聚合物鋰電池原理和應用方法

2021-03-03 20:30:19 字數 3856 閱讀 3247

鋰聚合物電池是採用聚合物作電極和電解質材料的一種電池,根據電池正負極採用材料的不同,它又有許多不同型別的聚合物電池。

鋰聚合物電池擁有更高能量密度、可小型和薄型化、輕量化、高安全性及低成本,鋰聚合物電池在其構造中至少有一項或一項以上使用聚合物材料作為主電池系統。

在形狀方面,鋰聚合物電池具有可薄形化、可任意面積化和可任意形狀化等多項優點:一是負極材料碳,不僅**廣泛,還可以使電池得到高速放電效果;二是由於鋰離子嵌入碳中,從而解決鋰離子電池不大安全的問題;三是綜合性能好,充電速度快。

鋰離子聚合物電池外形具高可塑性,且超輕,超薄,高容量,無漏液且高安全性,同時無鉛,無汞,無鎘等有毒元素,是真正的環保電池,對環境不會帶來任何汙染。

聚合物電池採用膠體電解質,具有平穩的放電特性和更高的放電平台。並具備高功率的承受力,即使大功率充放,高頻度使用,都可快速完成充電過程,完全無記憶效應,電池的充放電效率都在99.8%荷電保持能力強,月荷電保持率大於95%。

具備最優良的內部一致性,保證每次「充放」過程的一致性,確保電池最長的整體壽命。

聚合物鋰電池在結構上採用鋁塑軟包裝,,一旦發生安全隱患,聚合物電芯只會氣鼓。在安全效能上應該滿足以下條件:

(1)短路:不**,不**

(2)過充電:不**,不**

(3)熱箱試驗:不**,不**(150℃恆溫10min)

(4)針剌:不**(用ф3mm釘穿透電池)

(5)平板衝擊:不**,不**(10kg重物自1m高處砸向電池)

(6)焚燒:不**(煤氣火焰燒烤電池)

聚合物鋰電池充電方式:

目前聚合物鋰電池的充電方式一般採用恆流恆壓充電:電池首先以恆流充電cc,當電池電壓公升高至一定值(4.2v)時,電壓保持不變cv,電路中電流降至很小,最終趨於0。

聚合物鋰電池電化學原理:

聚合物鋰離子電池是指li+嵌入化合物為正、負極的二次電池。正極採用鋰化合物licoo2,linio2或limn2o4,負極採用鋰—碳層間化合物lixc6,典型的電池體系為:

(-) c | lipf6—ec+dec | licoo2 (+)

正極反應:licoo2=li1-xcoo2+xli++xe2.1)

負極反應:6c+xli++xe-=lixc62.2)

電池總反應:licoo2+6c=li1-xcoo2+lixc62.3)

聚合物鋰電池過充電之後果

聚合物鋰電池不能進行過充電,如發生過充電對電池的效能影響很大,負極會發生金屬鋰沉積,從而可能引起電池**或**,同時電解液中的溶劑發生分解,導致電池效能嚴重破壞。

聚合物鋰電池充電電壓值選擇:

目前,商品化的鋰電池所採用的正極材料、負極材料及電解液的電化學視窗基本都在4.5v以上,也就是說,當電池充電電壓達到4.5v時電池還是比較穩定的。

但如果電池充電電壓過低(如低於4.15v),會嚴重影響電池的充電量,如電池充電電壓若控制在4.13v,電池充入的電量約為電池容量的60-80%,極大地影響了電池效能的發揮。

其實電池的充電電壓與電池的體系有關,與電池的放電倍率沒有關係。

使用注意條例:

一、禁止尖銳部件碰撞電池;

二、禁止電池與金屬物一起運輸或儲存;

三、禁止拋棄、墜落、衝擊、彎曲電池,禁止用錘子敲擊或踩踏電池;

四、禁止用金屬物如電線直接短路連線電池的正、負極;

五、禁止電池的正極或負極與電芯的外包裝鋁塑膜材料的鋁層相短路;

六、禁止在任何情況下拆卸電芯;

七、禁止將電池侵入水中或海水中,電芯不能受潮;

八、禁止在熱源旁(如水、加熱器等)使用或放置電池;

九、禁止將電池加熱或丟入水中;

十、禁止直接焊接電池;

十一、禁止在火旁或很熱的地方給電池充電;

十二、禁止將電池放入微波爐或高壓容器內;

十三、禁止在高溫下(如強陽光或很熱的汽車裡)長期使用或許放置電池,否則會引起電池過熱、**或者功能衰退、壽命減少;

十四、如有電解液洩漏而接觸到**或者其它的部位,應立即用清水沖洗,電解液接觸到眼睛立即用清水沖洗後就近就醫;

十五、禁止使用已經損壞的電池,如出現電解液洩漏或散發電解液氣味的電池應遠離火源以避免電池著火或**。

應用常識:

一、電池充電器必須能恆流恆壓並具備有併聯充電功能的充電器,充電電流應1c5a以下充電為佳,充電時載入在每個電芯正、負極上的充電電壓嚴禁超過4.25v;

二、電池過放電會導致電池效能、功能喪失,使用者應嚴格確保每個電池的放電終止電壓≥2.75v;

三、為了電池更好更長久的使用,應不定期的給電池充電,使其電壓維持在每個cell3.6v-3.9v之間;

四、電池的充電溫度應在0-40℃,放電溫度-20-60℃,儲存溫度25±5℃;

temperature 0~40℃ is preferred when charging

五、嚴格遵守電池在10%--50%的荷狀態下運輸;

電池的報廢處理:

電池使用報廢時建議將電池的鋁塑膜用剪刀剪開一道口子後用清水沖洗一分鐘後即可以無汙染廢棄處理,或者交由專門的機構**。我司的電池可由**方代**。

液態鋰離子電池(li-ion)作為一種高效能源載體被廣泛應用於通訊、電子行業,特別是手機、pda等個人通訊工具上。然而近一兩年來,隨著通訊技術的飛速發展,手機彩屏技術、彩信技術、藍芽技術及攝像技術相續出現,對電池的容量、體積、重量及電化學效能等指標提出了更高的要求,傳統的液態鋰電已越來越不能適應新的需求。新型聚合物鋰離子電池(li-poly)的出現,迎合了這一需求。

聚合物鋰電是在原有鋼殼、鋁殼電池的基礎上發展起來的第三代鋰離子電池,以其更輕、更薄、能量密度更高的特點,受到國內外通訊終端廠商及設計公司的青睞。聚合物鋰離子電池與液態鋰離子電池最根本的區別在於二者所採用的電解質不同。聚合物鋰電池的電解質從外觀上看為固態,稱為聚合物固體電解質。

這種電解質是一類處於固體狀態,但能像液體那樣溶解支援電解質,並能發生離子遷移現象的高分子材料。

以下謹列舉使用聚合物鋰電的八大優勢,供同行參考。

a.k.e 12v / 1300mah聚合物鋰電池工程樣板,安裝有全自動保護板,能對短路、過充電、過放電進行有效保護。

而且使該電池能使用普通充電器進行可靠充電,而不必擔心過充或充不飽的情況發生。聚合物鋰電池單體電壓通常為3.7v,最高電壓為4.

2v。1.安全效能好

聚合物鋰電池在結構上採用鋁塑軟包裝,有別於液態電芯的金屬外殼,一旦發生安全隱患,液態電芯容易**,而聚合物電芯最多隻會氣鼓。

2.厚度小,能做得更薄

普通液態鋰電採用先定製外殼,後塞正負極村料的方法,厚度做到3.6mm以下存在技術瓶頸,聚合物電芯則不存在這一問題,厚度可做到1mm以下,符合時下手機需求方向。

3.重量輕

聚合物電池重量較同等容量規格的鋼殼鋰電輕40%,較鋁殼電池輕20%。

4.容量大

聚合物電池較同等尺寸規格的鋼殼電池容量高10~15%,較鋁殼電池高5~10%,成為彩屏手機及彩信手機的首選,現在市面上新出的彩屏和彩信手機也大多採用聚合物電芯。

5.內阻小

聚合物電芯的內阻較一般液態電芯小,目前國產聚合物電芯的內阻甚至可以做到35mω以下,極大的減低了電池的自耗電,延長手機的待機時間,完全可以達到與國際接軌的水平。這種支援大放電電流的聚合物鋰電更是遙控模型的理想選擇,成為最有希望替代鎳氫電池的產品。

6.形狀可定製

聚合物電池可根據客戶的需求增加或減少電芯厚度,開發新的電芯型號,**便宜,開模周期短,有的甚至可以根據手機形狀量身定做,以充分利用電池外殼空間,提公升電池容量。

7.放電特性佳

聚合物電池採用膠體電解質,相比液態電解質,膠體電解質具有平穩的放電特性和更高的放電平台。

8.保護板設計簡單

由於採用聚合物材料,電芯不**、不**,電芯本身具有足夠的安全性,因此聚合物電池的保護線路設計可考慮省略ptc和保險絲,從而節約電池成本。

聚合物鋰電池在安全性、體積、重量、容量、放電效能方面均具有極大優勢,但由於目前產能較低,製造成本高,因此**居高不下,**已成為影響聚合物鋰電池普及的瓶頸。

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