聚合物锂离子电池的工作原理

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1、聚合物锂离子电池的工作原理所谓“聚合物锂离子电池”，其实是锂离子电池芥种子系列产品中的一种，实际上它的主要部件：正极、负极和电解质以及工作原理都和使用液体电解质的锂离子电池一样，只是隔膜和包装材料不同，因此，归根到底它实质上，就是一种锂离子电池！聚合物锂离子(Lithiumionpolymer)电池，具有更高能量密度、小型化、薄型化、轻量化、商安全性、长循环寿命与低成本的新型电池。因此，在未來2〜3年内，聚合物锂电池取代钾.离子屯池市场的份额将达50%。第一原理篇輒离子电池H前冇液态钾.离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB)两类。其中，液态锂离子电池是

2、指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物1_心002，1_1^02或口1/^204,负极采用锂一碳层间化合物LixC6,典型的电池体系为：(-)C

3、LiPF6—EC+DEC

4、LiCoO2(+)正极反应：LiCoO2=U1_xCoO2+xLi++xe-(2.1)负极反应：6C+xLi++xe_=LixC6(2.2)电池总反应：LiCoO24-6C=Li1.xCoO24-LixC6(2.3)Charge正极反应LiCoO2LivxCoO2♦xLi♦xe-Discharge负极反应ChargeCLixC♦xLr♦xe-Discharge电池反应Cha

5、rgeLit-xCoO2♦CbxLiCoO2*CDischarge聚合物锂离子电池的原理与液态锂相同，主要区别是电解液与液态锂不同。电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要索。所谓的聚合物锂离子电池是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用商分子材料做为主要的电池系统。而在目前所开发的聚合物锂离子电池系统中,髙分子材料主要是被应用于正极及电解质。正极材料包括导电卨分子聚合物或一般锂离子电池所采用的无机化合物，电解质则可以使用同态或胶态高分子电解质，或是有机电解液，一般锂离子技术使用液体或胶体电解液，因此需要坚固的二次包装来容纳可燃的活性成分，这就增加了重

6、量，另外也限制了尺寸的灵活性。而聚合物锂离子工艺中没有多余的电解液，因此它更稳定，也不易因电池的过量充电、碰掩或其他损害、以及过量使用ifij造成危险情况。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亳米，相于一张卡片的厚度）、任意面积化和任意形状化，大大提高/电池造型设计的灵活性，从而可以配合产品需求，做成任何形状与容量的电池，为应用设备开发商在电源解决方案上提供了商度的设计灵活性和适应性，以最大化地优化其产品性能。同时，聚合物钟/离子电池的单位能量比H前的一般钾离子电池提高了50°/。，其容暈、充放电特性、安全性、工作温度范围、循

7、环寿命（超过500次）与环保性能等方面都较锂离子电池有大幅度的提高。第二特点与比较一、聚合物锂离子电池的特点概述根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为液态锂离子电池（lithiumionbattery,简称为LIB）和聚含物锂离子电池（polymerlithiumionbattery,简称为LIP）两大类。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，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，而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质來代替，这种聚合物可以是“干态”的，也可以是“胶态”的，H前大部

8、分采用聚合物胶体电解质。聚合物锂离子电池町分为三类：（1）固体聚合物电解质锂离子电池。屯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，适于高温使用。（2）凝胶聚合物电解质锂离子电池。即在固体聚合物电解质屮加入增塑剂等添加剂，从而提商离子电导率，使电池可在常温下使用。（3）聚合物正极材料的钾.离子电池。采用导电聚合物作为正极材料，其比能量是现冇钾离子电池的3倍，是最新一代的锂离子电池。由于用固体电解质代替丫液体电解质，与液态锂离子电池相比，聚合物锁离子电池具有可溥形化、任总面积化与任总形状化等优点，也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题，因此可以用铝塑

9、复合薄膜制造电池外壳，从而可以提尚整个电池的比容ffi:聚合物锂离子电池还可以釆用商分子作正极紂料，其质量比能量将会比y前的液态锂离子电池提高50°%以上。此外，聚合物锂离子电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比锂离子电池有所提高。基于以上优点，聚合物锂离子电池被誉为下一代锂离子电池。二、聚合物电池与液态锂电的比较山于各个厂商生产工艺的不同，目前市场上的聚合物锂电分为卷绕式（索尼、东芝为代表）、叠片式（TCL、ATL为代表）两种不同结构，似适应于手机需求的规格大都在4mm厚度以下。与液态比较，由于聚合物外包装采用了更薄的铝膜，比钢壳、铝壳更薄，而且生产方式与液

10、态锂电不同，聚合物越薄越