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文档简介
1、聚合物锂离子电池是电池行业中技术含量最高, 最新的品种, 以钴酸锂材料为正极, 材料为负极,电解质采用固态或凝胶态有机导电膜组成,并采用铝塑膜做外包装的最新一代可充锂离子电池。它是液态离电池的更新换代产品,不仅具有液态锂离子电池的高电压、长循环寿命、 放电电压平稳以及清洁无污染等特点;而且消除了液态锂离子电池存在的爆炸的安全隐患,具有更高的能量密度;同时外形更灵活、方便,重量轻巧;产品性能均达到或超过液态锂离子的技术指标,更具有安全性,受到国内外电子厂商及设计公司的青睐。锂聚合物电池( Li-polymer ,又称高分子锂电池):它也是锂离子电池的一种 , 但是与液锂电池 (Li-ion) 相
2、比具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化,以及高安全性和低成本等多种明显优势, 是一种新型电池。 在形状上,锂聚合物电池具有超薄化特征,可以配合各种产品的需要,制作成任何形状与容量的电池。该类电池可以达到的最小厚度可达0.5mm 。它的标称电压与Li-ion 一样也是 3.6 或 3.7V, 没有记忆效应。根据锂离子电池 所用电解质材料不同, 锂离子电池可以分为液态锂离子电池 (lithium ion battery,简称为 LIB) 和聚合物锂离子电池 (polymerlithium ion battery, 简称为 LIP ) 两大类。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
3、的, 电池的工作原理也基本一致。 它们的主要区别在于电解质的不同 , 锂离子电池使用的是液体电解质 , 而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胶体电解质。 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。 电解质为聚合物与盐的混合物,这种电池在常温下的离子 电导率低,适于高温使用。(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,从而提高离子电导率,使电池可在常温下使用。(3)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,其比能量是现有锂离子电池的 3 倍
4、,是最新一代的锂离子电池。 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, 也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题, 因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳, 从而可以提高整个电池的比容量;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50以上。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都比锂离子电池有所提高。基于以上优点,聚合物锂离子电池被誉为下一代锂离子电池。聚合物锂离子 (Lithium ion polymer)电池,具有更高能量密度、小型化、薄型化、轻量化
5、、高安全性、长循环寿命与低成本的新型电池 。因此,在未来 23 年内,聚合物锂电池 取代锂离子电池市场的份额将达50。第一 原理篇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 (PLIB)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 (+)正极反应: LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi+xe- -(21)负极反应: 6C+xLi+xe-=LixC6 -(22)电池总反应
6、: LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6 -(23)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
7、的灵活性。而聚合物锂离子工艺中没有多余的电解液,因此它更稳定, 也不易因电池的过量充电、碰撞或其他损害、 以及过量使用而造成危险情况。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,为应用设备开发商在电源解决方案上提供了高度的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 50%,其容量、充放电特性、安全性、工作温度范围、循环寿命(超过 500 次)与环保性能等方面
8、都较锂离子电池有大幅度的提高。聚合物锂离子的发展趋势展望聚合物锂离子电池在全球技术成熟并商业化已经 2 年多时间了,虽然销量在快速增长,但其 市场份额 尚低于 10%,与液态锂电 90%的市场份额无法相比,大大低于人们的预期。 由于各种原因, 目前市场上聚合物的价格普遍要高于液态锂电, 但是,由于移动电器的竞争模式正在悄悄地发生变化,特别是聚合物电池 给移动电器带来的设计价值创新 (如 4mm厚度以下的优越性能、大型规格电池),聚合物电池正被越来越多的手机、移动DVD等设计人员所认识,因而聚合物厂商还是信心十足,坚信聚合物的时代一定会到来。 可以从手机的发展看聚合物锂离子电池的发展趋势。 目前
9、手机有以下几个发展趋势:(1) 手机本身向小型化、超薄化方向发展,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、弧面设计造型成为手机设计美学 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
10、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 50%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、蓝牙耳机蓝牙耳机是一种基于蓝牙技术的一种小型设备, 只需要把这种轻巧的设备藏在耳机边而不需要直接使用通讯设备 (手机、电脑等)就可以实现自由通话。蓝牙耳机就是将蓝牙技术应用在免持耳机上, 让使用者可以免除恼人电线的 更多 >>、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
11、都给聚合物锂离子电池提供了无限的商机。应用领域:数码摄像机、便携式灯具、探测仪器、电工和仪表工专用高端测试仪器/仪表、安防监控设备、考勤机、医疗设备、手持终端、便携式投影仪、便携式打印机、等其他便携式设备。出师表两汉:诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂, 今天下三分, 益州疲弊, 此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。宫中府中,俱为一体;陟罚臧否,不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理;不宜偏私,使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董
12、允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下:愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必能裨补阙漏,有所广益。将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用于昔日,先帝称之曰愚以为营中之事,悉以咨之,必能使行阵和睦,优劣得所。“能 ”,是以众议举宠为督:亲贤臣, 远小人, 此先汉所以兴隆也; 亲小人, 远贤臣, 此后汉所以倾颓也。 先帝在时,每与臣论此事, 未尝不叹息痛恨于桓、 灵也。 侍中、尚书、 长史、 参军,此悉贞良死节之臣,愿陛下亲之、信之,则汉室之隆,可计日而待也。臣本布衣,躬耕于南阳,苟全性命于乱世,不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙,猥自枉屈,三顾臣于草庐之中,咨臣以当世之事,由是感激,遂许先帝以驱驰。后值倾覆,受任于败军之际,奉命于危难之间,尔来二十有一年矣。先帝知臣谨慎,故临崩寄臣以大事也。受命以来,夙夜忧叹,恐托付不效,以伤先帝之明;
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