鋰聚合物電池的定義、特點及分類

鋰離子電池作為綠色能源發(fā)展于20世紀中葉，傳統(tǒng)的鉛、鎘、鎳、鎳氫二次電池具有以下優(yōu)點:高電壓(工作電壓大于3.6 V,高于鉛酸電池2.0 V,鎳氫,鎳鎘電池1.2 V),高特定能量(能量體積比能量和質(zhì)量比),使用溫度范圍寬、長循環(huán)壽命,環(huán)保、無記憶效應(yīng),自放電率低,大電流充放電的優(yōu)點[1]。鋰電池(自由),也被稱為鋰離子電池由正極(鈷酸鋰氧化物、酸鋰錳酸鋰氧化物、鐵氧化物、氧化物、磷酸亞鐵鋰,等等)和負電極(硬軟石墨,碳,碳,等等),電解質(zhì),聚合物分離膜和可充電電池的保護電路。在實際應(yīng)用中，從手機、MP3/MP4等小電源到電動汽車的大電池組，鋰離子電池的優(yōu)越性能無疑是最明智的選擇。

 

1. 鋰聚合物電池的定義

 

一般電池三要素:正、負、電解液。鋰聚合物電池是一種電池系統(tǒng)，它使用至少一種或三種以上的聚合物材料。在目前的鋰聚合物電池系統(tǒng)中，聚合物材料

大多數(shù)用于正極和電解質(zhì)。該負極材料使用的是鋰離子電池中常用的導(dǎo)電聚合物或無機化合物。陰極通常由鋰金屬或鋰碳層間化合物構(gòu)成。電解質(zhì)可以是固體的，也可以是膠體的

聚合物電解質(zhì)，或有機電解質(zhì)。因為鋰聚合物中沒有多余的電解質(zhì)，所以它更加可靠和穩(wěn)定。

2. 鋰聚合物電池的特點

 

鋰聚合物電池(又稱聚合物鋰離子電池)具有比能高、體積小、超薄、重量輕、安全性高等優(yōu)點?；谶@一優(yōu)勢，鋰聚合物電池可用于任何形狀和容量

滿足各種產(chǎn)品的需求;而且它采用鋁塑包裝，內(nèi)部問題可以通過外部包裝立即表現(xiàn)出來，即使存在安全隱患，也不會爆炸，只會鼓肚。

 

在聚合物電池中，電解質(zhì)既是隔膜又是電解質(zhì):一方面，它像隔膜一樣將正極材料和負極材料分開，防止電池自放電和短路;另一方面，它像電解質(zhì)一樣在正極和負極之間傳導(dǎo)鋰離子。聚合物電解質(zhì)不僅具有良好的導(dǎo)電性，而且還具有聚合物材料的重量輕、彈性好、易成膜等特點，也符合化學(xué)電源的發(fā)展趨勢，即輕、安全、高效、環(huán)保。

3.鋰聚合物電池的分類

 

鋰聚合物電池按電解質(zhì)可分為三類:

(1)凝膠聚合物電解質(zhì)[11]鋰離子電池，即在固體聚合物電解質(zhì)中添加添加劑以提高離子電導(dǎo)率，使電池能在室溫下使用;

(2)固體聚合物電解質(zhì)鋰離子電池，電解質(zhì)是聚合物和鹽的混合物，其離子電導(dǎo)率在室溫下較低，適合高溫使用;

(3)復(fù)合凝膠聚合物負極材料的鋰離子電池，以導(dǎo)電聚合物為負極材料，其比能是現(xiàn)有鋰離子電池的三倍，是最新一代鋰離子電池。

 

由于各種原因,如技術(shù),鋰聚合物電池現(xiàn)在集中在小電流充放電特性小容量電池大容量的研究,高功率鋰離子電池充電保護電路不成熟[20],一旦解決了大容量的鋰聚合物電池充電,平衡和保護電路問題,然后是聚合物鋰離子電池將更好地應(yīng)用于電動助力車,因此，加大對鋰聚合物的研究具有顯著的社會和經(jīng)濟效益，同時也具有其他潛在的意義。