电池10%。   锂聚合物电池(Li-polymer,又称之为高分子锂离子电池),具有比能量高、小型化、超薄化、轻量化和安全性高等多种优势。基于这样的优点,锂聚合物电池是可制成任何形状与容量的电池,进而满足各种产品的需要;并且它采用铝塑包装,内部出现问题可立即通过外包装表现出来,即便存在安全隐患,也不会爆炸,只会鼓胀。在聚合物电池中,电解质起着隔膜和电解液的双重功能:一方面像隔膜一样隔离开正负极材料,使电池内部不发生自放电及短路,另一方面又像电解液一样在正负极之间传导锂离子。聚合物电解质不仅具有良好的导电性,而且还具备高分子材料所特有的质量轻、弹性好、易成膜等特性,也顺应了化学电源质量轻、安全、高效、环保的发展趋势。   所有的锂离子电池,无论是以前的,还是这些年的,包括:聚合物锂离子电池磷酸铁锂电池等等,都非常害怕电池内部短路、电池外部短路、过充这些情况。   因为,锂的化学性质非常活跃,很容易燃烧,当电池放电、充电时,电池内部会持续升温,活化过程中所产生的气体膨胀,电池内压加大,压力达到一定程度,如外壳有伤痕,即会破裂,引起漏液、起火,甚至爆炸。   技术人员为了缓解锂离子电池的危险,加入了能抑制锂元素活跃的成份(比如钴、锰、铁等等),但这些并不能从本质上改变锂离子电池的危险性。   普通锂离子电池在过充、短路等情况时候发生时,电池内部可能出现升温、正极材料分解、负极和电解液材料被氧化等现象,进而导致气体膨胀和电池内压加大,当压力达到一定程度后就可能出现爆炸。而聚合物锂离子电池因为使用了胶态电解质,不会因为液体沸腾而产生大量气体,从而杜绝了剧烈爆炸的可能。   目前国内的聚合物电池多数仅仅是软包电池,采用铝塑膜做外壳,但电解液并没有改变。这种电池同样可以薄型化,其低温放电特性比聚合物电池更好,而材料能量密度则与液态锂电池、普通聚合物电池基本一致,但因为使用了铝塑膜,因此比普通液态锂电更轻。安全方面,当液体刚沸腾时软包电池的铝塑膜会自然鼓包或破裂,同样不会爆炸。   须注意的是,新型电池依然可能燃烧或膨胀裂开,安全方面并非万无一失。   所以大家在使用各种锂离子电池时候,一定要注意安全。   1、普通锂离子电池   锂离子电池俗称“锂电”,是目前综合性能最好的电池体系。锂离子电池负极是碳素材料,如石墨。正极是含锂的过渡金属氧化物   ,如LiMn2O4。   (1)锂离子电池的优点:   ①工作电压高,锂离子电池的工作电压在3.7V,是镍镉和镍氢电池工作电压的三倍。   ②比能量高。锂离子电池比能量已达140Wh/kg,是镍镉电池的3倍,镍氢电池的1.5倍。   ③循环寿命长。锂离子电池循环寿命已达1000次以上,在低放电深度下可达几万次,超过了其他几种二次电池。   ④自放电小。锂离子电池月自放电率仅为6-8%,远低于镍镉电池(25~30%)及镍氢电池(30~40%)。   ⑤无记忆效应。可以根据要求随时充电,而不会降低电池性能。   ⑥对环境无污染。锂离子电池中不存在有害物质,是名副其实的“绿色电池”。   2、锂聚合物电池   锂聚合物电池是更新一代电池,在1999年大批量进入市场。锂聚合物电池   除电解质是固态聚合物、而不是液态电解质外,其余与锂离子电池基本相同。   聚合物电解质材料是由溶体组成的普通薄膜,在溶体中主体聚合物如聚乙烯的氧化物作为不移动的溶剂。锂聚合物电池的优点是   可制成任意形状和比较轻,这是因为它不含重金属和有保持电解质不外泄的塑料壳。它们的性能都较好,理想状态的锂聚合物电池   容量达几千mA?h,且更安全。固态电解质像一个密封凝胶,在充电过程中不会轻易自燃解体。   3、两种电池的比较   锂聚合物电池和锂离子电池技术都能代替Ni-Gd电池。但是价格太高,市场还未完全接受,特别是锂聚合物技术。Darnell集团公司的分析家Brush认为:聚合物电池不会永远比锂离子电池贵,生产情况确实贵了许多,这就推动了锂离子电池技术的发展。以前用于笔记本电脑的锂离子电池成本是41.42美元,用于笔记本电脑的聚合物电池成本是60.80美元。   锂聚合物电池在相同体积下比锂电池容量大,且完全没有记忆效应(锂离子电池还是有记忆效应的,只是比较小而已)。   锂聚合物电池其实是一种凝胶状物质,容易做成各种形状。而且不含有害的重金属元素,是“绿色电池”。   锂离子电池阴极是碳素资料,如石墨。阳极是含锂的过渡非金属氧化物,如LiMn2O4。电介质是含锂盐的无机滤液。   一般锂离子电池并没有含非金属锂。充气时,正在磁场的驱动下锂离子从阳极晶格中脱出,通过电介质,嵌入到阴极晶格中。尖端放电时,进程正好相同,锂离子前往阳极,电子则经过了用水料,由外通路抵达阳极与锂离子化合。因为锂离子电池没有含任何宝贵非金属,原资料都很廉价,提价时间很大,该当是最廉价的电池。   缺欠是保险性,因为非金属壳子密封性好,运用中电池发烧就能够涌现作响的心腹之患。   聚合物锂电池   (Li-polymer)是正在锂离子电池的根底上以高成员聚合物电介质取代保守的液态无机电介质而发生的。这种高成员电介质即能够作为传播离子的媒人,又能够作为隔离膜运用,再加上与非金属锂的反响性极低,因而无效防止了锂离子电池的简单熄灭和简单漏液的景象。况且因为聚合物锂离子电池是将液态无机电介质吸附正在一种聚合物基质上,被称作胶态电介质,这种电介质既没有是调离电介质也没有是液体电介质,从而使得聚合物锂电池没有只存正在液态锂离子电池的优质功能,还能够酿成任没有测形和分寸,超薄型货物,使得实在用范畴广,停滞前途好。此外保险性比锂离子电池好,运用中假如发烧,只会发生臌胀或者许熄灭而没有会作响。   眼前,可充气锂电池技能为你的Apple笔记簿计算机、iPod或者iPhone出现最佳功能需要保证。你异样能够正在其余许多设施上发觉这种规范电池技能。Apple电池与其余采纳锂技能的设施占有单独特点。该署电池和其余可充气电池一样,最终都需求改换.   聚合物锂离子电池比镍电池存正在更高的功率密度。因为锂是最轻的非金属,因而这种电池分量更轻,寿数也更长。你能够随时为聚合物锂离子电池充气,而没有必像镍电池这样,为保障其最佳功能,历次都必需彻底充气和尖端放电。(随着工夫的推移,镍电池内还会涌现结晶,阻遏你将电充溢,从而招致无奈彻底尖端放电的情况.

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