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聚合物锂电池使用用注意事项

来源:钜大LARGE    2019-05-21    点击量:217

锂离子聚合物电池运用注意事项有哪些?


依据锂离子电池所用电解质材料的不同,锂离子电池分为液态锂离子电池(LiquifiedLithium-IonBattery,简称为LIB)和聚合物锂离子电池(PolymerLithium-IonBattery,简称为PLB)。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的,正极材料分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料,负极为石墨,电池作业原理也根本共同。它们的首要?#38044;?#22312;于电解质的不同,液态锂离子电池运用液体电解质,聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来替代,这种聚合物可所以?#26696;?#24577;”的,也可所以“胶态”的,现在大部分选用聚合物胶体电解质。


1分类


固体


固体聚合物电解质锂离子电池电解质为聚合物与盐的混合物,这种电池在常温下的离子电导率低,可在常温下运用。


凝胶


凝胶聚合物电解质锂离子电池即在固体聚合物电解质中参加增塑剂等增加剂,然后前进离子电导率,使电池可在常温下运用。


聚合物


聚合物正极材料的锂离子电池选用导电聚合物作为正极材料,其?#28909;?#37327;相对增加。因为用固体电解质替代了液体电解质,与液态锂离子电池比较,聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等利益,因此能够用?#20102;?#22797;合薄膜制造电池外壳,然后能够改善整个电池的?#28909;?#37327;;聚合物锂离子电池还能够选用高分子作正极材料,其质量比能量将会比现在的液态锂离子电池前进20%以上。聚合物锂离子(PolymerLithium-IonBattery)电池具有小型化、薄型化、轻量化的特色。因此,聚合物电池在商场占有会逐步增多。


2注意事项一重视短路状况


聚合物锂离子电池,在充电进程中很简略发作短路状况。包含:内部短路,外部短路等状况。


虽然,现在大多数锂离子电池都带有防短路的保护电路,还有防爆线,但很多状况下,这个保护电路在各种状况下不必定会起效果,防爆线能起的效果也很有限。


二充电不要过充


聚合物锂离子电池,假设充电时间过长,发作胀大的可能性就会加大。


锂的化学性质非常生动,很简略焚烧,当电池充放电?#20445;?#30005;池内部?#20013;?#21319;温,活化进程中所发作的气体胀大,电池内压加大,压力抵达必定程度,如外壳有伤痕,即会决裂,引起漏液、起火,甚至爆炸。而聚合物锂离子电池只会胀大。


我们在运用时分,必定要注意安全。


3原理锂离子电池现在有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其间,液态锂离子电池是指Li+?#24230;?#21270;合物为正、负极的二次电池。正极选用锂化合物LiCoO2,LiNiO2或LiMn2O4,负极选用锂—碳层间化合物LixC6,典型的电池系统为:


(-)C|LiPF6—EC+DEC|LiCoO2(+)聚合物锂离子电池


聚合物锂离子电池(15张)正极反应(氧化反应):LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe------------(2.1)


负极反应(康复反应):6C+xLi++xe-=LixC6-----------(2.2)


电池总反应:LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6-----------(2.3)


聚合物锂离子电池的原理与液态锂相同,首要?#38044;?#26159;电解液与液态锂不同。电池首要的结构包含有正极、负极与电解质三项要素。所谓的聚合物锂离子电池是说在这三?#36136;?#35201;结构中至少有一项或一项以上运用高分子材料做为首要的电池系统。而在现在所开发的聚合物锂离子电池系统中,高分子材料首要是被应用于正极及电解质。正极材料包含导电高分子聚合物或?#35805;?#38146;离子电池所选用的无机化合物,电解质则能够运用固态或胶态高分子电解质,或是有机电解液,?#35805;?#38146;离子技术运用液体或胶体电解液,因此需求稳固的二次包装来容纳可燃的活性成分,这就增加了分量,另外也约束了规范的灵活性。


新一代的聚合物锂离子电池在形状上可做到薄形化(ATL电池最薄可达0.5毫米,相于一张卡片的厚度)、任意面积化和任意形状化,大大前进了电池造型规划的灵活性,然后能够合作产品需求,做成任何形状与容量的电池,为设备开发商在电源解决方案上供给了一些规划灵活性和适应性,以最大化地优化其产品功用。一起,聚合物锂离子电池的单位能量比现在的?#35805;?#38146;离子电池前进了20%,其容量、与环保功用等方面都较锂离子电池,有一些改善。


4展望现在手机有以下几个展开趋势:


(1)手机本身向小型化、薄化方向展开,以便利顾客的带着;


(2)手机规划的个性化,表现在规划理念现已不再是原本方方正正的形状,不规则形状、曲线、弧面规划成为手机规划美学化的干流;


(3)运用?#21183;痢?#25163;机功用的不断增加。为了使手机小型化,电池减小、减薄是一个最有用的途径。4mm以下厚度电池有成为薄型手机配备的干流趋势,从性价比来讲,这是聚合物的专长。不规则形状、曲线、弧面规划造型的手机给电池留下的有用?#21344;?#21464;成了不规则形状。液态的长方型不能有用运用?#21344;洌?#23481;量?#31995;停?#32780;叠片式聚合物能够将这种不规则?#21344;?#26368;有用地运用起来,使容量扩展。最近TCL金能公司推出的?#19981;?#22411;电池、梯形电池、背包电池能使手机比运用相应规范的液态电池容量增加20%以上。手机功用越来越多,导致耗电越来越多。要求电池容量相应地增加。在不增加电池厚度的状况下,聚合电池是有显着优势的。与此相似,笔记本电脑、蓝?#34013;?#26426;、小灵通手机、移动DVD等电器都在向移动、便携化方向展开,都配上了液晶显示,而且功用在不断增多,液晶屏幕在不断增大。这些都给聚合物锂离子电池供给了一些机会。


聚合物锂离子电池在全球技术?#31995;讲?#21830;业化现已2年多时间了,虽然销量正在快速增长,但其商场份额还在10%左右,和液态锂电90%的商场份额无法比较,大大低于人们的预期。因为各种原因,现在商场上聚合物的价格遍及要高于液态锂电,可是,因为移动电器的竞赛方式正在悄悄地发作改变,特别是聚合物电池给移动电器带来的规划价值立异(如4mm厚度以下的优越功用、大型规范电池),聚合物电池正被越来越多的手机、移动DVD等规划人员所知道,因此聚合物厂商仍是信心十足,坚信聚合物的年代必定会到来。


5优缺点利益


1.单体电池的作业电压高达3.6v~3.8v远高于镍氢和镍镉电池的1.2V电压。


2.容量密度大,其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5~2.5倍,或者更高。


3.自放电小,在放置很长时间后其容量丢失也很小。


4.寿数长,正常运用其循环寿数可抵达500?#25105;?#19978;。


5.没有回忆效应,在充电?#23433;?#24517;将剩下电量放空,运用便利。


6.安全功用好


聚合物锂电池在结构上选用?#20102;?#36719;包装,有别于液态电芯的金属外壳,一旦发作安全隐患,液态电芯简略爆炸,而聚合物电芯最多只会气鼓。


7.厚度小,能做得更薄


超薄,电池能够组装进信用卡中。?#35805;?#28082;态锂电选用先定制外壳,后塞正负极村料的办法,厚度做到3.6mm以下存在技术瓶颈,聚合物电芯则不存在这一问题,厚度可做到1mm以下,契合时?#29575;?#26426;需求方向。


8.分量轻


选用聚合物电解质的电池无需金属壳来作为保护外包装。聚合物电池分量较相?#28909;?#37327;规范的钢壳锂电轻40%,?#19979;量?#30005;池轻20%。


9.容量大


聚合物电池较相等规范规范的钢壳电池容量高10~15%,?#19979;量?#30005;池高5~10%,成为?#21183;?#25163;机?#23433;?#20449;手机的首选,现在市面上新出的?#21183;?#21644;彩信手机也大多选用聚合物电芯。


10.内阻小


聚合物电芯的内阻较?#35805;?#28082;态电芯小,现在国产聚合物电芯的内阻甚至能够做到35mΩ以下,极大的减低了电池的自耗电,延伸手机的待机时间,彻底能够抵达与世界接轨的水平。这种支撑大放电电流的聚合物锂电更是遥控模型的志趣挑选,成为最有希望替代镍氢电池的产品。


11.形状可定制


制造商不必局限于规范外形,能够经济地做成适宜的巨细。聚合物电池可依据客户的需求增加或削减电芯厚度,开发新的电芯类型,价格便宜,开模周期短,有的甚至能够依据手机形状?#21487;?#23450;做,以充分运用电池外壳?#21344;洌?#36827;步电池容量。


12.放电特性佳


聚合物电池选用胶体电解质,比较液态电解质,胶体电解质具有平稳的放电特性和更高的放电渠道。


13.保护板规划简略


因为选用聚合物材料,电芯不起火、不爆炸,电芯本身具有足够的安全性,因此聚合物电池的保护线路规划可考虑省掉PTC和保险丝,然后节省电池本钱。


缺点


1.电池本钱高,电解质系?#31243;?#32431;困?#36873;?/p>


2.需求保护线路操控,过充或者过放都会使电池内部化学物质的可逆性遭到损坏,然后严重影响电池的寿数。


6功用研讨对均聚物聚偏氟乙烯(PVdF)、偏氟乙烯与六氟丙烯的二元共聚物(PVdF-HFP)分别作为聚合物锂离子电池骨架材料的功用进行了比照研讨。研?#32440;?#26524;表明,选用恰当的技术手法,可使PVdF作为聚合物锂离子电池的骨架材料取得比PVdF-HFP共聚物更为优秀的功用。


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