聚合物電池的工作原理_聚合物電池的優缺點

2020-12-04 電子發燒友

聚合物電池的工作原理_聚合物電池的優缺點

網絡整理 發表於 2020-04-16 14:28:03

　　聚合物電池的工作原理

　　聚合物電池的原理與液態鋰相同，主要區別是電解液與液態鋰不同。電池主要的構造包括有正極、負極與電解質三項要素。所謂的聚合物鋰離子電池是說在這三種主要構造中至少有一項或一項以上使用高分子材料做為主要的電池系統。而在所開發的聚合物鋰離子電池系統中，高分子材料主要是被應用於正極及電解質。

　　正極材料包括導電高分子聚合物或一般鋰離子電池所採用的無機化合物，電解質則可以使用固態或膠態高分子電解質，或是有機電解液，一般鋰離子技術使用液體或膠體電解液，因此需要堅固的二次包裝來容納可燃的活性成分，這就增加了重量，另外也限制了尺寸的靈活性。而聚合物鋰離子工藝中沒有多餘的電解液，因此它更穩定，也不易因電池的過量充電、碰撞或其他損害、以及過量使用而造成危險情況。 

　　新一代的聚合物鋰離子電池在形狀上可做到薄形化（ATL電池最薄可達0.5毫米，相於一張卡片的厚度）、任意面積化和任意形狀化，大大提高了電池造型設計的靈活性，從而可以配合產品需求，做成任何形狀與容量的電池，為應用設備開發商在電源解決方案上提供了高度的設計靈活性和適應性，以最大化地優化其產品性能。同時，聚合物鋰離子電池的單位能量比一般鋰離子電池提高了50%，其容量、充放電特性、安全性、工作溫度範圍、循環壽命（超過500次）與環保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。

　　聚合物電池的優點

　　1、安全性能好

　　聚合物鋰電池在結構上採用鋁塑軟包裝，有別於也愛電芯的金屬外殼，一旦發生安全隱患，液態電芯容易爆炸，而聚合物電芯最多只會氣脹。

　　2、厚度小，能做的更薄

　　普通液態鋰電池採用先定製外殼，後塞正負極材料的方法，厚度做到3.6mm以下，存在技術瓶頸，聚合物電芯部存在這一問題，厚度可做到1mm以下，符合時下手機需求的方向。

　　3、重量輕

　　聚合物電池重量較同等容量規格的鋼殼鋰電池輕40%，較鋁殼電池輕20%。

　　4、容量大

　　聚合物電池同等尺寸規格的鋼殼電池容量高10-15%，較鋁殼電池高5-10%，成為彩屏手機及彩信手機的首選，現在市面上新出的彩屏和彩屏手機也大多採用聚合物電芯

　　5、內阻小

　　聚合物電芯的內阻較一般液態電芯小，目前聚合物的電芯內阻甚至可做到35mΩ以下，極大的減低了電池的自耗電，延長手機的待機時間，完全可以達到與國際接軌水平這種支持大放電電流的聚合物鋰電更是遙控模型的理想選擇，成為最有希望替代鎳氫電池的產品。

　　6、形狀可定製

　　聚合物電池可根據客戶的需求增加或減少電芯厚度，開發新的電芯型號，價格便宜，開模周期短，有的甚至可以根據手機形狀量身定做，以充分利用電池外殼空間，提升電池容量。

　　7、放電特性佳

　　聚合物電池採用膠體電解質，相比液態電解質交替電解質具有平穩的放電性和更高的放電平臺。

　　8、保護板設計簡單

　　由於採用聚合物材料，電芯不起火，不爆炸，電信本身具有足夠的安全性，因此聚合物電池的保護線路設計科考慮省略ptc和保險絲，從而節約電池成本。

　　聚合物電池的缺點

　　1、電池成本高，電解質體系提純困難。

　　2、需要保護線路控制，過充或者過放都會使電池內部化學物質的可逆性遭到破壞，從而嚴重影響電池的壽命。

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