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根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为液态锂离子电池，简称为LIB)和聚合物锂离子电池(polymerlithiumionbattery,简称为LIP)两大类。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的，正极材料可分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料，负极为石墨，电池的工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同，液态锂离子电池使用的是液体电解质，而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替，这种聚合物可以是“干态”的，也可以是“胶态”的，目前大部分采用聚合物胶体电解质分类（1）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，这种电池在常温下的离子电导率低，可在常温下使用。（2）凝胶聚合物电解质锂离子电池即在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂，从而提高离子电导率，使电池可在常温下使用。（3）聚合物正极材料的锂离子电池采用导电聚合物作为正极材料，其比容量相对增加。由于用固体电解质代替了液体电解质,与液态锂离子电池相比，聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点.因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而可以改善整个电池的比容量；聚合物锂离子电池还可以采用高分子作正极材料，其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高20%以上。聚合物锂离子(Lithiumionpolymer)电池，具有小型化、薄型化、轻量化的特点。因此，聚合物电池，在市场占有会逐渐增多。•注意事项•一重视短路情况•聚合物锂离子电池，在充电过程中，很容易发生，短路情况。包括，内部短路，外部短路，等情况。•虽然，现在大多数锂离子电池，都带有防短路的保护电路。还有防爆线。但很多情况下，这个电路在各种情况下，不一定会起作用。•防爆线能起的作用，也很有限。•二充电不要过充•聚合物锂离子电池，如果，充电时间过长，发生的膨胀的可能性就会加大。•锂的化学性质非常活泼，很容易燃烧，当电池充放电时，电池内部持续升温，活化过程中所产生的气体膨胀，电池内压加大，压力达到一定程度，如外壳有伤痕，即会破裂，引起漏液、起火，甚至爆炸。而聚合物锂离子电池只会膨胀。•大家在使用时候，一定要，注意安全•原理•锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB)两类。其中，液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物LiCoO2，LiNiO2或LiMn2O4，负极采用锂—碳层间化合物LixC6，典型的电池体系为：•(-)C|LiPF6—EC+DEC|LiCoO2(+)•聚合物锂离子电池(15张)正极反应（氧化反应）：LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe------------（2．1）•负极反应（还原反应）：6C+xLi++xe-=LixC6-----------（2．2）•电池总反应：LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6-----------（2．3）•[2]聚合物锂离子电池的原理与液态锂相同，主要区别是电解液与液态锂不同。电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。所谓的聚合物锂离子电池是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料做为主要的电池系统。而在目前所开发的聚合物锂离子电池系统中，高分子材料主要是被应用于正极及电解质。正极材料包括导电高分子聚合物或一般锂离子电池所采用的无机化合物，电解质则可以使用固态或胶态高分子电解质，或是有机电解液，一般锂离子技术使用液体或胶体电解液，因此需要坚固的二次包装来容纳可燃的活性成分，这就增加了重量，另外也限制了尺寸的灵活性。•新一代的聚合物锂离子电池在形状上可做到薄形化（ATL电池最薄可达0.5毫米,相于一张卡片的厚度）、任意面积化和任意形状化，大大提高了电池造型设计的灵活性，从而可以配合产品需求，做成任何形状与容量的电池，为设备开发商在电源解决方案上提供了一些设计灵活性和适应性，以最大化地优化其产品性能。同时，聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了20%，其容量、与环保性能等方面都较锂离子电池，有一些改善。•聚合物锂离子的发展趋势展望•聚合物锂离子电池在全球技术成熟并商业化已经2年多时间了，虽然销量在快速增长，但其市场份额尚低于10%，与液态锂电90%的市场份额无法相比，大大低于人们的预期。由于各种原因，目前市场上聚合物的价格普遍要高于液态锂电，但是，由于移动电器的竞争模式正在悄悄地发生变化，特别是聚合物电池给移动电器带来的一些改变（如4mm厚度以下的优越性能、大型规格电池），聚合物电池正被越来越多的手机、移动DVD等设计人员所认识，所以聚合物厂商还是有一些信心。目前手机有以下几个发展趋势：•(1)手机本身向小型化、薄化方向发展，以方便消费者的携带；•(2)手机设计的个性化，表现在设计理念已经不再是原来方方正正的形状，不规则形状、曲线、弧面设计成为手机设计美学化的主流；[3]•(3)使用彩屏、手机功能的不断增加。为了使手机小型化，电池减小、减薄是一个最有效的途径。4mm以下厚度电池有成为薄型手机配置的主流趋势，从性价比来讲，这是聚合物的特长。不规则形状、曲线、弧面设计造型的手机给电池留下的有效空间变成了不规则形状。液态的长方型不能有效利用空间，容量较低，而叠片式聚合物可以将这种不规则空间最有效地利用起来，使容量放大。最近TCL金能公司推出的圆弧型电池、梯形电池、背包电池能使手机比使用相应规格的液态电池容量增加20%以上。手机功能越来越多，导致耗电越来越多。要求电池容量相应地增加。在不增加电池厚度的情况下，聚合电池是有明显优势的。与此相似，笔记本电脑、蓝牙耳机、小灵通手机、移动DVD等电器都在向移动、便携化方向发展，都配上了液晶显示，而且功能在不断增多，液晶屏幕在不断增大。这些都给聚合物锂离子电池提供了一些机会•聚合物锂电池的优缺点•优点：•1.单体电池的工作电压高达3.6v~3.8v远高于镍氢和镍镉电池的1.2V电压。•2.容量密度大,其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5~2.5倍,或者更高。•3.自放电小,在放置很长时间后其容量损失也很小。•4.寿命长，正常使用其循环寿命可达到500次以上。•5.没有记忆效应,在充电前不必将剩余电量放空,使用方便。•6.安全性能好•聚合物锂电池在结构上采用铝塑软包装，有别于液态电芯的金属外壳，一旦发生安全隐患，液态电芯容易爆炸，而聚合物电芯最多只会气鼓。•7.厚度小，能做得更薄•超薄，电池能够组装进信用卡中。普通液态锂电采用先定制外壳，后塞正负极村料的方法，厚度做到3.6mm以下存在技术瓶颈，聚合物电芯则不存在这一问题，厚度可做到1mm以下，符合时下手机需求方向。•8.重量轻•采用聚合物电解质的电池无需金属壳来作为保护外包装。聚合物电池重量较同等容量规格的钢壳锂电轻40%，较铝壳电池轻20%。•9.容量大•聚合物电池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%，成为彩屏手机及彩信手机的首选，现在市面上新出的彩屏和彩信手机也大多采用聚合物电芯•10.内阻小•聚合物电芯的内阻较一般液态电芯小，目前国产聚合物电芯的内阻甚至可以做到35mΩ以下，极大的减低了电池的自耗电，延长手机的待机时间，完全可以达到与国际接轨的水平。这种支持大放电电流的聚合物锂电更是遥控模型的理想选择，成为最有希望替代镍氢电池的产品。•11.形状可定制•制造商不用局限于标准外形，能够经济地做成合适的大小。聚合物电池可根据客户的需求增加或减少电芯厚度，开发新的电芯型号，价格便宜，开模周期短，有的甚至可以根据手机形状量身定做，以充分利用电池外壳空间，提升电池容量。•12.放电特性佳•聚合物电池采用胶体电解质，相比液态电解质，胶体电解质具有平稳的放电特性和更高的放电平台。•13.保护板设计简单•由于采用聚合物材料，电芯不起火、不爆炸，电芯本身具有足够的安全性，因此聚合物电池的保护线路设计可考虑省略PTC和保险丝，从而节约电池成本。[5]•缺点：•1.电池成本高,电解质体系提纯困难。•2.需要保护线路控制，过充或者过放都会使电池内部化学物质的可逆性遭到破坏，从而严重影响电池的寿命•聚合物锂离子电池骨架材料性能研究•对均聚物聚偏氟乙烯（PVdF）、偏氟乙烯与六氟丙烯的二元共聚物（PVdF-HFP）分别作为聚合物锂离子电池骨架材料的性能进行了对比研究。研究结果表明，采用适当的技术手段，可使PVdF作为聚合物锂离子电池的骨架材料获得比PVdF-HFP共聚物更为优良的性能。•1引言•聚合物锂离子电池的关键技术是采用聚合物网络作为电极和电解质的骨架结构，在聚合物网络中含有增塑剂，增塑剂除去后在电极与电解质中将形成大量的活性微孔，液态电解质分子固定其中使得电极和电解质表观上呈干态，实际上电极、电解质膜都变成具有高离子导电性的物质[1-3]。•传统Bellcore聚合物锂离子电池技术中采用偏氟乙烯与六氟丙烯的二元共聚物（PVdF-HFP）作为骨架材料。国内外学者普遍认为，PVdF-HFP作为骨架材料，由于HFP的加入降低了PVdF的熔点，使得PVdF-HFP电解质膜更易于与电极复合，从而可降低电极与电解质膜的界面阻抗，有效提高Li+的迁移速率。但HFP的加入同时也降低了PVdF的粘结性能，因而必须增加电极、电解质膜中的粘结剂含量方可使制得的膜具有足够的机械强度，在某种程度上降低了电池的比能量。并且，PVdF-HFP在常温下难溶，必须采用带加热装置的搅拌设备才能使其溶解，工艺操作非常不便。•为提高电池比能量、简化工艺操作，人们一直在寻求一种单组分物质如均聚物PVdF作为聚合物骨架材料。PVdF虽常温下可溶，但传统的Bellcore工艺未能解决其应用中存在的一些的相关问题。针对该种骨架材料，本文对原有的Bellcore技术进行了改进，充分发挥了PVdF作为骨架材料的性能，成功地将其用在聚合物锂离子电池中。PVdF结构上的优点弥补了它熔点较高的缺点，使其作为聚合物锂离子电池的骨架材料可获得比PVdF-HFP共聚物更为优良的性能•研究结果表明，采用均聚物为骨架材料的电池其性能要优于共聚物为骨架材料的电池，以均聚物为骨架材料的电解质膜、电极膜制成的电池，在0.5C倍率下可稳定循环400多周，且比能量可达140Wh/Kg。•2实验•2.1设备的改造•设计并加工了专用的搅拌轴、搅拌叶片、搅拌桶，将普通钻床改装成可控速的钻床式搅拌设备。•2.2浆料制备工艺的改进•从如下表所示的四个方面对浆料制备工艺进行了改进，比较改进前后浆料、膜的性能，以找到其最佳工艺条件。•2.3电解质膜、电极膜的制备•将聚合物骨架材料在溶剂中溶解后，按相应配比制得混合均匀的浆料。然后用拉浆机制成膜，并在50℃下烘2h后于密闭容器中保存备用。•2.4吸液率的测试•在RH3%的环境中，将待测膜在1MLiPF6/EC+DMC（v/v=1:1）电解液中浸泡10分钟后取出，夹在滤纸中吸去表面游离电解液，分别称取吸液前后待测膜的重量W1、W2，吸液率的计算如下：•Q=（W1-W2）/W1•式中，Q—待测膜的吸液率，%•W1—待测膜吸液前的重量，g•W2—待测膜吸液后的重量，g•2.5电池充放电性能测试•以LiCoO2为正极材料、石墨为负极材料，自制聚合物电解质膜为隔膜，1MLiPF6/EC+DMC（v/v=1:1）为电解液，组装成聚合物锂离子电池。电池装配示意图如图1所示。•将组装好的电池在擎天BS-9300电池检测装置上与2.75～4.2V之间进行充放电测试。•3结果与讨论•3.1改进前后的浆料制备工艺对电极、电解质膜的影响•对浆料制备工艺的改进从如表2所示的四个方面进行了比较：•工艺改进取得了较好的效果。改进前的Bellcore工艺中采用气动搅拌方式，以PVdF为骨架材料时，室温下PVdF很难彻底溶解，延长搅拌时间虽可使PVdF溶解完全，但长时间搅拌会因溶剂挥发而形成高分子浓溶液，并最终因分子间的范德华力形成冻胶。采用钻床改装成的搅拌设备，实现了对转速的稳定控制，取得了很好的搅拌效果，室温下2-3h内PVdF便彻底溶解，得到清