聚合物鋰電池和鋰電池哪個(gè)好
聚合物鋰電池是由鋰電池發(fā)展而來(lái)的一個(gè)鋰電池分支,下面來(lái)了解一下它們各自的好壞,從而判斷出聚合物鋰電池和鋰電池哪個(gè)好?
一、鋰電池的分類
1.按鋰電池的外型分:方型鋰電池(如常用的手機(jī)電池電芯)和柱形鋰電池(如18650);
2.按鋰電池外包材料分:鋁殼鋰電池,鋼殼鋰電池,軟包電池;
3.按鋰電池正負(fù)極材料(添加劑)分:沽酸鋰(LiCoO2)電池或錳酸鋰(LiMn2O),磷酸鐵鋰電池(LiFePO4),一次性二氧化錳鋰電池;另一種分法:鋰離子LIB,聚合物PLB;
4.按不同的性能用途方面分:
①一次性鋰電池一一鋰錳電池一一扣式3伏電池;
②高容量(高平臺(tái))鋰電池一一用在手機(jī)數(shù)碼產(chǎn)品上;
③高倍率鋰電池;一一用在電動(dòng)車和電動(dòng)工具上及飛機(jī)模;
④型高溫鋰電池;一一礦燈,室上燈飾,機(jī)器內(nèi)置后備電源;
⑤低溫鋰電池;一一室外環(huán)境,北方(冬天)南極;5.鋰電池還分成兩類:不可充電的和可充電兩類。
所謂鋰離子電池是指分別用兩個(gè)能可逆地嵌入和脫嵌鋰離子的化合物作為正負(fù)極構(gòu)成的二次電池。人們將這種靠鋰離子在正負(fù)極之間的轉(zhuǎn)移來(lái)完成電池充放電工作的,獨(dú)特機(jī)理的鋰離子電池形象地稱為“搖椅式電池”,俗稱“鋰電”。
以LiCoO2為例:
(1)電池充電時(shí),鋰離子從正極中脫嵌,在負(fù)極中嵌入,放電時(shí)反之。
(2)正極材料:這就需要一個(gè)電極在組裝前處于嵌鋰狀態(tài),一般選擇相對(duì)鋰而言電位大于3V且在空氣中穩(wěn)定的嵌鋰過(guò)渡金屬氧化物做正極,如LiCoO2、LiNiO2、LiMn204、LiFePO4。
(3)負(fù)極材料:為負(fù)極的材料則選擇電位盡可能接近鋰電位的可嵌入鋰化合物,如各種碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纖維、中間相小球碳素等和金屬氧化物,包括SnO、SnO,、錫復(fù)合氧化物SnBxPyOz(x=0.4~0.6,y=0.6~0.4,z=(2+3x+5y)/2)等
二、鋰電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
鋰電池一般包括:正極(positive)、負(fù)極(negative)、電解質(zhì)(electrolyte)、隔膜(separator)、正極引線(positivelead)、負(fù)極引線(negativeplate)、中心端子、絕緣材料(insulator)、安全閥(safetyvent)、密封圈(gasket)、PTC(正溫度控制端子)、CID
(電流切斷裝置)、電池殼及電極引線。
目前較為常用的鋰電池材料有鉆酸鋰、鎳酸鋰以及錳酸鋰。用得最多的材料是鉆酸鋰,循環(huán)性能好,制造也方便,缺點(diǎn)是鉆化合物價(jià)格較貴。鎳酸鋰的因?yàn)樾再|(zhì)不穩(wěn)定,制造困難,通常用得較多的是鉆酸鋰摻雜鎳的化合物,又稱鎳鉆酸鋰。錳酸鋰也是非常好的材料,在高溫下錳酸鋰的衰減比較快等諸多原因,目前應(yīng)用多數(shù)還停留在實(shí)驗(yàn)室階段。鋰電池的結(jié)構(gòu)主要分卷繞式和層疊式兩大類。液態(tài)鋰電池采用卷繞結(jié)構(gòu),聚合物鋰電池則兩種都有。卷繞式將正極膜片、隔膜、負(fù)極膜片依次放好,卷繞成圓柱形或扁柱形。
三、鋰聚合物電池:
鋰聚合物電池是指的全固態(tài)或凝膠太為電解液的鋰離子電池。一般采用鋁塑復(fù)合膜作為包裝材料。鋰電池一般是指鋁殼電池,電解液為液態(tài),外包裝材料為鋁殼,、鋰聚合物電池比鋰電池要安全。鋰聚合物電池是鋰離子電池升級(jí)換代產(chǎn)品。
鋰聚合物電池(Li-polymer,又稱高分子鋰電池):具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化,以及高安全性和低成本等多種明顯優(yōu)勢(shì),是一種新型電池。在形狀上,鋰聚合物電池具有超薄化特征,可以配合各種產(chǎn)品的需要,制作成任何形狀與容量的電池。該類電池可以達(dá)到的最小厚度可達(dá)0.5mum。相對(duì)于鋰離子電池,鋰聚合物電池的特點(diǎn)如下:
1.無(wú)電池漏液?jiǎn)栴},其電池內(nèi)部不含液態(tài)電解液,使用膠態(tài)的固體。
2.可制成薄型電池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。
3.電池可設(shè)計(jì)成多種形狀。
4.電池可彎曲變形:高分子電池最大可彎曲90°左右。
5.可制成單顆高電壓:液態(tài)電解質(zhì)的電池僅能以數(shù)顆電池串聯(lián)得到高電壓,而高分子電池由于本身無(wú)液體,可在單顆內(nèi)做成多層組合來(lái)達(dá)到高電壓。
6.容量將比同樣大小的鋰離子電池高出一倍。
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