由于鋰聚合物電池使鋰二次電池性和循環(huán)性能都得到保障,并且具有比能量高、工作溫度范圍寬、工作電壓平穩(wěn)、貯存壽命長等優(yōu)點(diǎn),被譽(yù)為“有前途的化學(xué)電源”。
鋰聚合物電池按電解質(zhì)可分為三類:
1、凝膠聚合物電解質(zhì)鋰離子電池,它是在固體聚合物電解質(zhì)中加入添加劑提高離子電導(dǎo)率,使電池可在常溫下使用;
2、固體聚合物電解質(zhì)鋰離子電池,電解質(zhì)為聚合物與鹽的混合物,在常溫下的離子電導(dǎo)率低,適于高溫使用;
3、復(fù)合凝膠聚合物正材料的鋰離子電池,導(dǎo)電聚合物作為正材料,其比能量是現(xiàn)有鋰離子電池的3倍,是新一代的鋰離子電池。
鋰聚合物電池(Li-polymer,又稱之為高分子鋰離子電池), 具有比能量高、小型化、超薄化、輕量化和性高等多種優(yōu)勢?;谶@樣的優(yōu)點(diǎn),鋰聚合物電池是可制成任何形狀與容量的電池,進(jìn)而滿足各種產(chǎn)品的需要;并且它采用鋁塑包裝,內(nèi)部出現(xiàn)問題可立即通過外包裝表現(xiàn)出來,即便存在隱患,也不會爆炸,只會鼓脹。在聚合物電池中,電解質(zhì)起著隔膜和電解液的雙重功能:一方面像隔膜一樣隔離開正負(fù)材料,使電池內(nèi)部不發(fā)生自放電及短路,另一方面又像電解液一樣在正負(fù)之間傳導(dǎo)鋰離子。聚合物電解質(zhì)不僅具有良好的導(dǎo)電性,而且還具備高分子材料所特有的質(zhì)量輕、彈性好、易成膜等特性,也順應(yīng)了化學(xué)電源質(zhì)量輕、環(huán)保的發(fā)展趨勢。
國內(nèi)的聚合物電池多數(shù)僅僅是軟包電池,采用鋁塑膜做外殼,但電解液并沒有改變。這種電池同樣可以薄型化,其低溫放電特性比聚合物電池更好,而材料能量密度則與液態(tài)鋰電池、普通聚合物電池基本一致,但因?yàn)槭褂昧虽X塑膜,因此比普通液態(tài)鋰電更輕。方面,當(dāng)液體剛沸騰時軟包電池的鋁塑膜會自然鼓包或破裂,同樣不會爆炸。
鋰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、負(fù)與電解質(zhì)三項要素。所謂的鋰聚合物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作為主要的電池系統(tǒng)。而在所開發(fā)的鋰聚合物電池系統(tǒng)中,高分子材料主要是被應(yīng)用于正及電解質(zhì)。正材料包括導(dǎo)電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機(jī)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(jī)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,這增加了重量,另外也限制了尺寸的靈活性。
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