二、锂离子电池的种类
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
(lithium ion battery, 简称为 LIB)和聚合物锂离子电
池
(polymer lithium ion battery, 简称为 LIP)两大类。
液态锂离子电池和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,电池的工作原理也基本一致。一般正极使用
LiCoO
2
,负极使用各种碳材料如石墨,同时使用铝、铜做集流体。
它们的主要区别在于电解质的不同
, 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。
表 锂离子电池结构比较
电解质
壳体/包装
隔膜
集流体
液态锂离子电池
液态
不锈钢、铝
25μPE
铜箔和铝箔
聚合物锂离子电池
胶体聚合物
铝/PP 复合膜
没有隔膜或个 μPE
铜箔和铝箔
由于聚合物锂离子电池使用了胶体电解质不会象液体电液泄露,所以装配很容易,使得整体电池很轻、很薄。也不会产生漏液与
燃烧爆炸等安全上的问题,因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳,从而可以提高整个电池的比容量;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
50%以上。此外,聚合物锂离子电池在工作电压、充放电循环
寿命等方面都比液态锂离子电池有所提高。基于以上优点,聚合物锂离子电池被誉为下一代锂离子电池。
三、锂离子电池结构的实验探究
研究对象:科健
K98 手机锂聚合物电池
1.结构解剖
(
1)将电池从外壳中取出,用剪刀剪开密封外皮,并将外皮剥开。可以看到红色铜箔为负极集流体,银白色铝箔正极集流体。
(
2)将塑料薄膜揭开,可以看到铜极、铝极表面均附有黑色物质。铜极、铝极与高分子膜交替出现组成了电池:
…-铜箔(表面附有
黑色物质
CLi
x
)-高分子膜-铝箔(表面附有黑色物质
LiCoO
2
)-高分子膜-
…