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聚合物锂电池的电芯使用与组装的注意事项有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-03-05 08:20    点击量:
聚合物锂电池是一种电解质为凝胶状、包装软性的锂电池,在民用市场上常被称为软包锂电池,这使得锂电池电芯具有与普通液态锂离子电池不一样的地方,因而有些特别的注意事项,下面对电芯在使用和组装过程中可能出现的不正确做法提出以下注意事项。
一、在电芯使用方面,包括对铝塑复合膜、顶封边(极柄端封边)、侧封边、极柄的保护和避免机械撞击、短路的措施。
1、铝塑复合膜外包装保护:主要是避免被尖锐部件刺伤而受到损坏。为此,应时常清理电池周边环境,禁止尖锐部件接触或碰撞电芯,取用时可以戴上手套,避免手指甲划伤电芯表面。
2、顶封边和侧封边保护:为避免顶封边和侧封边受损,破坏封口效果,应禁止弯折顶封边和侧封边;同时,电芯设计必须采取可靠的绝缘隔离措施以避免负极和铝塑复合膜的对接短路。
3、极柄保护:聚合物锂电池电芯正极引出端子采用铝极柄,负极引出端子采用镍极柄。由于极柄薄,应禁止弯折;同时,应在生产过程中避免极柄与铝塑复合膜接触,用套圈膜严格隔离。
4、避免机械撞击,如坠落、打击、弯折电芯和不小心践踏电池。
5、禁止用金属物、电线短路连接正负极。
二、一个电芯做好后,下一步就是与外壳和电芯保护电路模块正确组合,使其成为聚合物电池,这一过程中的注意事项有:
1、外壳设计:(1)、足够的机械强度以避免电芯受外力机械损伤,(2)、电芯安装到外壳内时,避免外壳的锋利边角划伤电芯;(3)、防止铝塑复合膜夹层纯铝与外部接触而短路。
2、必须设计电芯保护电路:包括最高/最低电压的科学设置,过流保护,电芯组合使用需对电池单元(单只电芯)进行过充过放保护。
3、正极铝极柄通过镍条进行的转接,以及电芯与电路板的连接应采用超声波焊接或点焊技术实施。
4、电芯的可靠定位,电芯组装后在外壳内应紧固牢靠,不会活动,使整个锂电池结构处于固结状态。为了能够让聚合物锂电池可以在室温导电,研究人员在电池中加入了胶体电解质,现在所有的聚合物锂离子电池都会使用含有一些水分的微孔隔膜。聚合物锂电池并不只是一种电池,其是可以分为许多体系的,如钴酸锂、三元、磷酸铁锂和锰酸锂等。大多数聚合物锂电池是采用钴酸锂材料。
 
如果聚合物锂电池使用的是胶体电解质,那么它与普通的锂离子电池之间有什么区别呢?对使用者而言,聚合物锂电池和锂离子电池没有什么本质区别。这两种体系都使用基本相同的正极、负极材料和相似成分的电解质。但是聚合物锂电池的独特之处在于它采用了微孔电解质取代传统的多孔隔膜。聚合物锂电池也提供了相对较高的比能量,而且可以比传统的锂离子电池做的更薄,但制造成本也会相应高出10%~30%。
 
此外,聚合物锂电池通常使用柔韧的类似于食品包装的箔式外壳(聚合物层压片或卡片包装),而标准的锂离子电池却需要硬质壳将电极压在一起,而不是像锂聚合物那样采用层叠片,不需要压缩。箔式外壳比传统的硬壳减轻了百分之二十以上的重量,并且通过薄膜技术,电池可以做成任何形状,在手机和笔记本电脑等电子设备上得到很好应用,不可思议的是聚合物锂电池也可以做到像信用卡一样纤薄。
 
聚合物锂电池的充放电特性与其他类型锂离子电池系统相同,不需要专用充电器,但它也同样存在安全问题,需要相应的保护电路。在充电过程中会因气体积聚而导致一些棱柱状和袋状电池膨胀,因此设备制造商必须预留出足够的膨胀空间。相对而言,箔包装锂聚合物电池也不如圆柱形包装锂离子电池耐用。
固体电解质的金属锂电池
 
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