聚合物鋰離子電池的性能特點
來源：寶鄂實業(yè)
2020-04-10 20:04
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聚合物鋰離子電池(PUB)又稱聚合物鋰電池，是第二代可充電鋰離子電池。聚合物物理離子電池所用的正極和負極材料與上述液體鋰離子電池相同，工作原理基本相同。主要的區(qū)別在于電解質。鋰離子電池使用液體電解質，而聚合物鋰離子電池使用固體聚合物電解質，它可以是“干的”或“膠體的”，現(xiàn)在主要是由聚合物膠體電解質制成。據(jù)此，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。電解質是聚合物和鹽的混合物。這種電池在室溫下離子電導率低，適合高溫使用。
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，提高離子電導率，使電池能在室溫下使用。
3)聚合物負極材料的離子電池。以導電聚合物為負極材料，其比能可達到現(xiàn)有鋰離子電池的三倍。
1. 聚合物鋰離子電池的結構特點
聚合物物理離子蓄電池的電解質是一種吸附在聚合物基體上的液體有機電解質，稱為膠體電解質。這種電解質既不是自由的，也不是固體電解質，所以它可以制成任何形狀和大小的電池，比如只有1毫米厚的極薄電池。一個12V的電池組只能有3毫米厚。由于沒有免費的電解液的電池,電池能在低壓下工作,不會產(chǎn)生液體和溫柔的燃燒爆炸等安全問題,所以可以使細胞結構大大簡化,不需要金屬外殼和高壓排氣系統(tǒng),如魯侍萍蘇復合膜生產(chǎn)電池的外殼,可以提高整個細胞的特殊能力,甚至可以簡化收集充電保護裝置。聚合物鋰離子電池也可以作為一種正極聚合物材料，使其質量比能大大提高。此外，聚合物鋰離子電池在工作電壓、充放電循環(huán)壽命等方面也比鋰離子電池有所提高。
鋰聚合物電池有一種特殊的結構，它由五層相互重疊的薄層組成。第一層采用金屬尖端作為集電極。第二層是負的。第三層是膠體電解質。第四層采用鋰箔作為正極。第五層是保溫層。五層的總厚度為0.1mm。該聚合物鋰電池的工作溫度為60-100℃。電池有一個嚴格的熱管理系統(tǒng)來控制它的正常工作溫度，以防止電池過熱，當它突然失去一個大電流。鋰聚合物電池池通過消除液體電解質，可以避免電池失效時電解質放電造成的污染。
2. 聚合物鋰離子電池的工作原理
聚合物鋰離子電池的正極和負極活性物質與液體鋰離子電池相同。該負極可由高導電率材料、聚乙炔、聚苯胺或聚酚等制成。正極可為UCoO2、LiMnO、LiNiO2、LiMn2 O等。例如，正極是UMn2O，負極是人造石墨。其電池充電(右)放電(左)的總化學反應方程如下:
Lix-ymn2o4 + yLiC6 = LixMn2O4 +yC6作為鋰離子聚合物電池的電解質，其離子電導率應高于10-3s /cm，
3.聚合物鋰離子電池的性能特點
最近,聚合物鋰離子單體電池的工作性能指標是工作電壓3.8 v,質量特定能量的地址是150 w·h /公斤,體積比能是246 w·h / 1,具體的功率是315 w /公斤,循環(huán)壽命大于300次,自放電小于0.1% /月,操作溫度-25 ~ 60℃,充電速度lh能力達到80%,最多,3 h達到100%產(chǎn)能。與液體鋰離子電池相比，具有安全性能好、微型化程度高、超薄、最大重量輕、適用溫度范圍寬、自放電小、能量密度高、成本低等明顯優(yōu)勢。特別是安全性能良好，聚合物鋰電池由于不存在u液問題，在結構上采用了鋁質軟包裝。
