2022-08-17
鋁殼電池根據(jù)電解質(zhì)材料的不同可分為液態(tài)鋁殼電池和聚合物鋁殼電池兩大類。聚合物鋁殼電池使用的正負(fù)極材料與液態(tài)鋰相同,電池的工作原理基本相同。它們的主要區(qū)別在于電解液的不同,鋁殼電池使用的是液態(tài)電解液,聚合物鋁殼電池被固體聚合物電解質(zhì)取代。這種聚合物可以是“干的”或“膠態(tài)的”。目前使用的大多是聚合物膠體電解質(zhì)。聚合物鋁殼電池可分為三類:
(1) 固體聚合物電解質(zhì)鋁殼電池。電解質(zhì)是聚合物和鹽的混合物。這種電池在室溫下離子電導(dǎo)率低,適合高溫使用。
(2) 凝膠聚合物電解質(zhì)鋁殼電池。即在固體高分子電解質(zhì)中加入增塑劑等添加劑,提高離子電導(dǎo)率,使電池可以在室溫下使用。
(3) 聚合物正極材料的鋁殼電池。采用導(dǎo)電聚合物作為正極材料,其能量是現(xiàn)有鋁殼電池的三倍,是新一代的鋁殼電池。由于液態(tài)電解質(zhì)被固態(tài)電解質(zhì)替代,與液態(tài)鋁殼電池相比,聚合物鋁殼電池具有薄型化、任意面積、任意形狀的優(yōu)點(diǎn),不會(huì)造成漏液、燃燒爆炸等安全問題。因此,電池外殼可以采用鋁塑復(fù)合膜,可以增加整個(gè)電池的容量;聚合物鋁殼電池也可以使用聚合物作為正極材料,其質(zhì)量比能量將比目前的液態(tài)鋁殼電池高出50%以上。此外,聚合物鋁殼電池在工作電壓和充放電循環(huán)壽命等方面都比鋁殼電池有所提高。
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如何測(cè)試鋁殼電池的電化學(xué)性能1、快速充電:環(huán)境溫度205℃條件下,用200mA恒流充電至4.27,再用4.20恒壓充電至4.3mA停止;2、額定容量:環(huán)境溫度205℃條件下,電芯快充1小時(shí)內(nèi)從86mA放電至2.75V釋放的容量大于等于200mAh;3
鋁殼電池在早期研究中主要使用金屬鋰作為負(fù)極,但在充電過程中,負(fù)極表面會(huì)出現(xiàn)鋰析出,終導(dǎo)致電池短路,引發(fā)安全問題。鋰插層化合物在負(fù)極中的應(yīng)用是鋁殼電池成功商業(yè)化的關(guān)鍵。目前研究為成熟的是碳負(fù)極材料。碳負(fù)極材料主要包括石墨及石墨化材料和無定形碳材料。
動(dòng)力鋰離子電池的發(fā)展源于對(duì)電動(dòng)汽車等先進(jìn)二次儲(chǔ)能裝置的迫切需求。電動(dòng)汽車(EV)和混合動(dòng)力汽車(HEV)能否實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,取決于它們的儲(chǔ)能裝置電池。在構(gòu)成電動(dòng)汽車電池的鋰離子電池部件中,正極材料占據(jù)核心地位,很大程度上決定了鋰離子電池的電氣性能和安全性
電化學(xué)容量:?jiǎn)挝毁|(zhì)量活性物質(zhì)在大程度充電或放電時(shí)的電量,一般以mAh/g表示。不可逆容量損失:在充放電過程中,電極的充放電效率低于100%,放電的電化學(xué)容量低于充電,損失的部分稱為不可逆容量損失。電極電位:理想的負(fù)極材料的電極電位應(yīng)接近金屬鋰的電極
鋰電池保護(hù)板適用于10串鋰電池組的充放電保護(hù)。充滿電時(shí),可保證每節(jié)單體電池之間的電壓差小于設(shè)定值(一般為20mV),實(shí)現(xiàn)電池組內(nèi)每節(jié)單體電池均等充電,有效提高串聯(lián)充電的充電效果模式。同時(shí)檢測(cè)電池組中每個(gè)單體電池的過壓、欠壓、過流、短路和過溫狀態(tài),保護(hù)
鋁殼電池的安全性能的測(cè)試要求:1、過溫?cái)R置 2 小時(shí)后,電池會(huì)快速充電并放入熱盒中。溫度為(52C)/min 升溫速率升至1302℃,保溫30min。要求:不起火、不爆炸2、過充將電池快速充電并放置24h后,以600mA恒流充電,直至電池電壓達(dá)到5V