聚合物電池的固態(tài)電解質離子電導率低,目前重要是加入了一些添加劑使其成為凝膠電解質,以改善電導率。這也只是新增了離子電導,不似鋰離子電池的電導率保持一個穩(wěn)定的值,而不會受輔助材料質量的影響。聚合物電池的容量并無有效提升,與標準容量的鋰離子電池相比還有所減少。
聚合物鋰電池膨脹的原因
封裝不良:制作過程中空氣水分進入電芯內部,引起電解液分解產(chǎn)生氣體。
電芯含水超標:在工序過程中,一旦水含量超標,電解液會失效產(chǎn)生氣體。
腐蝕:聚合物軟包鋰電池芯發(fā)生腐蝕,鋁層被反應消耗,失去對水的阻隔作用,發(fā)生脹氣。
表面破損:受到外力損壞,刺穿導致水分進入電芯內部。鋰金屬暴露在空氣中時,會與氧氣產(chǎn)生激烈的氧化反應。
磕碰:鋁材質很容易變形,輕輕一磕就會,電芯越大,氣袋越大,就越容易損壞。
短路:正負極接觸導致短路,聚合物鋰電芯發(fā)生鼓氣甚至冒煙。
內部短路:聚合物鋰電池隔離膜收縮、捲曲、破損、毛刺刺穿隔離膜等都會造成內部斷路,從而鼓包。
過充、過放:聚合物軟包電池被過充或過放,加上保護板異常,電池芯會發(fā)生嚴重鼓氣。
普通鋰離子電池在過充、短路等情況時候發(fā)生時,電池內部可能出現(xiàn)升溫、正極材料分解、負極和電解液材料被氧化等現(xiàn)象,進而導致氣體膨脹和電池內壓加大,當壓力達到一定程度后就可能出現(xiàn)爆炸。而聚合物鋰離子電池因為使用了膠態(tài)電解質,不會因為液體沸騰而產(chǎn)生大量氣體,從而杜絕了劇烈爆炸的可能。
聚合物鋰離子電池和平常電池的差別在電解質上。在20世紀70年代初的設計中,采用了固態(tài)聚合物電解質。這類電解質類似于塑料薄膜,不能導通電子但是可以讓離子交換(能夠充電的原子或者原子團)。聚合物電解質取代了傳統(tǒng)的浸透電解液的多孔隔膜。干態(tài)聚合物電解質的設計允許組裝簡化,提高電池機械強度,安全,并且能夠制造成為超薄的幾何外形。單個電池的厚度可以薄到1mm。設備設計師能夠根據(jù)他們的想象力來自由設計電池的形狀和大小。不幸的是,固態(tài)聚合物鋰離子電池受制于其較差的導電性。內阻太高而無法提供當前通信設備所需要的高脈沖電流,無法驅動筆記本電腦的硬盤。加熱電池到60攝氏度,電導率迅速提高,但是這樣的要求不適合在便攜設備上應用。
“半聚合物”是指在阻隔膜上涂一層聚合物(一般是PVDF),使電芯的粘合力更強,電池能夠做得更硬,其電解質依然是液態(tài)電解液。而“全聚合物”是指運用聚合物在電芯內部形成凝膠網(wǎng)絡,然后再注入電解液形成電解質。雖然“全聚合物”電池依然要運用液態(tài)電解液,但用量要少很多,這對鋰離子電池的安全性能有的提高。
聚合物電池具有重量輕、儲能好、放電性能好、可以做成各種形狀且壽命更長。電池的壽命不是用時間來表示的,而是用循環(huán)次數(shù)來表示的,即完全放電算一次。 一般鋰電池在500-800次之間,A級聚合物電池可以達到800次。 因此,所選電池供應商的電池質量會得到,使用壽命會更長。
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