小伙伴们,对于常用电池的基础知识了解吗?现在,小编要着重介绍一下锂聚合物电池的常识及聚合物电池发展趋势的知识。
一、什么是聚合物电池
在搞清楚什么是锂聚合物电池,我们首先要弄明白它们的工作原理。锂电池的概念使用非常频繁,稍加留意,我们会发现,锂电池的狭义理解就是指液态锂离子电池,而聚合物锂离子电池又叫锂聚合物电池,人们习惯上简称为聚合物电池。锂离子电池可以分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池两大类。聚合物所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的,电池的工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同, 锂离子电池使用的是液体电解质, 而锂聚合物电池则以固体聚合物电解质来代替, 这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质通常我们把聚合物锂电池叫做聚合物电池,锂离子电池叫做锂电池。聚合物电池自放电小,聚合物电池在放置很长时间后其容量损失也很小。聚合物电池形状可定制,制造商不用局限于标准外形,能够经济地做成合适的大小。聚合物电池可根据客户的需求增加或减少电芯厚度,开发新的电芯型号,价格便宜,开模周期短,有的甚至可以根据手机形状量身定做,以充分利用空间,提升电池容量。聚合物电池放电特性佳,聚合物电池采用胶体电解质,相比液态电解质,胶体电解质具有平稳的放电特性和更高的放电平台。聚合物电池保护板设计简单,由于采用聚合物材料,电芯不起火、不爆,电芯本身具有足够的安全性。寿命长,聚合物电池正常使用其循环寿命可达到500 次以上。没有记忆效应,在充电前不必将剩余电量放空,聚合物电池使用方便,而且不用在使用前连续充电几小时。安全性能好,聚合物锂离子电池在结构上采用铝塑软包装,有别于液态电芯的金属外壳,一旦发生安全隐患,液态电芯容易爆,而聚合物电芯顶多只会气鼓。此外,在国际行业的严格的标准下,美高梅中国新能源生产的聚合物电池受到消费者的青睐!
二、聚合物电池发展趋势
聚合物电池未来的技术发展方向是全固体电池,日前美国科学家宣布开发出了全固态锂硫电池,这是液态锂离子电池的固态化产物,可以提高能量密度。聚合物电池性能上还没达到固体电池的水平,固体电池能量密度目标是:400Wh/kg,3000次循环寿命(10年),倍率性能、容量与安全性大幅度提高,从而使聚合物电池兼具大容量电池和高倍率电池的双重优点。全固态电池的首要要求就是电解质固体化,目前国内很多是假“聚合物”,是软包的液体电解液的电池,国外称之为软包聚合物电池。固态电池的电解质材料及添加剂应该能够提高电化学性、热稳定性,使用添加剂的另一目的是使电池散热性能及导电性能不受固体形态的影响。聚合物电池具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化,以及高安全性和低成本等多种明显优势,越来越多地运用到社会生活各个方面。聚合物电池未来发展方向是全固体电池,它在使用寿命、倍率性能、容量与安全性将得到非常大的提高。
三、聚合物电池温度环境适应情况
聚合物电池在不同环境条件下的安全使用是至关重要的。在所有的环境因素中。温度对聚合物电池的充放电性能的影响较大。在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关。电极/电解液的界面被视为聚合物电池的心脏。如果温度下降,那么电极的反应率也会下降:假设聚合物电池的电压保持恒定,放电电流降低。则聚合物电池的功率输出也会下降。如果温度上升则相反。即聚合物电池的输出功率会上升。温度也影响电解液的传送速度,温度上升则加快,温度下降则减慢:聚合物电池的充放电性能也会受到影响。但温度太高。会破坏聚合物电池内的化学平衡。电池在组装注液完成后,会对其进行一次充电,我们称之为化成,化成的规定温度为45±5℃。化成过后静置一段时间后,会进行容量测试,就是对电池进行充电。容量测试的规定温度为35±5℃。电池的储存温度一般为常温25±5℃,温度会影响锂离子的活性,温度越高活性越高,但是温度超过60℃就可能会对聚合物电池内部的隔离膜造成不可逆转的损伤,从而导致电池报废。温度太低会出现锂离子活性太低,导致电池容量放不出来,也就是没电了。在北方冬天时,室内满电量的手机到了室外却电话也打不出去就是这个原因。但是这只要回到常温下之后就会恢复,对电池影响不是很大。电池在35℃下使用时容量相对较高,温度再上升,对容量影响就相对较小,而温度超过60℃就可能损害电池,从而影响电池寿命。温度太低,则会导致容量较低,即有部分电量没有放出来。总的来说电池正常使用时容量差别都不是太大,以磷酸铁锂的电芯为例,在20℃的温度下的容量比45℃温度的容量只低了0.95%左右,还不到1%。所以,温度对聚合物电池的影响是极小的,同样也是安全的。
四、聚合物电池优势
1、无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。7、电池可设计成多种形状。
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