聚合物锂离子电池的工作原理

2020-12-11      1700 次浏览

锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两种。其中,液态锂离子电池是指锂离子嵌体为正极和负极的二次电池。正极为锂化合物LiCoO2、LiNiO2或LiMn2O4,负极为LixC6。典型的电池系统是:(-)C|LiPF6EC+DEC|LiCoO2(+)


正反应,还原反应:Li1-xCoO2+xLi+xe-=LiCoO2----------------(2.1)


负反应(氧化反应):lixc6-xe-=6C+xLi+(2.2)


总电池反应:li1-xcoo2+LixC6=LiCoO2+6C(2.3)


聚合物锂离子电池的原理与液态锂相同,重要差别在于电解液与液态锂不同。电池的重要结构由三部分组成:正极、负极和电解质。所谓聚合物锂离子电池是指三种重要结构中至少有一种或多种以聚合物材料为重要电池系统的电池。在目前开发的聚合物锂离子电池系统中,聚合物材料重要用于正极和电解质。锂离子电池负极材料包括导电聚合物或一般用于无机化合物,使用固态电解质或胶体聚合物电解质,或有机电解液,一般锂离子技术使用液体或凝胶电解质,所以要容纳可燃固体二次包装、活性成分,这就新增了重量,此外也限制了灵活性的大小。


新一代的聚合物锂离子电池在形状可以薄形状改变(ATL电池可以达到0.5毫米,卡)的厚度最薄的阶段和任意形状、任意区域,大大提高电池设计的灵活性,可以满足产品的要,制作成任何形状和电池的容量,设备的电源解决方法开发人员供应一些设计的灵活性和适应性,以最大限度地优化其产品性能。同时,聚合物锂离子电池的单位能量比目前通用的锂离子电池高出20%,其容量、环保性能等方面都优于锂离子电池,有一些改进之处。

其重要应用领域为:


大型电动汽车:公交车、电动汽车、旅游汽车、混合动力汽车;


轻型电动汽车:电动自行车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、叉车、保洁车、电动轮椅等;


电动工具:电钻、锯机、割草机等。


汽车、轮船、飞机等玩具的遥控;


太阳能和风能发电的储能设备;


UPS、应急灯、警示灯、矿灯(最佳安全);


更换相机内的3V一次性锂离子电池和9V镍镉或镍氢充电电池(大小相同);


小型医疗设备和便携式设备。


这是一个用磷酸铁锂离子电池代替铅酸电池的例子。采用36V/10Ah(360Wh)铅酸蓄电池,重量12kg,一次充电可行走约50km,充电频率约100次,使用时间约1年。假如使用磷酸铁锂动力锂电池,它使用相同的360wh能源(1210啊电池串联组成的),它的重量是4公斤,它能行走80公里一次充电,充电时间可以达到1000,使用寿命可达3~5年。尽管磷酸铁锂离子电池比铅酸电池贵得多,但总体而言,它的经济性更好,使用起来也更轻。


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