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软包电芯产品有哪些?

添加时间:2021/4/19 13:05:08 编辑:电池在线网  文章来源:电池在线网

电池在线网报道:

电芯产品常见的有镍氢电芯,圆柱钢壳锂电芯,干电池电芯和软包电芯等,而软包电芯产品只有铝朔膜做外壳的锂电池。软包锂电芯又有聚合物锂电芯和磷酸铁锂电芯这两种。它们具体区别如下:

1、聚合物锂电芯

聚合物锂电芯

根据聚合物锂电芯所用电解质材料的不同,分为液态聚合物锂电芯(LiquifiedLithium-IonBattery,简称为LIB)和聚合物锂离子电芯(polymerLithium-IonBattery,简称为pLB)或塑料锂离子电芯(plasTIcLithiumIonBatteries,简称为pLB)。

聚合物锂电芯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。

(1)聚合物锂电芯优点:

1)聚合物锂电芯的工作电压高达3.6v~3.8v,比磷酸铁锂电芯高。

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)厚度小,能做得更薄

(2)聚合物锂电芯缺点:

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。

2、磷酸铁锂电芯

磷酸铁锂电芯磷酸铁锂电芯

(1)磷酸铁锂电芯的优点

1)工作温度范围宽广(-20℃—+75℃),高温时性能良好:外部温度65℃时内部温度则高达95℃,电池放电结束时温度可达160℃,电池内部结构安全、完好;

2)即使电池内部或外部受到伤害,电池不燃烧、不爆炸、安全性最好;

3)极好的循环寿命,在100%DOD条件下,磷酸铁锂电芯是用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,标准充电(5小时率)使用,可达到2000次,寿命将达到7~8年。

4)过放电到零伏也无损坏,零电压存放7天后电池无泄漏,性能良好,容量为100%;存放30天后,无泄漏、性能良好,容量为98%;存放30天后的电池再做3次充放电循环,容量又恢复到100%。

5)安全性

是目前最安全的锂离子电池正极材料;不含任何对人体有害的重金属元素;

6)热稳定性好

磷酸铁锂热稳定性很好,FePO4在210~410C的温度范围内放出的热量仅为210j/g;

LiCoO2充电状态(CoO2)开始分解产生氧气的温度为240℃,放出热量约为1000j/g

7)生产制造成本相对较低;

(2)磷酸铁锂电芯的缺点

1)在磷酸铁锂制备时的烧结过程中,氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性。单质铁会引起电池的微短路,是电池中最忌讳的物质。这也是日本一直不将该材料作为动力型锂离子电池正极材料的主要原因。

2)磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低。低温性能较差,即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。

3)材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,一致性差。

4)产品一致性差。目前国内还没有一家磷酸铁锂材料厂能够解决这一问题。从材料制备角度来说,磷酸铁锂的合成反应是一个复杂的多相反应,有固相磷酸盐、铁的氧化物以及锂盐,外加碳的前驱体以及还原性气相。在这一复杂的反应过程中,很难保证反应的一致性。

5)知识产权问题。目前磷酸铁锂的基础专利被美国德州大学所有,而碳包覆专利被加拿大人所申请。这两个基础性专利是无法绕过去的,如果成本中计算上专利使用费的话,那产品成本将会进一步提高。







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