聚合物鋰電池與普通的鋰電池有哪些不同?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-04-16 10:42
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普通鋰離子電池 鋰離子電池俗稱“鋰電”,是目前綜合性能最好的電池體系。鋰離子電池負極是碳素材料,如石墨。正極是含鋰的過渡金屬氧化物 ,如LiMn2O4。 ?。?)鋰離子電池的優(yōu)點:
?、俟ぷ麟妷焊?,鋰離子電池的工作電壓在3.7V,是鎳鎘和鎳氫電池工作電壓的三倍。
?、诒饶芰扛摺d囯x子電池比能量已達140Wh/kg,是鎳鎘電池的3倍,鎳氫電池的1.5倍。
③循環(huán)壽命長。鋰離子電池循環(huán)壽命已達1000次以上,在低放電深度下可達幾萬次,超過了其他幾種二次電池。
?、茏苑烹娦?。鋰離子電池月自放電率僅為6-8%,遠低于鎳鎘電池(25~30%)及鎳氫電池(30~40%)。
?、轃o記憶效應(yīng)??梢愿鶕?jù)要求隨時充電,而不會降低電池性能。 ⑥對環(huán)境無污染。鋰離子電池中不存在有害物質(zhì),是名副其實的“綠色電池”。
?、俟ぷ麟妷焊?,鋰離子電池的工作電壓在3.7V,是鎳鎘和鎳氫電池工作電壓的三倍。
?、诒饶芰扛摺d囯x子電池比能量已達140Wh/kg,是鎳鎘電池的3倍,鎳氫電池的1.5倍。
③循環(huán)壽命長。鋰離子電池循環(huán)壽命已達1000次以上,在低放電深度下可達幾萬次,超過了其他幾種二次電池。
?、茏苑烹娦?。鋰離子電池月自放電率僅為6-8%,遠低于鎳鎘電池(25~30%)及鎳氫電池(30~40%)。
?、轃o記憶效應(yīng)??梢愿鶕?jù)要求隨時充電,而不會降低電池性能。 ⑥對環(huán)境無污染。鋰離子電池中不存在有害物質(zhì),是名副其實的“綠色電池”。
“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀70年代時,M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。
鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的??沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制,現(xiàn)在只有少數(shù)幾個國家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。
2018年10月,南開大學(xué)梁嘉杰、陳永勝教授課題組與江蘇師范大學(xué)賴超課題組合作成功制備了石墨烯三維多孔載體,可實現(xiàn)電池超高速充電,有望大幅延長鋰電池“壽命”
聚合物電池的原理與液態(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(gòu)造包括有正極、負極與電解質(zhì)三項要素。所謂的聚合物鋰離子電池是說在這三種主要構(gòu)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(yīng)用于正極及電解質(zhì)。正極材料包括導(dǎo)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(zhì)則可以使用固態(tài)或膠態(tài)高分子電解質(zhì),或是有機電解液,一般鋰離子技術(shù)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(shè)計的靈活性,從而可以配合產(chǎn)品需求,做成任何形狀與容量的電池,為應(yīng)用設(shè)備開發(fā)商在電源解決方案上提供了高度的設(shè)計靈活性和適應(yīng)性,以最大化地優(yōu)化其產(chǎn)品性能。同時,聚合物鋰離子電池的單位能量比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 。
















