Lithiumbatterie und Polymerlithiumbatterie

Li-Polymer-Batterie (Li-Polymer-Batterie): Im Vergleich zu früheren Batterien gibt es viel mehr Energie, Miniaturisierung und geringes Gewicht, was eine Art chemische Batterie ist.

In Form einer Lithium-Polymer-Batterie hat die Lithium-Polymer-Batterie die Eigenschaften einer ultradünnen Batterie, kann mit den Anforderungen einiger Produkte zusammenarbeiten und in verschiedene Formen und Kapazitäten der Batterie eingearbeitet werden. Die theoretische Mindestdicke dieses Batterietyps kann bis zu 0,5 mm betragen.

Die drei Elemente einer typischen Batterie sind die Anode, die Kathode und der Elektrolyt. Die sogenannte Lithium-Polymer-Batterie bezieht sich auf mindestens eines oder mehrere der drei Elemente des Batteriesystems unter Verwendung von Polymermaterialien. In dem Lithium-Polymer-Batteriesystem werden die Polymermaterialien hauptsächlich in der Anode und im Elektrolyten verwendet. Die Anodenmaterialien sind leitfähige Polymere oder anorganische Verbindungen, die üblicherweise in Lithiumionenbatterien verwendet werden, während die Kathodenmaterialien Lithiummetalle oder Lithiumkohlenstoff-Zwischenschichtverbindungen sind. Die Elektrolyte sind feste oder kolloidale Polymerelektrolyte oder organische Elektrolyte. Da Lithiumpolymer keinen überschüssigen Elektrolyten aufweist, ist es zuverlässiger und stabiler.

Entsprechend den Elektrolytmaterialien, die in Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden, werden Lithium-Ionen-Batterien in flüssige Lithium-Ionen-Batterien (kurz Liquified Lithium-Ionen-Batterie, kurz LIB) und Polymer-Lithium-Ionen-Batterien (Polymer Lithium-Ionen-Batterien, für PLB) oder unterteilt Kunststoff-Lithium-Ionen-Akku (Kunststoff-Lithium-Ionen-Akkus für PLB). Die in Polymerlithiumionenbatterien verwendeten positiven und negativen Elektrodenmaterialien sind die gleichen wie flüssige Lithiumionen. Die positiven Elektrodenmaterialien werden in Lithiumkobaltsäure, Lithiummangansäure, ternäre Materialien und lithiumeisenphosphatmaterialien und den negativen Elektrodengraphit unterteilt. Das Funktionsprinzip von Batterien ist grundsätzlich dasselbe. Der Hauptunterschied zwischen ihnen ist der Unterschied im Elektrolyten. Flüssige Lithium-Ionen-Batterien verwenden flüssigen Elektrolyten, während Polymer-Lithium-Ionen-Batterien stattdessen festen Polymerelektrolyten verwenden. Diese Art von Polymer kann "trocken" oder "kolloidal" sein.

Die Batterie basiert hauptsächlich auf Lithium als dem anderen Pol, der im Allgemeinen flüssigen Elektrolyten verwendet. Heutzutage basiert es hauptsächlich auf LiPF6 und LiClO4, gelöst in DMC: EC-Elektrolyt (v: v = 1: 1). Einige von ihnen wurden modifiziert, aber es handelt sich immer noch um Flüssigbatterien. Polymer-Lithium-Ionen-Batterien, aus dem Winkel der internen Batteriematerialien, hauptsächlich der interne ist ein Polymerelektrolyt, hier ist in der Regel Gelelektrolyt und Festelektrolyt, wenn Speicher dient, wurden Südkoreaner für den PEO - ionischen Flüssigelektrolyten von veröffentlicht Gel-Batterie, weiß nicht, ob Galaxy Round oder LGGFlex eine solche Batterie verwendet haben. Natürlich gibt es auch Lithiumbatterien mit Vollfestelektrolyten wie LiPON, NASICON, Perowskit und LiSICON, bei denen es sich um Keramikelektrolyte mit hoher Leitfähigkeit oder Glaselektrolyte aus amorphen Substanzen handelt. Wenn sie klassifiziert werden sollen, sollten sie als Lithium-Sekundärbatterien klassifiziert werden. Dies ist jedoch eine Erweiterung des Konzepts. Zweitens Lithium-Polymer-Batteriekasten Lithium-Batterie geringfügig anders in der Verpackung, Lithium-Batterie ist in der Regel in Stahl (18650 oder Knopf Typ 2320) und Lithium-Polymer-Batterie zu Aluminium-Kunststoff-Verpackungsfolie als Verpackung, dh Soft-Pack-Batterie.

Das Konzept der Lithiumbatterie umfasst eine Lithiumionenbatterie und eine Lithiumpolymerbatterie. Die Lithium-Ionen-Batterie wird entsprechend dem Raumtemperaturzustand des Elektrolyten in Flüssigelektrolyt-Lithium-Ionen-Batterien und Polymerelektrolyt-Lithium-Ionen-Batterien unterteilt. Polymerbatterien, die Fest- oder Gelelektrolyte aufweisen, sind gegenüber flüssigen Elektrolyten, die in gewöhnlichen Lithiumionenbatterien verwendet werden, "fortgeschritten". Bei der Herstellung wird flüssiger Elektrolyt nach Fertigstellung des Kerns in die Hülle zur Injektion flüssiger Elektrolyt injiziert; Polymerbatterien hingegen werden vor dem Verpacken mit Aluminium, vor dem Laminieren von positiven und negativen Elektroden mit positiven und negativen Trägern beschichtet oder mit Folie beschichtet und mit flüssigem Elektrolyten bei einer Temperatur injiziert, die etwas niedriger als Raumtemperatur ist. Danach geht der Elektrolyt in den Gelzustand (Polymerzustand) über.

solide

Der Lithium-Ionen-Batterieelektrolyt aus festem Polymerelektrolyt ist eine Mischung aus Polymer und Salz. Diese Art von Batterie hat eine hohe Ionenleitfähigkeit bei Raumtemperatur und kann bei Raumtemperatur verwendet werden.

Gel

Gelpolymerelektrolyt-Lithiumionenbatterie ist neben Weichmacher und anderen Additiven ein fester Polymerelektrolyt, um die Ionenleitfähigkeit zu verbessern, so dass die Batterie bei Raumtemperatur verwendet werden kann.

Polymer

Da Festelektrolyt flüssigen Elektrolyten im Vergleich zu flüssigen Lithiumionenbatterien ersetzt, weist Polymerlithiumionenbatterien die Vorteile von Dünnheit, beliebiger Fläche und beliebiger Form auf. Daher kann das Batteriegehäuse aus einer Aluminium-Kunststoff-Verbundfolie hergestellt werden, wodurch die spezifische Kapazität der gesamten Batterie verbessert werden kann. Eine Polymer-Lithium-Ionen-Batterie kann auch als positives Polymermaterial verwendet werden. Die massenspezifische Energie ist mehr als 20% höher als die der aktuellen Flüssig-Lithium-Ionen-Batterie. Polymer-Lithium-Ionen-Akkus (Polymer-Lithium-Ionen-Akkus) haben die Eigenschaften einer Miniaturisierung, sind dünn und leicht. Daher wird der Marktanteil von Polymerbatterien allmählich zunehmen.

Die Lithium-Polymer-Batterie besteht aus einer Feillegierung als positive Elektrode unter Verwendung leitfähiger Polymermaterialien, Polyacetylen, Polyanilin oder Polyphenol als negative Elektrode und einem organischen Lösungsmittel als Elektrolyt. Die spezifische Energie einer Lithium-Polyanilin-Batterie kann 350 W erreichen. H / kg, aber die spezifische Leistung beträgt nur 50-60 W / kg, die Betriebstemperatur beträgt -40-70 Grad, die Lebensdauer beträgt etwa das 330-fache.

Lithium-Polymer-Batterien weisen im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien folgende Eigenschaften auf:

1. Relativ ist das Problem der Batterieleckage verbessert, jedoch nicht vollständig.

2. Kann zu einer dünnen Batterie verarbeitet werden: Mit einer Kapazität von 3,6 V250 mAh kann die Dicke bis zu 0,5 mm betragen.

3. Der Akku kann in verschiedenen Formen ausgeführt werden.

4. Es kann eine einzelne Hochspannung hergestellt werden: Flüssige Elektrolytbatterien können nur wenige batterien in reihe geschaltet werden, um Hochspannung zu erhalten, und Polymerbatterien können aufgrund ihrer eigenen fehlenden Flüssigkeit in einer einzigen mehrschichtigen Kombination hergestellt werden, um eine hohe Spannung zu erzielen.

5. Entladeleistung, theoretisch 10% höher als bei einem Lithium-Ionen-Akku derselben Größe.

Li-Polymer-Batterie (Li-Ionen-Polymer-Batterie) hat viele Vorteile, wie hohe spezifische Energie, Miniaturisierung, ultradünne, geringes Gewicht und hohe Sicherheit. Basierend auf solchen Vorteilen können Lithium-Polymer-Batterien in jede Form und Kapazität der Batterie gebracht werden, um die Anforderungen verschiedener Produkte zu erfüllen; Und es verwendet Aluminiumverpackungen, interne Probleme können sofort durch die Außenverpackung, auch wenn es Sicherheitsrisiken gibt, nicht explodieren, nur wölben. In Polymerbatterien spielt der Elektrolyt eine doppelte Rolle als Separator und Elektrolyt: Zum einen trennt er die positiven und negativen Elektrodenmaterialien wie einen Separator, um Selbstentladung und Kurzschluss innerhalb der Batterie zu verhindern. Andererseits leitet es wie ein Elektrolyt Lithiumionen zwischen der positiven und der negativen Elektrode. Polymerelektrolyt hat nicht nur eine gute elektrische Leitfähigkeit, sondern auch die einzigartigen Eigenschaften von Polymermaterialien, wie geringes Gewicht, gute Elastizität, leicht zu filmen, was auch dem Entwicklungstrend von geringem Gewicht, Sicherheit, hoher Effizienz und Umweltschutz von entspricht chemische Stromversorgung

Polymer-Lithium-Ionen-Batterien weisen die folgenden Eigenschaften auf [1]:

(1) Formflexibilität;

(2) höhere massenspezifische Energie (3-mal als mh-ni-Batterie);

(3) elektrochemisch stabile Fensterbreite bis zu 5 V;

(4) perfekte Sicherheit und Zuverlässigkeit;

(5) längere Lebensdauer, weniger Kapazitätsverlust;

(6) hohe Volumenauslastung;

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