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加入凝膠電解質(zhì)以后,鋰離子聚合物電池和一般鋰離子電池又有什么不同呢?雖然這兩種電池在性能表現上非常相似,但是鋰離子聚合物作為固態(tài)電解質(zhì)替代了多孔隔膜。凝膠電解質(zhì)只是增加了離子電導。聚合物鋰離子電池并沒(méi)有像一些分析家預測的那樣流行。它的性和低制造成本還沒(méi)有被認識到。因為其容量并沒(méi)有得到提高,實(shí)際上,容量比標準鋰離子電池還有輕微減少。聚合物鋰離子電池的市場(chǎng)在超薄幾何形狀電源的應用上,例如信用卡電源等類(lèi)似的應用。
當前的聚合物多是軟包電池,采用鋁塑膜做外殼,當內部采用有機電解質(zhì)時(shí),即使液體很熱也不爆炸,因為鋁塑膜聚合物電池采用固態(tài)或膠態(tài)而無(wú)漏液,只是自然破裂。但是任何事情都不是的,如果瞬間電流足夠大,發(fā)生短路,則電池自燃或爆裂并非不可能,手機和平板電腦安全事故的發(fā)生多由這種情況引起。
聚合物電池的固態(tài)電解質(zhì)離子電導率低,目前重要是加入了一些添加劑使其成為凝膠電解質(zhì),以改善電導率。這也只是新增了離子電導,不似鋰離子電池的電導率保持一個(gè)穩定的值,而不會(huì )受輔助材料質(zhì)量的影響。聚合物電池的容量并無(wú)有效提升,與標準容量的鋰離子電池相比還有所減少。
聚合物鋰電池的特點(diǎn)
1、單體電池的工作電壓高達3.6v~3.8v遠鎳氫和鎳鎘電池的1.2V電壓。
2、容量密度大,其容量密度是鎳氫電池或鎳鎘電池的1.5~2.5倍,或者更高。
3、自放電小,在放置很長(cháng)時(shí)間后其容量損失也很小。
4、壽命長(cháng),正常使用其循環(huán)壽命可達到500次以上。
5、沒(méi)有記憶效應,在充電前不必將剩余電量放空,使用方便。
6、安全性能好
聚合物鋰電池膨脹的原因
封裝不良:制作過(guò)程中空氣水分進(jìn)入電芯內部,引起電解液分解產(chǎn)生氣體。
電芯含水超標:在工序過(guò)程中,一旦水含量超標,電解液會(huì )失效產(chǎn)生氣體。
腐蝕:聚合物軟包鋰電池芯發(fā)生腐蝕,鋁層被反應消耗,失去對水的阻隔作用,發(fā)生脹氣。
表面破損:受到外力損壞,刺穿導致水分進(jìn)入電芯內部。鋰金屬暴露在空氣中時(shí),會(huì )與氧氣產(chǎn)生激烈的氧化反應。
磕碰:鋁材質(zhì)很容易變形,輕輕一磕就會(huì ),電芯越大,氣袋越大,就越容易損壞。
短路:正負極接觸導致短路,聚合物鋰電芯發(fā)生鼓氣甚至冒煙。
內部短路:聚合物鋰電池隔離膜收縮、捲曲、破損、毛刺刺穿隔離膜等都會(huì )造成內部斷路,從而鼓包。
過(guò)充、過(guò)放:聚合物軟包電池被過(guò)充或過(guò)放,加上保護板異常,電池芯會(huì )發(fā)生嚴重鼓氣。
聚合物鋰離子電池在全球技術(shù)成熟并商業(yè)化已經(jīng)2年多時(shí)間了,雖然銷(xiāo)量在快速增長(cháng),但其市場(chǎng)份額尚低于10%,與液態(tài)鋰電90%的市場(chǎng)份額無(wú)法相比,大大低于人們的預期。由于各種原因,市場(chǎng)上聚合物鋰電池的價(jià)格普遍要液態(tài)鋰電,但是,由于移動(dòng)電器的競爭模式正在悄悄地發(fā)生變化,特別是聚合物電池給移動(dòng)電器帶來(lái)的設計價(jià)值創(chuàng )新(如4mm厚度以下的性能、大型規格電池),聚合物電池正被越來(lái)越多的手機、移動(dòng)DVD等設計人員所認識,因而聚合物鋰電池廠(chǎng)商還是信心十足,堅信聚合物鋰電池的時(shí)代一定會(huì )到來(lái)??梢詮氖謾C的發(fā)展看聚合物鋰離子電池的發(fā)展趨勢。特別近兩年來(lái)移動(dòng)電源的發(fā)展得到了市場(chǎng)普遍認可,隨著(zhù)智能手機的普及耗電量不斷增加,移動(dòng)電源的出現將會(huì )改變聚合物鋰離子電池的劣勢,新一代的移動(dòng)電源以明能移動(dòng)電源為代表采用聚合物鋰離子電池,其具備電池容量大等相對優(yōu)點(diǎn)。隨著(zhù)技術(shù)的完善,會(huì )慢慢改進(jìn)。
鋰電池芯過(guò)充到電壓高過(guò)4.2V后,會(huì )逐漸造成不良反應。過(guò)充電壓愈高,危險因素也跟隨愈高。鋰電芯電壓高過(guò)4.2V后,電池正極材料內剩余的鋰原子總數不上一半,這時(shí)存儲格經(jīng)常撐不住,讓電池造成的容積損害。假如再次電池充電,因為負級的存儲格早已裝滿(mǎn)了鋰原子,后面的鋰金屬會(huì )沉積于電池正極材料表面。這種鋰原子會(huì )由負級表面往鋰離子電池來(lái)的方位冒出網(wǎng)狀結構結晶體。這種鋰金屬結晶體會(huì )透過(guò)膈膜,使正負短路故障。有時(shí)候在短路故障產(chǎn)生前電池就先發(fā)生爆炸,這是因為在過(guò)充全過(guò)程,鋰電池電解液等原材料會(huì )溶解造成汽體,促使電池機殼或壓閥發(fā)脹裂開(kāi),讓O2進(jìn)來(lái)與沉積在負級表面的鋰原子反映,從而發(fā)生爆炸。
對鋰離子電池電池的維護,至少要包括:電池充電電壓限制、放電電壓低限、及電流量限制三項。一般鋰電池同組,除開(kāi)鋰電池芯外,都會(huì )出現一片鋰電池保護板,那片鋰電池保護板關(guān)鍵便是給予這三項維護??墒?,鋰電池保護板的這三項維護顯而易見(jiàn)是遠遠不夠的,全世界鋰電池爆炸事故或是再傳。要電池系統軟件的安全系數,務(wù)必對電池爆炸的原因,開(kāi)展更細致的剖析。
聚合物電池的極片上面有卡粉在倒絲機成電池及其注液后,卡粉會(huì )在電池中伴隨著(zhù)鋰電池電解液的活動(dòng)而健身運動(dòng),運動(dòng)到一些非常容易出問(wèn)題的地區,例如隔膜有缺陷的地區,將有可能導致電池發(fā)生微短路,自放電大等問(wèn)題。聚合物電池的極片壓片糖果薄厚達不上規定,先會(huì )導致電池的壁厚達不上規定,另處,極片壓片糖果薄厚不一樣,活性物質(zhì)中的微孔板也會(huì )不一樣,那樣注液時(shí)極片消化吸收的鋰電池電解液量不一樣,會(huì )導致電池特性的區別。
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