鉅大LARGE | 點擊量：6341次 | 2018年06月29日
什么是聚合物電池？鋰聚合物電池是什么？
鋰聚合物電池（Li-polymer，又稱高分子鋰電池）：它也是鋰離子電池的一種，但是與液鋰電池(Li-ion)相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化，以及高安全性等多種明顯優(yōu)勢，是一種新型電池。在形狀上，鋰聚合物電池具有超薄化特征，可以配合各種產(chǎn)品的需要，制作成任何形狀與容量的電池。該類電池可以達(dá)到的最小厚度可達(dá)0.5mm。它的標(biāo)稱電壓與Li-ion一樣也是標(biāo)稱電壓3.7V,沒有記憶效應(yīng)。
根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料不同，鋰離子電池可以分為液態(tài)鋰離子電池(lithiumionbattery,簡稱為LIB)和聚合物鋰離子電池(polymerlithiumionbattery,簡稱為LIP)兩大類。聚合物鋰離子電池所用的正負(fù)極材料與液態(tài)鋰離子都是相同的，電池的工作原理也基本一致。它們的主要區(qū)別在于電解液的不同,鋰離子電池使用的是液體電解液,而聚合物鋰離子電池則以膠態(tài)聚合物電解液來代替。[1]
普通鋰離子電池在過充、短路等情況時候發(fā)生時，電池內(nèi)部可能出現(xiàn)升溫、正極材料分解、負(fù)極和電解液材料被氧化等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致氣體膨脹和電池內(nèi)壓加大，當(dāng)壓力達(dá)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(zhì)，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。
目前國內(nèi)的聚合物電池多數(shù)僅僅是軟包電池，采用鋁塑膜做外殼，但電解液并沒有改變。這種電池同樣可以薄型化，其低溫放電特性比聚合物電池更好，而材料能量密度則與液態(tài)鋰電池、普通聚合物電池基本一致，但因為使用了鋁塑膜，因此比普通液態(tài)鋰電更輕。安全方面，當(dāng)液體剛沸騰時軟包電池的鋁塑膜會自然鼓包或破裂，同樣不會爆炸。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
須注意的是，新型電池依然可能燃燒或膨脹裂開，安全方面并非萬無一失。
與液態(tài)鋰離子電池相比，聚合物鋰離子電池不但安全性高，同時還具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點，外殼也使用了更輕的鋁塑復(fù)合薄膜。不過，其低溫放電性能可能還有提升的空間。
液態(tài)鋰電
由于各個廠商生產(chǎn)工藝的不同，市場上的聚合物鋰電分為卷繞式（索尼、東芝為代表）、疊片式（TCL、ATL為代表）兩種不同結(jié)構(gòu)，但適應(yīng)于手機需求的規(guī)格大都在4mm厚度以下。與液態(tài)比較，由于聚合物外包裝采用了更薄的鋁膜，比鋼殼、鋁殼更薄，而且生產(chǎn)方式與液態(tài)鋰電不同，聚合物越薄越好生產(chǎn)，理論上可以生產(chǎn)出0.5mm以下厚度的電池。
液態(tài)鋰電正好相反，越厚越好生產(chǎn)，低于4mm厚度的電池很難生產(chǎn)，即使生產(chǎn)出來了，容量明顯不如聚合物鋰電，成本也沒優(yōu)勢。因而，電池越薄，聚合物生產(chǎn)成本越低、液態(tài)生產(chǎn)成本越高。
但較厚的規(guī)格上，液態(tài)鋰電供應(yīng)鏈成熟，工藝成熟，生產(chǎn)效率高，成品率高，有很強的制造成本優(yōu)勢。從市場來看，5mm、6mm厚度系列的液態(tài)鋰電池雖然比3mm、4mm厚度系列電池容量高很多，但售價要低很多。聚合物從理論上來講，在5mm、6mm厚度規(guī)格上的材料成本與液態(tài)接近，但目前5mm、6mm系列電池的工藝成本要比液態(tài)高出很多，因而，要在此規(guī)格上與液態(tài)真正形成競爭，還有不少距離。
一般的電池主要的構(gòu)造包括有正極、負(fù)極與電解質(zhì)三項要素。所謂的聚合物鋰離子電池是說在這三種主要構(gòu)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(tǒng)。所開發(fā)的聚合物鋰離子電池系統(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)，或是有機電解液，負(fù)極則通常采用鋰金屬或鋰碳層間化合物。一般鋰離子技術(shù)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，這就增加了重量和成本，另外也限制了尺寸的靈活性。
新一代的聚合物鋰離子電池在形狀上可做到薄形化（最薄0.8毫米）、任意面積化和任意形狀化，大大提高了電池造型設(shè)計的靈活性，從而可以配合產(chǎn)品需求，做成任何形狀與容量的電池，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)計靈活性和適應(yīng)性，以最大化地優(yōu)化其產(chǎn)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、循環(huán)壽命（超過500次）與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。
鋰電池涂碳鋁箔[1]
一、材質(zhì)說明
涂碳鋁箔是由導(dǎo)電碳為主的復(fù)合型漿料與高純度的電子鋁箔，以轉(zhuǎn)移式涂覆工藝制成。
二、應(yīng)用范圍
細(xì)顆?；钚晕镔|(zhì)的功率型鋰電池
正極為磷酸亞鐵鋰
正極為細(xì)顆粒的三元/錳酸鋰
用于超級電容器、鋰一次電池（鋰亞、鋰錳、鋰鐵、扣式等）替代蝕刻鋁箔
三、對電池/電容的性能作用
抑制電池極化，減少熱效應(yīng)，提高倍率性能；
降低電池內(nèi)阻，并明顯降低了循環(huán)過程的動態(tài)內(nèi)阻增幅；
提高一致性，增加電池的循環(huán)壽命；
提高活性物質(zhì)與集流體的粘附力，降低極片制造成本；
保護(hù)集流體不被電解液腐蝕；
提高磷酸鐵鋰電池的高、低溫性能，改善磷酸鐵鋰、鈦酸鋰材料的加工性能。
四、建議參數(shù)
對應(yīng)涂覆的活性物質(zhì)D50最好不大于4~5μm，壓實密度不大于2.25g/cm，比表面積在13~18㎡/g范圍內(nèi)。
五、使用中的注意事項
1.存儲要求：在溫度為25±5℃、濕度為不超過50%的環(huán)境中，運輸時須避免空氣和水蒸氣對鋁箔的侵蝕；
2.本產(chǎn)品分為A、B兩款，各自的關(guān)鍵特性為：A款外觀為黑色，常規(guī)涂層厚度為雙面4~8μm，導(dǎo)電性能較更為突出；B款外觀為淡灰色，常規(guī)涂層厚度為雙面2~3μm，涂層區(qū)可做較少層的焊接，并可以涂布機識別跳間隙；
3.B款（灰色）涂碳鋁箔可以在涂層區(qū)直接做超聲焊，只適合卷繞式電池焊接極耳（極片最多2-3層），但超聲的功率、時間需做一些微調(diào)；
4.碳層的散熱性要比鋁箔差些，故做涂布時需對帶速與烘烤溫度適當(dāng)微調(diào)；
5.本產(chǎn)品對鋰電池與電容的綜合性能有較可觀的提升，但不可作為改變電池某方面性能的主要因素，如電池能量密度、高低溫性能、高電壓等等。
聚合物
聚合物鋰離子電池和平常電池的差別在電解質(zhì)上。在20世紀(jì)70年代最初的設(shè)計中，采用了固態(tài)聚合物電解質(zhì)。這類電解質(zhì)類似于塑料薄膜，不能導(dǎo)通電子但是可以讓離子交換（能夠充電的原子或者原子團(tuán)）。聚合物電解質(zhì)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(zhì)的設(shè)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(shè)備設(shè)計師能夠根據(jù)他們的想象力來自由設(shè)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(dǎo)電性。內(nèi)阻太高而無法提供當(dāng)前通信設(shè)備所需要的高脈沖電流，無法驅(qū)動筆記本電腦的硬盤。加熱電池到60攝氏度，電導(dǎo)率迅速提高，但是這樣的要求不適合在便攜設(shè)備上應(yīng)用。
作為一種折中方式，引入了一些凝膠電解質(zhì)。市場上銷售的大部分手機聚合物鋰離子電池都是包含了凝膠電解質(zhì)的混和型電池。用鋰離子聚合物來修正這一系統(tǒng)，使之成為唯一用于便攜設(shè)備的聚合物電源。
聚合優(yōu)勢
加入凝膠電解質(zhì)以后，鋰離子聚合物電池和一般鋰離子電池又有什么不同呢？雖然這兩種電池在性能表現(xiàn)上非常相似，但是鋰離子聚合物作為唯一固態(tài)電解質(zhì)替代了多孔隔膜。凝膠電解質(zhì)只是增加了離子電導(dǎo)。聚合物鋰離子電池并沒有像一些分析家預(yù)測的那樣流行。它的優(yōu)越性和低制造成本還沒有被認(rèn)識到。因為其容量并沒有得到提高，實際上，容量比標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池還有輕微減少。聚合物鋰離子電池的市場在超薄幾何形狀電源的應(yīng)用上，例如信用卡電源等類似的應(yīng)用。[1]
