鋰聚合物電池的工作原理是什么？

 

現在就講講聚合物鋰離子電池。

在講之前，先糾正大家容易產生的一個大大的誤區(qū)?。?！

許多人叫得比較順口，“鋰聚合物電池”“固態(tài)鋰離子電池”:donno其實真正規(guī)范的法定學名，應該叫成“聚合物鋰離子電池”。:o

更大更大的誤區(qū)，是大家以為鎳鎘、鎳氫、鋰離子、聚合物鋰離子電池是四種不同的種類的電池，其實非常非常的不然，鋰離子電池和聚合物鋰離子電池之間的關系在這里應該得到澄清一下。

所謂“聚合物鋰離子電池”，其實是鋰離子電池各種子系列產品中的一種，實際上它的主要部件：正極、負極和電解質以及工作原理都和使用液體電解質的鋰離子電池一樣，只是隔膜和包裝材料不同，因此，歸根到底它實質上，就是一種鋰離子電池！:

聚合物鋰離子(Lithium ion polymer)電池，具有更高能量密度、小型化、薄型化、輕量化、高安全性、長循環(huán)壽命與低成本的新型電池。因此，在未來2～3年內，聚合物鋰電池取代鋰離子電池市場的份額將達50％。

 

鋰離子電池目前有液態(tài)鋰離子電池(LIB)和聚合物鋰離子電池(PLIB)兩類。其中，液態(tài)鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為正、負極的二次電池。正極采用鋰化合物LiCoO2，LiNiO2或LiMn2O4，負極采用鋰—碳層間化合物LixC6，典型的電池體系為：

(-) C | LiPF6—EC+DEC | LiCoO2 (+)

正極反應：LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe-   ----------- （2．1）

負極反應：6C+xLi++xe-=LixC6         ----------- （2．2）

電池總反應：LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6 ----------- （2．3）

聚合物鋰離子電池的原理與液態(tài)鋰相同，主要區(qū)別是電解液與液態(tài)鋰不同。電池主要的構造包括有正極、負極與電解質三項要素。所謂的聚合物鋰離子電池是說在這三種主要構造中至少有一項或一項以上使用高分子材料做為主要的電池系統(tǒng)。而在目前所開發(fā)的聚合物鋰離子電池系統(tǒng)中，高分子材料主要是被應用于正極及電解質。正極材料包括導電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機化合物，電解質則可以使用固態(tài)或膠態(tài)高分子電解質，或是有機電解液，一般鋰離子技術使用液體或膠體電解液，因此需要堅固的二次包裝來容納可燃的活性成分，這就增加了重量，另外也限制了尺寸的靈活性。而聚合物鋰離子工藝中沒有多余的電解液，因此它更穩(wěn)定，也不易因電池的過量充電、碰撞或其他損害、以及過量使用而造成危險情況。

新一代的聚合物鋰離子電池在形狀上可做到薄形化（ATL電池最薄可達0.5毫米,相于一張卡片的厚度）、任意面積化和任意形狀化，大大提高了電池造型設計的靈活性，從而可以配合產品需求，做成任何形狀與容量的電池，為應用設備開發(fā)商在電源解決方案上提供了高度的設計靈活性和適應性，以最大化地優(yōu)化其產品性能。同時，聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了50%，其容量、充放電特性、安全性、工作溫度范圍、循環(huán)壽命（超過500 次）與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。