Die Unterschiede zwischen Polymer-Lithium-Batterie und Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie

A, Ein Überblick über die Polymer-Lithium-Batterie

Polymer-Lithium-Batterie bezieht sich im Allgemeinen auf Polymer-Lithium-Ionen-Batterien 。

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-Batterie (PlasTIcLithiumIonBatteries, für PLB). Wird in den Polymer-Lithium-Ionen-Batterie-Kathodenmaterialien und flüssigen Lithium-Ionen verwendet, sind die Anodenmaterialien in Kobaltsäurelithium, Mangansäurelithium, ternäres Material und Lithiumeisenphosphatmaterial unterteilt , negatives extremes Graphit, Funktionsprinzip der Batterie ist fast das gleiche. Ihr Hauptunterschied besteht darin, dass die verschiedenen Elektrolyte, flüssige Lithiumionenbatterien unter Verwendung von flüssigen Elektrolyten, Polymerlithiumionenbatterien mit festen Polymerelektrolyten als Ersatz für das Polymer "trocken" sein können, auch "kolloidal" sein können, derzeit die meisten Polymergelelektrolyt.

Kategorien von Polymerlithiumbatterien:

Solide:

Festpolymerelektrolyt von Lithium-Ionen-Batterie-Elektrolyt für das Polymer mit einer Mischung aus Salz, wobei die Batterie die Ionenleitfähigkeit bei Raumtemperatur hoch ist, kann bei Raumtemperatur verwendet werden.

Gel:

Gelpolymerelektrolyt für Lithiumionenbatterien besteht aus festem Polymerelektrolyt, der Weichmacher und andere Additive hinzufügt, wodurch die Ionenleitfähigkeit verbessert wird. Die Batterie kann bei Raumtemperatur verwendet werden.

Polymer:

Durch die Verwendung von Festelektrolyt anstelle von Flüssigelektrolyt im Vergleich zu Flüssiglithiumionenbatterien kann die Polymerlithiumionenbatterie eine dünne Form ändern, jeder Bereich mit beliebiger Form usw. kann daher eine Batteriehülle zur Herstellung von Lu: su-Verbundmembranen verwenden, die dies kann die spezifische Kapazität der Batterie verbessern; Polymer-Lithium-Ionen-Batterie kann auch Polymer als Anodenmaterial verwendet werden, dessen Qualität als die Energie um mehr als 20% höher ist als die der Flüssig-Lithium-Ionen-Batterie. Polymer Lithium Ionen (PolymerLithium - IonBattery) Batterie hat die Eigenschaften der Miniaturisierung, dünn, leicht. Daher wird die Polymerbatterie auf dem Markt allmählich zunehmen.

Polymer-Lithium-Batterie-Prinzip:

Die Lithium-Ionen-Batterie verfügt über eine Flüssig-Lithium-Ionen-Batterie (LIB) und eine Polymer-Lithium-Ionen-Batterie (PLB). Unter diesen bezieht sich die Flüssig-Lithium-Ionen-Batterie auf die in Li + eingebetteten Verbindungen für positive und negative Sekundärbatterien. Die Anode mit Lithiumverbindung LiCoO2, LiNiO2 oder LiMn2O4, Kohlenstoffanode mit Lithium-LixC6-Zwischenschichtverbindungen, das typische Batteriesystem für:

Prinzip und Flüssiglithiumpolymer-Lithiumionenbatterie sind gleich, und der Hauptunterschied besteht darin, dass sich der Elektrolyt von Flüssiglithium unterscheidet. Die Hauptstruktur besteht aus den drei Elementen des positiven und negativen Batterieelektrolyten. Sogenannte Polymer-Lithium-Ionen-Batterien werden in den drei Hauptstrukturen als mindestens eine oder mehrere Verwendungen von Polymermaterialien als Hauptbatteriesystem bezeichnet. Bei der gegenwärtigen Entwicklung von Polymer-Lithium-Ionen-Batteriesystemen werden Polymermaterialien hauptsächlich in der Anode und im Elektrolyten verwendet. Anodenmaterialien umfassen leitfähige Polymer- oder Lithiumionenbatterien, die üblicherweise in anorganischen Verbindungen verwendet werden, Festelektrolyt- oder kolloidale Polymerelektrolyte oder organische Elektrolyte, Lithiumionentechnologie, üblicherweise verwendete Flüssig- oder Gelelektrolyt, müssen also brennbare feste Sekundärverpackungen aufnehmen, den Wirkstoff, Dies erhöht das Gewicht und begrenzt zusätzlich die Größe der Flexibilität.

Eine neue Generation von Polymer-Lithium-Ionen-Batterien in Form kann dünn sein, die Form wird geändert (ATL-Batterie kann 0,5 mm erreichen, die dünnste Phase in der Dicke der Karte) und beliebige Form, beliebiger Bereich, was die Flexibilität des Batterie-Designs erheblich verbessert, was möglich ist Erfüllen Sie die Anforderungen des Produkts, das in jede Form gebracht werden kann, und die Kapazität der Batterie. Die Entwickler der Geräte der Stromversorgungslösung bieten eine gewisse Designflexibilität und Anpassungsfähigkeit, um die Optimierung der Produktleistung zu maximieren. Gleichzeitig steigt die Energie der Polymer-Lithium-Ionen-Batterie pro Einheit um 20% gegenüber der derzeitigen allgemeinen Lithium-Ionen-Batterie, ihre Kapazität und die Umgebungsleistung sind Lithium-Ionen-Batterien. Es gibt einige Verbesserungen.

Vor- und Nachteile von Lithium-Polymer-Batterien:

Vorteile:

1. Die Arbeitsspannung einzelner Zellen von 3,6 V bis 3,8 V ist viel höher als die Batteriespannung von Nickel-Metallhydrid und Nickel-Cadmium-Batterien von 1,2 V.

2. Große Kapazitätsdichte, die Volumendichte beträgt 1,5 bis 2,5 Nimh-Batterie- oder Nickel-Cadmium-Batteriezeiten oder sogar mehr.

3. Kleine Selbstentladung, die lange nach dem Kapazitätsverlust auftritt, ist sehr gering.

4. Lange Lebensdauer, normaler Gebrauch Die Lebensdauer kann mehr als 500 Mal betragen.

5. Kein Memory-Effekt, Akku vor dem Aufladen nicht leer, einfach zu bedienen.

6. Gute Sicherheitsleistung

lithium-ionen-polymer-batterie mit flexibler Aluminium-Verbundverpackung in der Struktur, anders als Flüssigmetallgehäuse von Batterien, im Falle eines Sicherheitsrisikos, Flüssigkeitsbatterien leicht explodieren, Gastrommel und Polymerbatterien höchstens.

7. Dicke ist klein, kann dünner machen

Ultradünne Batterien könnten sich zu einer Kreditkarte zusammensetzen. Gewöhnliche flüssige Lithium-Elektrizität verwenden benutzerdefinierte Hülle, nachdem der Stecker Kathodenmaterialien ist, die Methode der Dicke von 3,6 mm die folgenden technischen Engpässe, Polymerbatterien, es gibt kein dieses Problem, die Dicke kann unter 1 mm liegen, kann den Strombedarf decken mobile Richtung.

8. Leichtgewichtler

Batterien mit Polymerelektrolyten benötigen zum Schutz kein Metallgehäuse. Die Spezifikationen für das Batteriegewicht der Stahlhülle aus Polymer sind 40% Lithium-Elektrolicht mit gleicher Kapazität, 20% Aluminium-Batterielicht.

9. Große Kapazität

Polymerbatterien haben die gleiche Größe wie die Stahlhüllenbatteriekapazität, 10 bis 15% mehr als hohe Aluminiumbatterien, 5 bis 10%, sind die erste Wahl für Farbbildschirme und MMS, jetzt auf dem Markt eine neue Farbe und MMS-Telefone Meist werden Polymerbatterien verwendet.

10. Kleiner Widerstand

Der Innenwiderstand der Polymerbatterien ist geringer als bei Flüssigbatterien, der derzeitige Innenwiderstand der Polymerbatterien kann sogar unter 35 mΩ liegen, den Batterieverbrauch stark reduzieren, die Standby-Zeit des Mobiltelefons verlängern, auf internationalem Niveau erreichen . Die Unterstützung eines Polymer-Li-Ionen-Akkus mit großem Entladestrom ist die ideale Wahl für ein Fernbedienungsmodell, um die vielversprechendsten alternativen Produkte von Nimh-Batterien zu werden.

11. Die Form kann angepasst werden

Hersteller müssen sich nicht auf die Standardform beschränken, um die entsprechende wirtschaftliche Größe zu erreichen. Polymerbatterien können die Dicke der Batterien je nach Kundenwunsch erhöhen oder verringern, die Entwicklung neuer Batteriemodelle ist günstig, der offene Formzyklus ist kurz, einige können sogar an die Form des Mobiltelefons angepasst werden, um sie voll auszunutzen den Batteriefachraum verbessern die Batteriekapazität.

12. Die Entladungseigenschaften

Polymerbatterie mit Gelelektrolyt im Vergleich zu Flüssigelektrolyt, Kolloidelektrolyt mit glatten Entladungseigenschaften und höherer Entladungsplattform.

13. Einfaches Design der Schutzplatine

Aufgrund der Verwendung von Polymermaterialien, Batterien, kein Feuer, keine Explosion haben die Batterien selbst genügend Sicherheit. Daher kann das Design der Polymerbatterieschutzschaltung in Betracht ziehen, PTC und Sicherung wegzulassen, wodurch die Kosten für die Batterie gespart werden.

Nachteile:

1. Die Kosten sind hoch, die Reinigung des Batterieelektrolytsystems schwierig.

2. Die Notwendigkeit, die Leitungssteuerung, das Überladen oder das Entladen zu schützen, führt dazu, dass die interne Batterie der chemischen Batterie zerstört wird, wodurch die Batterielebensdauer ernsthaft beeinträchtigt wird.

Zweitens eine Übersicht über die Lithium-Eisenphosphat-Batterien

Lithiumeisenphosphatbatterien beziehen sich auf die Verwendung von Lithiumeisenphosphat als Anodenmaterial von Lithiumionenbatterien. Anodenmaterialien für Lithiumionenbatterien weisen hauptsächlich Kobaltsäurelithium, Lithiummangansäurelithium, Nickel, ternäres Material, Lithiumeisenphosphat usw. auf. Das Kobaltsäurelithium ist derzeit der größte Teil des Lithiumionenbatteriekathodenmaterials.

Raumstruktur der Lithiumeisenphosphat-Batterie:

Für LiFePO4-Kathodenmaterial und seine relativ breiten Rohstoffquellen, lange Lebensdauer, Sicherheitsindex ist hoch, weniger Umweltverschmutzung, in zahlreichen positiven Elektrodenmaterial spiegelt die sehr starke Gesamtleistung wider, war schon immer der Hot Spot der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterie-Anodenmaterial hat in den letzten Jahren unter der Entwicklung des Typs LiFePO4-Kathodenmaterial ein praktisches Niveau erreicht und sogar mit der formalen kommerziellen Anwendung von LiFePO4 begonnen, ist Olivinstruktur, räumliche Struktur wie in Abbildung 1 gezeigt, die theoretische spezifische Kapazität ist 170 mahh, wenn Lithium-Ionen-Batterie wieder aufgeladen wird, Oxidationsreaktion stattfindet, Lithium-Ionen zwischen FeO6-Niveau freigesetzt, in den Elektrolyten fließen, schließlich an der Kathode angekommen, der externe Schaltkreis, elektronisch gleichzeitig an der Kathode angekommen, Eisen kann aus Eisen sein Eisenionen zu Eisen (III) -Ionen, Oxidationsreaktion. Im Gegensatz zum Ladevorgang ist der Entladevorgang die Reduktionsreaktion.

Lithium-Eisenphosphat-Batterien funktionieren nach dem Prinzip:

Lithiumeisenphosphatbatterien beziehen sich auf die Verwendung von Lithiumeisenphosphat als Anodenmaterial von Lithiumionenbatterien. Anodenmaterialien für Lithiumionenbatterien weisen hauptsächlich Kobaltsäurelithium, Lithiummangansäurelithium, Nickel, ternäres Material, Lithiumeisenphosphat usw. auf. Das Kobaltsäurelithium ist derzeit der größte Teil des Lithiumionenbatteriekathodenmaterials.

Bedeutung

Auf dem Metallhandelsmarkt ist Kobalt (Co) am teuersten, und die Speicherkapazität ist nicht viel, Nickel (Ni), Mangan (Mn) billiger und mehr Eisen (Fe). Der Preis der Anodenmaterialien stimmt mit den Preisen dieses Metallmarktes überein. Daher sollte die Verwendung von LiFePO4-Kathodenmaterial von Lithiumionenbatterien recht billig sein. Ein weiteres Merkmal ist der Umweltschutz ohne Kontamination der Umwelt.

Da die Anforderungen an die wiederaufladbaren Batterien sind: hohe Kapazität, hohe Ausgangsspannung, gute Lade- und Entladezyklusleistung, stabile Ausgangsspannung, Laden und Entladen mit hohem Strom, elektrochemische Stabilität, Verwendung der Sicherheit (nicht geladen, entladen und Kurzschluss verursacht durch unsachgemäßer Betrieb (wie Verbrennung oder Explosion), großer Arbeitstemperaturbereich, ungiftig oder weniger giftig, keine Umweltverschmutzung. Die Verwendung von LiFePO4 als Anode von Lithiumeisenphosphat-Batterien erfüllt diese Leistungsanforderungen, insbesondere bei Entladungen mit hoher Entladungsrate (5 ~ 10 c Entladung), stabiler Entladungsspannung, Sicherheit, nicht brennend, keine Explosion und Lebensdauer (Zyklen) Die Umwelt ist umweltfreundlich, es ist die beste, derzeit die beste Batterie mit großer Ausgangsleistung.

Die Struktur und das Arbeitsprinzip

LiFePO4 als positiver Pol der Batterie, der über Aluminiumfolie und Polymer mit der positiven Elektrode der Batterie verbunden ist, befindet sich in der Membran, die das positive und das negative trennt, aber Lithiumionen Li und elektronisches e - können nicht passieren, rechts besteht aus Kohlenstoff (Graphit) ) Batteriekathode, Kupferfolie und Minusanschluss der Batterie. Zwischen der Ober- und Unterseite befindet sich die Batterieelektrolytbatterie, die Batterie durch die luftdichte Metallgehäuseverpackung.

Wenn die LiFePO4-Batterie geladen ist, wandert Lithium-Li in der positiven Elektrode durch die Polymermembran zur negativen Elektrode. Während des Entladungsprozesses wandert Lithium Li in der negativen Elektrode durch die Membran zur positiven Elektrode. Lithium-Ionen-Akku ist auf die Lithium-Ionen-Migration zurückzuführen und beim Laden und Entladen nach dem Hin und Her benannt.

LiFePO4 interne Struktur

Die Hauptleistung

Die Nennspannung der LiFePO4-Batterie beträgt 3,2 V, die Endspannung der Ladespannung beträgt 3,6 V und die Abschlussspannung beträgt 2,0 V. Da die verschiedenen Hersteller positive und negative Elektrodenmaterialien verwenden und die Qualität und der Prozess des Elektrolytmaterials unterschiedlich sind, wird sich die Leistung geringfügig unterscheiden. Zum Beispiel die gleichen Modelle (die gleiche Art von Verpackungsstandardzelle), die Batteriekapazität hat einen größeren Unterschied (10% ~ 20%).

Hier, um zu erklären, dass verschiedene werksseitige Lithium-Eisenphosphat-Leistungsbatterien in verschiedenen Leistungsparametern einige Unterschiede aufweisen werden; Darüber hinaus wurden einige Batterieleistungen nicht berücksichtigt, wie z. B. der Innenwiderstand der Batterie, die Selbstentladungsrate, die Temperatur des Ladens und Entladens usw.

Die Kapazität der Lithiumeisenphosphat-Batterie weist einen größeren Unterschied auf und kann in drei Kategorien unterteilt werden: kleine Null einige bis mehrere mah, mittlere Dutzende von mah, große Hunderte von mah. Die gleichen Parameter verschiedener Batterietypen weisen ebenfalls einige Unterschiede auf.

Überentladung auf Nullspannungstest:

Unter Verwendung von STL18650 (1100 mah) Lithiumeisenphosphat-Batterieentladung auf Nullspannungstest. Testbedingungen: Die Laderate von 0,5 ° C wird mit 1100 mah STL18650-Batterien gefüllt, und dann wird die Entladungsrate von 1,0 ° C auf die Batteriespannung von 0 ° C entladen. Dann wird die 0-V-Batterie in zwei Gruppen unterteilt: eine Gruppe für sieben Tage, eine andere Gruppe von 30 Tagen; Die Ablagerung reift mit einer vollen Laderate von 0,5 ° C und verwendet dann eine Entladung von 1,0 ° C. Schließlich vergleicht zwei Nullspannungsspeicherperioden die Differenz zwischen verschiedenen.

Testergebnis, Nullspannungsbatterie für sieben Tage ohne Leckage, gute Leistung, die Kapazität beträgt 100%; Für 30 Tage, keine Leckage, die Leistung gut, beträgt die Kapazität 98%, für 30 Tage nach dem Akku dreimal Lade- und Entladezyklus, Kapazität und bis zu 100%.

Dieser Test zeigt, dass die Lithiumeisenphosphat-Batterieentladung sogar gesehen (oder sogar auf 0 V) ist und eine bestimmte Zeit, Batterieleckage, Beschädigung ablagert. Dies ist andere Arten von Lithium-Ionen-Akku hat keine Funktionen.

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