鋰電課堂|聚合物鋰電池優(yōu)缺點,聚合物鋰電池會爆炸嗎?
聚合物鋰電池優(yōu)點
1.單體電池的工作電壓高。單體電池的工作電壓高達3.6v~3.8v 遠高于鎳氫和鎳鎘電池的1.2V 電壓。
2.容量密度大,其容量密度是鎳氫電池或鎳鎘電池的1.5~2.5 倍,或者更高。
3.自放電小,放置很長時間后其容量損失也很小。
4.壽命長循環(huán)壽命可達到500次以上。
5.無記憶效應,在充電前不必將剩余電量放空,使用方便。
6.安全性能好,聚合物鋰電池在結(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。
7.超薄,電池能夠組裝進信用卡中。
8.重量輕:采用聚合物電解質(zhì)的電池無需金屬殼來作為保護外包裝,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%。
9.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%。
10.內(nèi)阻?。壕酆衔镫娦镜膬?nèi)阻較一般液態(tài)電芯小。
11.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。
12.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。
聚合物鋰電池缺點
1. 電池成本高,電解質(zhì)體系提純困難。
2. 需要保護線路控制,過充或者過放都會使電池內(nèi)部化學物質(zhì)的可逆性遭到破壞,從而嚴重影響電池的壽命。
聚合物鋰電池所用的正負極材料與液態(tài)鋰都是相同的,正極材料分為鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰材料,負極為石墨,電池工作原理也基本一致。它們的主要區(qū)別在于電解質(zhì)的不同, 液態(tài)鋰電池使用液體電解質(zhì), 聚合物鋰電池則以固體聚合物電解質(zhì)來代替, 這種聚合物可以是"干態(tài)"的,也可以是"膠態(tài)"的,目前大部分采用聚合物凝膠電解質(zhì)。
那么問題來了,
聚合物鋰電池真的會爆炸嗎?聚合物鋰電池因其體積小、重量輕的優(yōu)勢廣泛應用于筆記本電腦、智能手機等移動電器?,F(xiàn)代智能產(chǎn)品隨身攜帶的情況下,其安全性尤為重要,特別是手機二十四小時有一半以上甚至更多都是帶在身上。那么聚合物鋰電池的安全性真的靠譜嗎?會不會爆炸?
1.聚合物鋰電池使用的是膠態(tài)電解質(zhì),不同于鋰電池的液態(tài)電解質(zhì),膠態(tài)電解質(zhì)不會沸騰,也不會產(chǎn)生大量氣體,從而杜絕了劇烈爆炸的可能。
2.鋰電池一般會配置保護板,防爆線,為安全性提供保障。不過在很多情況下,作用有限。
3.聚合物鋰電池采用鋁塑軟包裝,有別于液態(tài)電芯的金屬外殼,一旦發(fā)生安全隱患,最多只會氣鼓。
4.PVDF作為聚合物鋰電池的骨架材料,性能優(yōu)良。
聚合物鋰電池注意事項
短路:一般為內(nèi)部短路、外部短路等。一般在充電過程中容易發(fā)生,電池極板間貼合不佳也會造成短路。
雖然,現(xiàn)在大多數(shù)鋰電池都帶有防短路的保護電路,還有防爆線,但很多情況下,這個保護電路在各種情況下不一定會起作用,防爆線能起的作用也很有限。
過充:聚合物鋰電池,如果充電電壓過高,時間過長過長,電池內(nèi)部持續(xù)升溫,電池內(nèi)壓加大,壓力達到一定程度,引起膨脹,破裂。并且過充過放都會使電池內(nèi)部化學物質(zhì)的可逆性遭到破壞,從而嚴重影響電池的壽命。
鋰的化學性質(zhì)非?;顫?,很容易燃燒,當電池充放電時,電池內(nèi)部持續(xù)升溫,活化過程中所產(chǎn)生的氣體膨脹,電池內(nèi)壓加大,壓力達到一定程度,如外殼有傷痕,即會破裂,引起漏液、起火,甚至爆炸。而聚合物鋰電池只會膨脹。
破損:電池受到碾壓,電芯刺破。由于聚合物鋰電池屬于膠態(tài)電解質(zhì),很難達到爆炸的程度。
使用環(huán)境:避免在高溫、低溫環(huán)境下使用。高溫超過60℃會對電池內(nèi)部的隔離膜造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷,從而導致電池報廢。過低的的溫度會減低聚合物鋰電池的性能,導致電池容量放不出來,無法使用。
總結(jié):聚合物鋰電池從以上條件可見其安全性能還是不錯的,當然不是說聚合物鋰電池就不會爆炸,只是相對于液體電池來說,聚合物鋰電池發(fā)生爆炸的幾率很低,不然也不會在移動電子設(shè)備上那么受歡迎。
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