聚合物鋰電池的工作原理詳細(xì)介紹

聚合物鋰電池一般指鋰聚合物電池，又稱高分子鋰電池，是一種化學(xué)性質(zhì)的電池。相對(duì)以前的電池來說，具有能量高、小型化、輕量化的特點(diǎn)。

所謂的鋰聚合物電池是指在三要素中至少有一個(gè)或一個(gè)以上采用高分子材料的電池系統(tǒng)。在鋰聚合物電池系統(tǒng)中，高分子材料大多數(shù)被用在了正極和電解質(zhì)上。正極材料使用的是導(dǎo)電高分子聚合物或一般鋰離子電池所使用的無機(jī)化合物，負(fù)極常應(yīng)用鋰金屬或鋰碳層間化合物，電解質(zhì)是采用固態(tài)或者膠態(tài)高分子電解質(zhì)或者有機(jī)電解液。由于鋰聚合物中沒有多余的電解液，因此它更可靠更穩(wěn)定。

聚合物鋰電池的工作原理

鋰離子電池有液態(tài)鋰離子電池（LIB）和鋰聚合物電池（PLIB）兩類。其中，液態(tài)鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為正、負(fù)極的二次電池。正極采用鋰化合物L(fēng)iCoO2，LiNiO2或LiMn2O4，負(fù)極采用鋰—碳層間化合物L(fēng)ixC6，典型的電池體系為

(-) C | LiPF6—EC+DEC | LiCoO2 (+)

正極反應(yīng)LiCoO2 = Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-

負(fù)極反應(yīng)6C + xLi+ + xe- = LixC6

電池總反應(yīng)LiCoO2 + 6C = Li1-xCoO2 + LixC6

鋰聚合物電池的原理與液態(tài)鋰相同，主要區(qū)別是電解液與液態(tài)鋰不同。電池主要的構(gòu)造包括有正極、負(fù)極與電解質(zhì)三項(xiàng)要素。所謂的鋰聚合物電池是說在這三種主要構(gòu)造中至少有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上使用高分子材料作為主要的電池系統(tǒng)。而在所開發(fā)的鋰聚合物電池系統(tǒng)中，高分子材料主要是被應(yīng)用于正極及電解質(zhì)。

正極材料包括導(dǎo)電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機(jī)化合物，電解質(zhì)則可以使用固態(tài)或膠態(tài)高分子電解質(zhì)或是有機(jī)電解液，一般鋰離子技術(shù)使用液體或膠體電解液，因此需要堅(jiān)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。

新一代的鋰聚合物電池在形狀上，理論上可做到，形狀多樣化，提高了電池造型設(shè)計(jì)的靈活性，從而可以配合產(chǎn)品需求，做成一些形狀與容量的電池，為應(yīng)用設(shè)備開發(fā)商在電源解決方案上提供了高度的設(shè)計(jì)靈活性和適應(yīng)性，以最大化地優(yōu)化其產(chǎn)品性能。同時(shí)，鋰聚合物電池的單位能量比一般鋰離子電池提高了10%。其容量、循環(huán)壽命等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。