鋰離子電池根據(jù)使用的電解質(zhì)材料不同,分為液態(tài)鋰離子電池(LIB)和聚合物鋰離子電池(PLB)。
聚合物鋰離子電池所用的正極和負(fù)極材料與液體鋰離子相同。正極材料分為鋰鈷氧化物、鋰錳氧化物、三元材料和鋰鐵磷酸鹽材料。第一個(gè)區(qū)別是電解質(zhì)。液態(tài)鋰離子電池使用的是液態(tài)電解質(zhì),而聚合物鋰離子電池使用的是固體聚合物電解質(zhì),它既可以是“干”的,也可以是“膠體”的。
1分類
固體
鋰離子電池電解質(zhì)是一種聚合物和鹽的混合物。本電池常溫下離子電導(dǎo)率低,可在常溫下使用。
凝膠
鋰離子電池是在固體聚合物電解質(zhì)中加入增塑劑等添加劑,然后正向離子導(dǎo)電,使電池可以在室溫下使用。
聚合物
將導(dǎo)電聚合物作為鋰離子電池的負(fù)極材料,提高了鋰離子電池的比容量。與液態(tài)鋰離子電池相比,聚合物鋰離子電池具有厚度小、面積大、形狀隨意等優(yōu)點(diǎn)。因此,電池外殼可采用鋁塑復(fù)合膜制成,提高整個(gè)電池的比容量。聚合物鋰離子電池也可以采用聚合物作為正極材料,其質(zhì)量-能量比將比目前液體鋰離子電池多20%以上。聚合物鋰離子電池具有體積小、厚度小、重量輕等特點(diǎn)。因此,聚合物電池越來(lái)越多地出現(xiàn)在市場(chǎng)上。
1. 注意短路情況
聚合物鋰離子電池,在充電過(guò)程中非常短暫短路。包括:內(nèi)部短路、外部短路等情況。
雖然現(xiàn)在大多數(shù)鋰離子電池都配有防短路保護(hù)電路和防爆線,但在很多情況下,這種保護(hù)電路在各種情況下不一定有效,防爆線的作用也很有限。
不要過(guò)度充電
聚合物鋰離子電池,假設(shè)充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng),發(fā)生爆裂的可能性會(huì)增大。
鋰的化學(xué)性質(zhì)非常生動(dòng),非常簡(jiǎn)短的焚燒,電池充放電時(shí),電池還在持續(xù)升溫,活化過(guò)程攻擊的氣體膨脹,電池壓力增加,一定程度的壓力,如殼牌的傷疤,這將打破,造成泄漏,火災(zāi),甚至爆炸。聚合物鋰離子電池只會(huì)膨脹。
我們?cè)谑褂脮r(shí)必須注意安全。
目前鋰離子電池有兩種類型:液態(tài)鋰離子電池(LIB)和聚合物鋰離子電池(PLB)。同時(shí),液態(tài)鋰離子電池將鋰離子嵌入化合物稱為正極、負(fù)極二次電池。正極為鋰化合物L(fēng)iCoO2、LiNiO2或LiMn2O4,負(fù)極為鋰碳層間化合物L(fēng)ixC6。典型的電池系統(tǒng)如下:
(-) C | LiPF6—EC+DEC | LiCoO2(+)聚合物鋰離子電池
聚合物鋰離子電池(15)正極反應(yīng)(氧化反應(yīng)):LiCoO2= li1-xcoo2 +xLi++xe—
負(fù)反應(yīng)(回收反應(yīng)):6C+xLi++xe-=LixC6——(2.2)
總電池反應(yīng):LiCoO2+6C= li1-xcoo2 +LixC6——(2.3)
聚合物鋰離子電池的工作原理與液態(tài)鋰相同,主要區(qū)別在于電解質(zhì)與液態(tài)鋰不同。電池的基本結(jié)構(gòu)由三部分組成:正極、負(fù)極和電解質(zhì)。所謂聚合物鋰離子電池是指在三種基本結(jié)構(gòu)中至少有一種或多種聚合物材料作為主要電池系統(tǒng)。在聚合物鋰離子電池系統(tǒng)中,聚合物材料主要用于正極和電解質(zhì)。陽(yáng)極材料包含導(dǎo)電聚合物或無(wú)機(jī)化合物一般選用,鋰離子電池電解液可以用固體或膠體聚合物電解質(zhì),或有機(jī)電解液,一般鋰離子技術(shù)使用液體或凝膠電解質(zhì),所以需求穩(wěn)定的二次包裝以適應(yīng)易燃、活性成分,這增加了體重,此外還約束規(guī)范的靈活性。