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电池原理与标识

作者: 中国实验电炉网    来源: 中国实验电炉网    发布日期: 2009-05-02 22:32:49.0

聚合物电池出现的原因:
    液态锂离子电池(Li-ion)作为一种高效能源载体被广泛应用于通讯、电子行业,特别是手机、PDA等个人通讯工具上,最早是日本SONY在1992年商业化以后,得到大量普及,尤其是借助了手机这个通讯工具,锂电池由于轻、容量大、环保等优点逐渐被广大用户接受。
    然而近一两年来,随着通讯技术的飞速发展,手机彩屏技术、彩信技术、蓝牙技术及摄像技术相续出现,对电池的容量、体积、重量及电化学性能等指标提出了更高的要求,传统的液态锂电已越来越不能适应新的需求。新型聚合物锂离子电池(Li-Polymer)的出现,迎合了这一需求。聚合物锂电是在原有钢壳、铝壳电池的基础上发展起来的第三代锂离子电池,以其更轻、更薄、能量密度更高的特点,受到国内外通讯终端厂商及设计公司的青睐。聚合物锂离子电池与液态锂离子电池最根本的区别在于二者所采用的电解质不同。聚合物锂电池的电解质从外观上看为固态,称为聚合物固体电解质。这种电解质是一类处于固体状态,但能像液体那样溶解支持电解质,并能发生离子迁移现象的高分子材料。而液态锂,固名思义,电解质为液体状,由于液体的流动性,受外界环境因素的变化如高温等,比聚合物锂离子电池有更大的影响。

使用聚合物锂电的八大理由:
1.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。
2.厚度小,能做得更薄
    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。
3.重量轻
    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%。
4.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。
5.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。
6.形状可定制
    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。
7.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。
8.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。

什么是纳米电池:
    纳米即10-9米,纳米电池即用纳米材料(如纳米MnO2,LiMn2O4,Ni(OH)2等)制作的电池,纳米材料具有特殊的微观结构和物理化学性能(如量子尺寸效应,表面效应和隧道量子效应等。目前国内技术成熟的纳米电池是纳米活性碳纤维电池。主要用于电动汽车,电动摩托,电动助力车上。该种电池可充电循环1000次,连续使用达10年左右一次充电只需20分钟左右,平路行程达400km,重量在128kg,已经超越美日等国的电池汽车水平。它们生产的镍氢电池充电约需6-8小时平路行程300km。

什么是燃料电池:
燃料电池是一个将化学能直接转化为电能的电化学系统。一般分为以下四种类型:质子交换膜燃料电池,再生氢氧燃料电池,固体氧化物燃料电池,熔融碳酸盐燃料电池。

什么是太阳能电池太阳能电池的优点是什么:
    太阳能电池就是将光能(主要为太阳光)转变为电能的装置。依据原理为光生伏打效应即依据PN结的内建电场使光生载流子分离达到结的两边而产生光电压,连接到外电路则使得到功率输出太阳能电池的功率与光照强度有关光照越强,则功率输出越强。
    太阳能系统易于安装,易于扩充,易于拆卸,等优点,同时使用太阳能也很经济实惠,在操作过程重没有能量耗费。另外此系统耐机械磨损,一个太阳能系统需要可靠的太阳能电池以便于接受和储存太阳能。一般太阳能电池有如下优点:
1. 高荷电吸收能力
2. 循环使用寿命长
3. 良好的可充性能
4. 无需保养

聚合物锂离子电池前景:
    自九十年代初锂离子电池上市以来,锂离子电池以其高比能密度和使用寿命长而受到重视,发展迅速。近几年来,锂二次电池发展迅猛,试图取代镉镍和镍氢电池,其中采用聚合物(高分子材料)作电极和电解质材料的研究开发尤为引人注目。
    在科学技术飞速发展的今天,移动电话、笔记本电脑、个人数字助理等各种信息电子产品已经成为我们生活中不可或缺的一部份。在新一代信息电子产品的设计上目前均朝向「轻、薄、短、小」的趋势发展,因此电源的供应是一个亟待解决的问题,小型可充电电池的功能与特性已经成为决定新一代无线通信设备与笔记本电脑等可携带式电子产品市场竞争优势的关键因素了。
    目前市面上所使用的二次电池主要镍隔、镍氢 (Ni-MH)、锂离子(Li-ion)、聚合物锂离子电池几种,而且随着便携式电子产品的应用越来越广、市场需求越来越多,这些电池的需求量也随之增加。基于如此广阔的市场,世界各大电池公司为了在这个市场领域中取得领先的地位,无不致力于开发具有更高能量密度、小型化、薄型化、轻量化、高安全性、长循环寿命与低成本的新型电池。其中,聚合物锂离子(Lithium ion polymer)电池因为具有上述各项优点,更是各家厂商致力研发的目标。聚合物锂离子电池基于安全、轻薄等特性,符合便携、移动产品的要求,因此,在未来2~3年内,聚合物锂电池取代锂离子电池市场的份额将达50%,被称为21世纪移动设备的最佳电源解决方案。
    目前聚合物锂离子电池主要用于手机、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)。将来,许多对电池要求严格的新型电子产品如台式电话子母机、小型电台及对讲机、寻呼机、摄像机、电动自行车等,将选用聚合物锂离子电池作为电源,另外,在电动汽车、军事领域也将广泛运用。可以预见,在未来的几年内,由于其优越的性能价格比,以及其巨大的潜在需求,聚合物锂离子电池的发展前景将十分广阔。

未来电子产品的发展趋势怎样:
    在未来几年内,可充电电池将占据更大的市场份额,而一次电池的市场份额将越来越小,进入21世纪,随着各种移动设备普及,如便携式摄像机,移动和无绳电话,笔记本计算机和多媒体设备等的普及,比如手机现已进入彩屏、彩信时代,而且功能越来越多,手机更智能化,这就要求电池提供更大的功率。同时人们又希望手机、笔记本等各种移动产品体积越来越小,这就要求电池向环保、轻薄、能量大、密度高等方向发展,聚合物锂离子电池刚好适应了这种发展

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