聚合物鋰離子電池的結構特性以及工作原理介紹
來源:寶鄂實業(yè)
2019-11-28 07:32
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聚合物理離子蓄電池的電解質是將液態(tài)有機電解質吸附在一種聚合物基質上,稱作膠 體 電解質。這種電解質既不是游離電解質,也不是固體電解質,因此可制成任憊形狀和尺寸 的 電池,如可制成厚度僅為lmm的極薄電他.一只12V的電池組可以只有3mm厚。由于電池 中不存在游離電解質,電他可以在較低壓力下工作,不會產生潤液與嫩燒爆炸等安全問題 , 因此可使電池結構大大簡化,不需要金屬外殼和高壓排氣裝置,如用鋁塑復合薄膜制造電 池 外殼,從而可提高整個電池的比容量,并且可簡化甚至聚消充電保護裝置。聚合物鋰離子 電 池還可以采用高分子作正極材料,使其質量比能量極大地提高。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都有所提高。
鋰聚合物單體電池的結構比較特殊,它由五個薄層疊加組成:第一層用金屬梢作集電 極。第二層為負極。第三層是膠體電解質。第四層用鋰箔作為正極。第五層為絕緣層。五 層 疊起來總厚度為0.1mm。這種鋰聚合物蓄電池的工作溫度為60-100℃。為防止電池瞬間輸 出大電流時引起過熱,該電池有一個嚴格的熱管理系統(tǒng)來控制其正常工作溫度。鋰聚合物 電 池由于消除了液體電解質,可以避免在電池出現(xiàn)故障時電解質滋出而造成的污染。
2.聚合物鋰離子蓄電池的工作原理
聚合物鋰離子蓄電他的正、負極活性物質與液態(tài)鋰離子電池類同,其負極可采用高分 子 導電材料、聚乙炔、聚苯胺或聚對苯酚等,正極可為UCoO2, LiMnO,, LiNiO2和LiMn2 O, 等。例如:正極用UMn2O,,負極為人造石墨.電解質為LiP凡/有機碳酸醋混合物,并把電 解質吸附在一種聚合物基質上。其電池充電(向右)、放電(向左)的總化學反應方程 式為:
Lix-yMn2O4 + yLiC6 = LixMn2O4 +yC6 用作鋰離子聚合物電池的電解質,理離子電導率應高于10-3 S/cm,
















