聚合物锂电池详解及原理_聚合物电池和锂电池有什么区别？哪一个更好？

　　聚合物锂电池概况

　　根据锂离子电池所用电解质材料的不同，锂离子电池分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池或塑料锂离子电池。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液体电解质， 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凝胶电解质。

　　分类

　　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高，可在常温下使用。

　　凝胶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，从而提高离子导电率，使电池可在常温下使用。

　　聚合物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（Polymer Lithium-Ion Battery）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。

　　特点

       聚合物锂离子电池具有以下特点 ：

　　①塑形灵活性；②更高的质量比能量（3倍于MH-Ni电池）；③电化学稳定窗口宽，可达5V；④完美的安全可靠性；⑤更长循环寿命，容量损失少；⑥体积利用率高；

　　聚合物锂电池原理

　　离子电池目前有液态锂离子电池（LIB）和聚合物锂离子电池（PLB）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 （+）

　　正极反应（还原反应）：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2----------- （2．1）

　　负极反应（氧化反应）：LixC6-xe-=6C+xLi+----------- （2．2）

　　电池总反应：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C----------- （2．3）

　　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。

　　聚合物电池和锂电池有什么区别？哪一个更好？

　　聚合物电池更好，锂电池现在几乎面临淘汰，锂电池是以金属锂作为负极。最早的是锂—二氧化锰电池，反应方式是氧化还原反应Li+MnO2=LiMnO2。锂金属电池电压大概在3.0~3.6作用，看正极材料决定。现在锂金属电池主要还是用于纽扣电池上，其他都已被锂聚合物电池或锂离子电池代替。应为锂是比钠还活泼的金属，极易容易失去电池，也就是极易发生氧化反应。钠就不用说了，连水中的氢都可以置换出来，锂电池几乎遇到空气就反应了，以前经常可以看到野外用锂电池取火，就是把电池打烂，里面的锂和空气反应放出巨大的热，可见锂电池是多危险。

　　锂离子电池和锂电池不同的是不含金属锂，锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。聚合物电池其实就是锂离子电池的一种，原理和锂离子电池一样。与锂离子电池不同的是，里面的电解液被电解质代替，所以更安全，体积可以更小。