鋰聚合物電池是一種使用鋰離子(Li+)作為電荷載體的充電式電池。它具有高能量密度、長壽命、輕量化、無污染等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備、電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車、儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域。
1.鋰聚合物電池是什么
鋰聚合物電池是由兩個(gè)以上的電化學(xué)池組成、采用可逆充放電的原理來實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的電池。其正極材料采用鋰鈷氧化物(LiCoO2)、鋰鎳鈷鋁氧化物(NCM)、三元材料(LiNiCoMnO2)等,負(fù)極材料則是由石墨、硅碳復(fù)合材料等構(gòu)成。鋰聚合物電池的電解液通常使用聚合物基薄膜,并加入相應(yīng)的鹽類來提高電導(dǎo)率。
2.鋰聚合物電池特點(diǎn)
鋰聚合物電池具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
- 高能量密度:相比其他電池技術(shù),鋰聚合物電池具有更高的能量密度和功率密度。
- 長壽命:由于采用了優(yōu)質(zhì)的材料和技術(shù),鋰聚合物電池的壽命較長。
- 輕量化:鋰聚合物電池比傳統(tǒng)鉛酸蓄電池和鎳氫電池等重量更輕。
- 充電效率高:在短時(shí)間內(nèi)即可完成充電,并且無“記憶效應(yīng)”問題。
- 無污染:鋰聚合物電池不含對環(huán)境有害的重金屬元素,也不會產(chǎn)生有害廢棄物。
3.鋰聚合物電池原理
鋰聚合物電池是一種可逆電化學(xué)系統(tǒng),其充放電過程基于正極和負(fù)極之間的離子交換作用。在充電狀態(tài)下,正極LiCoO2向負(fù)極釋放出鋰離子,同時(shí)電解液中的溶劑分子被氧化成Li1-xMxO2(M為鈷、鎳、錳等金屬離子),在該過程中電子從負(fù)極流向正極,從而完成了充電。反之,在放電狀態(tài)下,負(fù)極的石墨中嵌入了鋰離子,并通過導(dǎo)電劑流動(dòng)到正極,再次氧化成LiCoO2,釋放出電子生成電流。