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聚合物电芯,锂聚合物电芯生产厂家

钜大LARGE  |  点击量:157次  |  2020年10月13日  

摘要
聚合物锂电芯也称锂聚合物电芯,又称高分子锂电芯。它也是锂离子电芯的一种,但是与液锂电芯相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化,以及高安全性等多种明显优势,是一种新型电芯。

聚合物锂电芯也称锂聚合物电芯,又称高分子锂电芯。它也是锂离子电芯的一种,但是与液锂电芯相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化,以及高安全性等多种明显优势,是一种新型电芯。


一、锂聚合物电芯型号


型号

尺寸

标称容量

(mAh)

 

内阻(mΩ)

标称电压(V)

厚度

(±0.3mm)

宽度

(±0.3mm)

高度

(±0.5mm)

3578131

3.5

78

131

4000

<40

3.7

3463110

3.4

63

110

2700

<40

3.7

3845120

3.8

45

120

2200

<40

3.7

366090

3.6

60

90

2000

<40

3.7

3435165

3.4

35

165

1800

<40

3.7

2453135

2.4

53

132

1400

<40

3.7

385085

3.8

50

85

1300

<60

3.7

344461

3.4

44

61

1200

<60

3.7

255480

2.5

52

80

1150

<50

3.7

393278

3.9

32

78

1100

<65

3.7

305060

3

50

60

900

<40

3.7

383450

3.8

34

50

600

<70

3.7

383450

3.8

34

50

450

<80

3.7

233759

2.4

37

59

380

<80

3.7

392339

3.9

23

39

330

<80

3.7

302441

2.8

24

40.5

250

<100

3.7

251776

2.5

17

76

230

<120

3.7

302145

3

21

45

210

<150

3.7

222530

2.5

25

30

120

<180

3.7

321239

3.1

12

39

100

<200

3.7


二、聚合物锂电池的分类


1、按结构分


卷绕式:使用与液态锂离子电池生产一样的卷绕工艺,将正极、负极与电解质膜片卷绕起来,用包装铝箔包装。


叠片式:使用热压工艺,将分切成一定尺寸的正极、负极与电解质膜片热压在一起,用包装铝箔包装。


2、按电解质分类


凝胶聚合物电解质锂离子电池,它是在固体聚合物电解质中加入添加剂提高离子电导率,使电池可在常温下使用;


固体聚合物电解质锂离子电池,电解质为聚合物与盐的混合物,在常温下的离子电导率低,适于高温使用;


复合凝胶聚合物正极材料的锂离子电池,导电聚合物作为正极材料,其比能量是现有锂离子电池的3倍,是最新一代的锂离子电池。


三、聚合物锂电池的优势


1、安全性高:由于采用聚合物材料,电芯不起火、不爆炸。


2、无漏液:聚合物电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。


3、厚度薄:以6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。


4、重量轻:较同等容量规格的钢壳锂电池轻40%,较铝壳电池轻20%。


5、容量大:较同等尺寸规格的钢壳电池容量高10~15%,较铝壳电池高5~10%。


6、内阻小:聚合物电芯的内阻较一般液态电芯小,可以做到35mΩ以下。


7、形状可定制:形状任意,按实际产品应用需求定制。


四、聚合物锂电池参数


1.电压


标称电压:3.7V


充电电压:4.1V~5V


放电电压:2.8~4.2V


储存电压:3.7~3.8V


2.容量


聚合物锂电池的容量取决于电池的厚度、宽度与长度。另外还与电池的材料及大小有关。


快速估算聚合物电池的容量,常采用的估算公式(仅用估算):


容量=厚度*宽度*长度*K(K单位为mah/mm^3)


3.内阻


内阻是指锂电池在工作时,电流流过锂电池内部所受到的阻力,主要由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成,与电池的尺寸、结构、装配等有关。


4.放电倍率


充电倍率=充电电流/额定容量


最大充电倍率是最安全的,但不是最好的充电倍率,较低的充电倍率可以更好的延长电池的使用寿命。


5.放电倍率


放电倍率=放电电流/额定容量


放电率就是保持电池可以安全放电的速度,是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值,在数据值上等于电池额定容量的倍数,通常用字母C来表示。


五、聚合物电池和锂电池对比



聚合物电池

锂电池

原材料

正极、负极或电解质使用高分子材料

使用活性炭、石墨和有机电解质

形状

电解质是固态和胶态,形状可变化

液态电解质,需要外壳包装,不易改变形状

安全性

聚合物安全性较高,不易爆炸和燃烧

锂电池安全性低于聚合物电池

电压

采用高分子材料,可在电芯里做成多层组合达到高电压

锂电池电芯标称容量是3.6V,想要高电压,需要串联锂电池

容量

聚合物电池的容量并无有效提升

锂电池容量略高于聚合物

导电性

聚合物电池的固态电解质离子电导率低

锂电池导电性稳定,不受其他材料影响

制造工艺

聚合物电池越薄越好生产

锂电池越厚越好生产

价格

聚合物电池价格普遍高于锂电池

低于聚合物锂电池


六、聚合物锂电池保养


聚合物锂电池本身是有一定的寿命的,不是说不用就可以延长寿命。保养只是在使用过程中有对应的标准而已。


1、充电标准


聚合物锂电池的充电器必须能够恒流恒压充电;


充电时的单体电池必须在1C5A以下;


充电温度范围在0~45℃;


充电电压不超过4.23V。


2、放电标准


放电电流小于2C5A;


单体电池放电终止电压不小于2.75V


放电温度范围在-20℃~60℃;


3、存储标准


电池一般都是属于易燃易爆品,放置的地方应该是避免高温且可以通风的地方。


电池长期存储环境为:-20℃~35℃,相对湿度为45%~75%。


存储期近一年的要用标准充电方式给电池补电到10%~50%。


七、聚合物锂电池Pack


聚合物锂电芯组装成组的过程称为PACK,可以是单只电池,也可以是多个电芯通过串并联的方式组合成锂电池模组等。


聚合物锂电池PACK包括电池组、汇流排、软连接、保护板、外包装、输出(包括连接器)、青稞纸、塑胶支架等辅助材料这几项共同组成PACK。


图片1.png

聚合物锂电芯串联


图片2.png

聚合物锂电芯并联


七、聚合物锂电池膨胀


1. 聚合物锂电池膨胀的原因


封装不良:制作过程中空气水分进入电芯内部,引起电解液分解产生气体。


电芯含水超标:在工序过程中,一旦水含量超标,电解液会失效产生气体。


腐蚀:聚合物软包锂电池芯发生腐蚀,铝层被反应消耗,失去对水的阻隔作用,发生胀气。


表面破损:受到外力损坏,刺穿导致水分进入电芯内部。锂金属暴露在空气中时,会与氧气产生激烈的氧化反应。


磕碰:铝材质很容易变形,轻轻一磕就会,电芯越大,气袋越大,就越容易损坏。


短路:正负极接触导致短路,聚合物锂电芯发生鼓气甚至冒烟。


内部短路:聚合物锂电池隔离膜收缩、捲曲、破损、毛刺刺穿隔离膜等都会造成内部断路,从而鼓包。


过充、过放:聚合物软包电池被过充或过放,加上保护板异常,电池芯会发生严重鼓气。


2. 膨胀后的电池修复和使用


如果手机电池已经被充的鼓起来的话,用手指先找到电池的空隙,用针对将戳一个小洞,让里面的空气跑出来就行了。


可以重新购置新的聚合物锂电池包来替换。在充电过程中,应当避免过充,既可以保护电池不受伤害,还节能环保。


八、聚合物锂电池处理


合理利用废旧聚合物锂电池,避免对环境造成污染。


聚合物锂电池被认为是相对环保的储能方式,但报废的聚合物锂电池如果回收和处理不当也会对环境造成污染。


废旧聚合物锂电池主要有害物质

类别

常用材料

潜在环境污染

正极材料

LiCoO2/LiMn2O4/LiNiO2

重金属污染,Co、Ni、Mn为强致癌物,有毒物质,改变环境pH

电解质

LiPF6LiBF4/LiAsF6

改变环境pH,氟污染

电极质溶剂

EC/PC/DC

难以降解,有毒性,燃烧产生温室气体

隔膜

PP/PE

难以降解

粘合剂

PVD/VDF/EPD

氟污染,难以降解

世界各国对废旧聚合物电池处理现状


1、德国、美国已立法,开始做到全部收集,分类处理。


2、日本实行“3R计划”,变“大量生产、大量消费、大量废弃”为“循环、降低、再利用”。


3、中国2003年发布《废电池污染防治技术政策》,要求电池生产者对废旧电池的处理负重要责任。


如何处理废旧聚合物锂电池


1、如果附近有废旧电池回收机构,请交给他们。


2、如果附近没有废旧电池回收机构,且电池数量比较多,可以自行联络当地环保局或者邮寄到其他城市的回收机构。


3、正确的对聚合物进行分类丢弃,丢到有毒有害垃圾箱里。


4、丢弃聚合物锂电池之前,可放在盐水中浸泡1~2天,确保聚合物锂电池完全放电。


九、购买锂聚合物电池的注意事项


1.品牌


选购聚合物锂电池时应认准知名品牌,电池的品质可以得到保障,市面上很多小品牌电池价格虽然便宜,但是寿命短、品质不稳定。


2.容量


看是否有明确标注容量。无明确标示容量(如1000mAh或者许1000毫安培时刻)的电池组组 ,很有可以就是使用劣质电池组组或者许回收电池组,没有质量保证。


3.保护板


无保护电路板,聚合物电池就有变形、漏液的危险。在市场竞争下,各家寻求更低价位的保护电路板,或者根本省略了这个装置,使得市面上充斥着有爆炸危险的聚合物电池。


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