聚合物锂离子电池特点分析

2021-02-25      757 次浏览

聚合物锂离子电池具有以下特点:


①塑形灵活性;


②更高的质量比能量(3倍于MH-Ni电池);


③电化学稳定窗口宽,可达5V;


④完美的安全可靠性;


⑤更长循环寿命,容量丢失少;


⑥体积利用率高;


重要优点:体积多样性,使用范围非常广泛,不易爆炸,安全系数高。


重要缺点:价格较高,废弃后污染环境,大电流充放电性能较弱。


根据锂离子电池所用电解质材料的不同,锂离子电池分为液态锂离子电池(LiquifiedLithium-IonBattery,简称为LIB)和聚合物锂离子电池(PolymerLithium-IonBattery,简称为PLB)或塑料锂离子电池(PlasticLithiumIonBatteries,简称为PLB)。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,正极材料分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料,负极为石墨,电池工作原理也基本一致。它们的重要差别在于电解质的不同,液态锂离子电池使用液体电解质,聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替,这种聚合物可以是干态的,也可以是胶态的,目前大部分采用聚合物凝胶电解质。


1能量密度高,其体积能量密度和质量能量密度分别可达450W.h/dm3和150W.h/kg,而且还在不断提高。2平均输出电压高(约3.6V),为Ni-Cd、Ni-MH电池的3倍。3输出功率大。4自放电小,每月10%以下,不到Ni-Cd、Ni-MH的一半。5没有Ni-Cd、Ni-MH电池相同的记忆效应,循环性能优越。6可快速充放电,1C充电时容量可达标称容量的80%以上。7充电效率高,第1次循环后基本上为100%。8工作温度范围宽,-30~+45℃,随着电解质和正极的改进,期望能拓宽到-40~+70℃,低温有可能拓展到-60℃。9残留容量的测试比较方便。10无需维修。⑪对环境较为友好,称为绿色电池。⑫使用寿命长,100%DOD充放电可达900次以上(图1-3)『3』;当采用浅深度(30%DOD)充放电时,循环次数已经超过了5000次。


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