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软包装材料在聚合物锂电池领域的发展潜力预测

导读: 金属锂是所有金属中比容量最大的物质,其与C组成的电池对的输出电压高达3.6V以上,这些性质是其它金属所不能比拟的。因此,很早人们就开始关注锂电池的研究。由于金属锤非常活泼,直接用它制成电池,安全性极差,所以人们主要研究锂离子可充电电池。

  聚合物锂离子电池被誉为二址一世纪的化学能源。聚合物理离子电池对软包装技术具有极高的要求。软包装技术对电池的容量、循环寿命等具有重要影响。本文着重叙述了聚合物锂离子电池对软包装技术一般要求,阐述了该领域软包装技术的难点,描绘了聚合物锂离子电池领域软包装材料的发展趋势,对软包装材料在电池领域的发展潜力进行了预测。

  前言

  电池所能输出的能量取决于活性物质的比容量和单体电池的电压。金属锂是所有金属中比容量最大的物质,其与C组成的电池对的输出电压高达3.6V以上,这些性质是其它金属所不能比拟的。因此,很早人们就开始关注锂电池的研究。由于金属锤非常活泼,直接用它制成电池,安全性极差,所以人们主要研究锂离子可充电电池。1990年,世界上第一条生产锂离子二次电池的生产线在日本建立。

        在短短的七八年内,锂离子电池由于重量轻、容量大、循环寿命长、无记忆效应等,很快在手机、笔记本电脑等用电池领域扩大并居于绝对的优势。1996年,聚合物锂离子电池在实验室开发成功,鉴于聚合物锂离子电池具有锂离子电池的几乎所有优点,在电池的重量、形状及安全性等方面具有更好的优势,因而也具有更广泛的应用领域,立即在世界电池界引起了轰动,被誉为二十一世纪的化学能源。世界各国,特别是日本和美国的财阀投巨资进行研究和产业化。厦门宝龙工业是中国首家从事聚合物锂离子电池生产的企业,目前的电池生产规模及所应用的软包装技术水平均与最发达国家相当。

  1.聚合物锂离子电池

  从电化学反应的角度看,聚合物锂离子电池与锂离子电池没有任何区别,甚至于聚合物锂离子电池所用的电极材料及电解液等也与锂离子电池相同。但是聚合物锂离子电池内部没有可移动的电解液,电池可以做成极薄的片状和各种形状,单片电池可做成0.6mm厚,这样,在要求电池轻量化、小量化或对形状有着较严格要求的领域,如手机、笔记本电脑、便携式摄像机、军用便携工具、DVD影碟机乃至于电动车等,聚合物电池有着更为广泛的应用优势和前景。

  聚合物锂离子电池的研制成功,主要在于三大技术的解决,即制膜技术、层压技术和软包装技术。制膜技术解决了电池中不能含液态电解液的问题;层压技术解决了单片电池的成形和单片电池的组装问题;软包装技术则使电池片成为了电池并使电池具有了聚合物理离子电池的所有优点。

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