鉅大LARGE | 點擊量:313次 | 2023年12月21日
聚合物鋰電池的優(yōu)勢在哪兒?
聚合物鋰離子電池在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑軟包裝,有別于液態(tài)電芯的金屬外殼,一旦發(fā)生安全隱患,液態(tài)電芯容易爆炸,而聚合物電芯最多只會氣鼓。
2、厚度小,能做得更薄
普通液態(tài)鋰電采用先定制外殼,后塞正負極村料的方法,厚度做到3.6mm以下存在技術(shù)瓶頸,聚合物電芯則不存在這一問題,厚度可做到1mm以下,符合時下手機需求方向。
3、重量輕
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%
聚合物電池重量較同等容量規(guī)格的鋼殼鋰電輕40%,較鋁殼電池輕20%。
4、容量大
聚合物電池較同等尺寸規(guī)格的鋼殼電池容量高10~15%,較鋁殼電池高5~10%,成為彩屏手機及彩信手機的首選,現(xiàn)在市面上新出的彩屏和彩信手機也大多采用聚合物電芯。
5、內(nèi)阻小
聚合物電芯的內(nèi)阻較一般液態(tài)電芯小,目前國產(chǎn)聚合物電芯的內(nèi)阻甚至可以做到35m以下,極大的減低了電池的自耗電,延長手機的待機時間,完全可以達到與國際接軌的水平。這種支持大放電電流的聚合物鋰電更是遙控模型的理想選擇,成為最有希望替代鎳氫電池的產(chǎn)品。
6、形狀可定制
聚合物電池可根據(jù)客戶的需求新增或減少電芯厚度,開發(fā)新的電芯型號,價格便宜,開模周期短,有的甚至可以根據(jù)手機形狀量身定做,以充分利用電池外殼空間,提升電池容量。
7、放電特性佳
聚合物電池采用膠體電解質(zhì),相比液態(tài)電解質(zhì),膠體電解質(zhì)具有平穩(wěn)的放電特性和更高的放電平臺。
8、保護板設(shè)計簡單
由于采用聚合物材料,電芯不起火、不爆炸,電芯本身具有足夠的安全性,因此聚合物電池的保護線路設(shè)計可考慮省略PTC和保險絲,從而節(jié)約電池成本。聚合物鋰離子電池在安全性、體積、重量、容量、放電性能方面均具有極大優(yōu)勢。
目前,研究人員利用硫化鋰(lithiumsulfide)或硅化鋰等預(yù)鋰化(pre-lithiated)材料,使燃料動力電池的能量密度高達600?Wh/kg。然而,這類燃料動力電池的充放電次數(shù)通常很短,一般不足50次,且該類材料還要采用專用設(shè)備,在加工時也存在諸多限制條件。
為創(chuàng)建新架構(gòu)的SSFC,該團隊在傳統(tǒng)燃料動力電池架構(gòu)的技術(shù)上新增了一片鋰箔(lithiumfoil),使鋰箔能與集電器(currentcollector)發(fā)生接觸,在充放電時將鋰箔整合到燃料動力電池體系中,從而控制鋰離子的嵌入量。
在半電池(halfcells)中,將采用純鋰作為陽極材料,這將引起用戶對枝狀晶體生長(樹突形成,dendriteformation)及鋰腐蝕等安全性問題的擔憂。在全電池(full-cell)模式下,可用硅來制作陽極,可緩解因純鋰陽極所引發(fā)的安全問題,同時確保燃料動力電池獲得所需的高電量。
該方法使得受控的鋰載荷可彌補固體電解質(zhì)界面膜(SEI)形成及鋰降解,提升燃料動力電池的循環(huán)壽命(cyclelife)。此外,該電池還采用了交流阻抗(EIS)、循環(huán)伏安法(CV)及恒電流間歇滴定法(GITT)等多種方法。該研究將為未來的硅硫燃料動力電池的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。
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