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OFweek视点:比亚迪工厂探秘 小米特斯拉安全事故

2014-04-20 00:01
水墨黯月
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  聚合物

  聚合物正极材料的锂离子电池采用导电聚合物作为正极材料,其比容量相对增加。由于用固体电解质代替了液体电解质,与液态锂离子电池相比,聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点,因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳,从而可以改善整个电池的比容量;聚合物锂离子电池还可以采用高分子作正极材料,其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高20%以上。聚合物锂离子(PolymerLithium-IonBattery)电池具有小型化、薄型化、轻量化的特点。因此,聚合物电池在市场占有会逐渐增多。

  2特点

  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,容量损失少;

  ⑥体积利用率高;

  ⑦广泛的应用领域。

  3注意事项

  一重视短路情况

  聚合物锂离子电池,在充电过程中很容易发生短路情况。包括:内部短路,外部短路等情况。

  虽然,现在大多数锂离子电池都带有防短路的保护电路,还有防爆线,但很多情况下,这个保护电路在各种情况下不一定会起作用,防爆线能起的作用也很有限。

  二充电不要过充

  聚合物锂离子电池,如果充电时间过长,发生膨胀的可能性就会加大。

  锂的化学性质非常活泼,很容易燃烧,当电池充放电时,电池内部持续升温,活化过程中所产生的气体膨胀,电池内压加大,压力达到一定程度,如外壳有伤痕,即会破裂,引起漏液、起火,甚至爆炸。而聚合物锂离子电池只会膨胀。

  大家在使用时候,一定要注意安全。

  4原理

  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)两类。其中,液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物LiCoO2,LiNiO2或LiMn2O4,负极采用锂—碳层间化合物LixC6,典型的电池体系为:

  (-)C|LiPF6—EC+DEC|LiCoO2(+)

  聚合物锂离子电池

  正极反应(氧化反应):LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe

  负极反应(还原反应):6C+xLi++xe-=LixC6

  电池总反应:LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6

  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素。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高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,高分子材料主要是被应用于正极及电解质。正极材料包括导电高分子聚合物或一般锂离子电池所采用的无机化合物,电解质则可以使用固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,这就增加了重量,另外也限制了尺寸的灵活性。

  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毫米,相于一张卡片的厚度)、任意面积化和任意形状化,大大提高了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,为设备开发商在电源解决方案上提供了一些设计灵活性和适应性,以最大化地优化其产品性能。同时,聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了20%,其容量、与环保性能等方面都较锂离子电池,有一些改善。

  5展望

  目前手机有以下几个发展趋势:

  (1)手机本身向小型化、薄化方向发展,以方便消费者的携带;

  (2)手机设计的个性化,表现在设计理念已经不再是原来方方正正的形状,不规则形状、曲线、弧面设计成为手机设计美学化的主流;

  (3)使用彩屏、手机功能的不断增加。为了使手机小型化,电池减小、减薄是一个最有效的途径。4mm以下厚度电池有成为薄型手机配置的主流趋势,从性价比来讲,这是聚合物的特长。不规则形状、曲线、弧面设计造型的手机给电池留下的有效空间变成了不规则形状。液态的长方型不能有效利用空间,容量较低,而叠片式聚合物可以将这种不规则空间最有效地利用起来,使容量放大。最近TCL金能公司推出的圆弧型电池、梯形电池、背包电池能使手机比使用相应规格的液态电池容量增加20%以上。手机功能越来越多,导致耗电越来越多。要求电池容量相应地增加。在不增加电池厚度的情况下,聚合电池是有明显优势的。与此相似,笔记本电脑、蓝牙耳机、小灵通手机、移动DVD等电器都在向移动、便携化方向发展,都配上了液晶显示,而且功能在不断增多,液晶屏幕在不断增大。这些都给聚合物锂离子电池提供了一些机会。

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