聚合物锂离子电池的性能特点

聚合物锂离子电池

聚合物锂离子电池(PUB)又称聚合物锂离子电池，是第二代可充电锂离子电池。聚合物物理离子电池所用的正极和负极材料与上述液体锂离子电池相同，工作原理基本相同。重要的差别在于电解质。锂离子电池使用液体电解质，而聚合物锂离子电池使用固体聚合物电解质，它可以是干的或胶体的，现在重要是由聚合物胶体电解质制成。据此，聚合物锂离子电池可分为三类:

1)固体聚合物电解质锂离子电池。电解质是聚合物和盐的混合物。这种电池在室温下离子电导率低，适合高温使用。

2)凝胶聚合物电解质锂离子电池。即在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂，提高离子电导率，使电池能在室温下使用。

3)聚合物负极材料的离子电池。以导电聚合物为负极材料，其比能可达到现有锂离子电池的三倍。

1.聚合物锂离子电池的结构特点

聚合物物理离子蓄电池的电解质是一种吸附在聚合物基体上的液体有机电解质，称为胶体电解质。这种电解质既不是自由的，也不是固体电解质，所以它可以制成任何形状和大小的电池，比如只有1毫米厚的极薄电池。一个12V的电池组只能有3毫米厚。由于没有免费的电解液的电池,电池能在低压下工作,不会出现液体和温柔的燃烧爆炸等安全问题,所以可以使细胞结构大大简化,不要金属外壳和高压排气系统,如鲁侍萍苏复合膜生产电池的外壳,可以提高整个细胞的特殊能力,甚至可以简化收集充电保护装置。聚合物锂离子电池也可以作为一种正极聚合物材料，使其质量比能大大提高。此外，聚合物锂离子电池在工作电压、充放电循环寿命等方面也比锂离子电池有所提高。

锂聚合物电池有一种特殊的结构，它由五层相互重叠的薄层组成。第一层采用金属顶端作为集电极。第二层是负的。第三层是胶体电解质。第四层采用锂箔作为正极。第五层是保温层。五层的总厚度为0.1mm。该聚合物锂离子电池的工作温度为60-100℃。电池有一个严格的热管理系统来控制它的正常工作温度，以防止电池过热，当它突然失去一个大电流。锂聚合物电池池通过消除液体电解质，可以防止电池失效时电解质放电造成的污染。

2.聚合物锂离子电池的工作原理

聚合物锂离子电池的正极和负极活性物质与液体锂离子电池相同。该负极可由高导电率材料、聚乙炔、聚苯胺或聚酚等制成。正极可为UCoO2、LiMnO、LiNiO2、LiMn2O等。例如，正极是UMn2O，负极是人造石墨。其电池充电(右)放电(左)的总化学反应方程如下:

Lix-ymn2o4+yLiC6=LixMn2O4+yC6作为锂离子聚合物电池的电解质，其离子电导率应高于10-3s/cm，

3.聚合物锂离子电池的性能特点

最近,聚合物锂离子单体电池的工作性能指标是工作电压3.8v,质量特定能量的地址是150wh/公斤,体积比能是246wh/1,具体的功率是315w/公斤,循环寿命大于300次,自放电小于0.1%/月,操作温度-25~60℃,充电速度lh能力达到80%,最多,3h达到100%产量。与液体锂离子电池相比，具有安全性能好、微型化程度高、超薄、最大重量轻、适用温度范围宽、自放电小、能量密度高、成本低等明显优势。特别是安全性能良好，聚合物锂离子电池由于不存在u液问题，在结构上采用了铝质软包装。