【技术】聚合物锂离子电池是什么及其有哪些优点？

聚合物锂离子电池是一种高新技术电池，其优点是体积小、重量轻，自放电率低，有优异的薄型化、灵活化、高效率、高密度和长寿命等特点。其正极采用聚合物材料，能大大提高电池的比能量，同时还具有很好的耐高温性能。相比传统的锂离子电池，聚合物锂离子电池能更好地满足大型移动终端设备、全新型电动汽车领域的市场需求。因此，聚合物锂离子电池是现在电动汽车领域一种比较重要的动力源，也是目前研究热门领域之一。

图 1

聚合物锂离子电池是什么

现在，我们的生活中离不开电池，而随着科技的发展，电池的种类也越来越多样化。今天我们要介绍的是聚合物锂离子电池。

1、聚合物锂离子电池的原理

聚合物锂离子电池以聚合物材料为电解质，其为固态材料，与液态电解质的传统锂离子电池有别。聚合物锂离子电池是一种高能量密度、长循环寿命、安全性高、适用性广的电池，常用于手机、平板电脑等小型电子设备。

电池是通过正负极之间的反应释放出电子，在外部负载上产生电流。聚合物锂离子电池的工作原理是通过添加锂盐等电解液，将电解质注入到聚合物中形成聚合物膜层。当电极反应时，离子在聚合物膜层中移动，完成电池的充放电过程。

2、聚合物锂离子电池的优点

聚合物锂离子电池与传统液态电解质锂离子电池相比，具有以下几个优点：

(1)高能量密度：聚合物材料允许更多的电荷储存在更小的空间内，使得聚合物锂离子电池的能量储存更加高效。

(2)长循环寿命：由于聚合物材料比传统电解质更加稳定，聚合物锂离子电池能够进行更多充放电周次，寿命更长。

(3)安全性高：聚合物材料的固态结构使得电池不会泄漏电解质，经受冲击或损坏时也不会发生燃烧或爆炸。

(4)适用性广：聚合物锂离子电池能够灵活设计形状和尺寸，适用于各种理化环境。

3、聚合物锂离子电池的应用

随着人们对便携性和电池稳定性的需求不断提高，聚合物锂离子电池的应用领域也越来越广泛，主要包括：

(1)移动设备领域：手机、平板电脑、笔记本电脑以及智能手表等便携式电子设备;

(2)能源存储领域：太阳能、风能、储能系统等领域中，聚合物锂离子电池得到广泛应用;

(3)交通运输领域：电动汽车、无人机、船舶、行星探测器等领域，聚合物锂离子电池性能优越，可以有效提高动力性和安全性。

4、聚合物锂离子电池的未来发展

目前，聚合物锂离子电池在应用方面已经取得了很大的成功，但其不足之处也在逐渐被解决。例如，聚合物锂离子电池需要更高性能的导电剂和电极材料，以提高电池的能量密度和使用寿命。未来，聚合物锂离子电池将会在以下几个方面得到进一步发展：

(1)更高的能量密度和更短的充电时间；

(2)更大尺寸和更强输出功率的应用需求；

(3)更环保、更安全、更高效的制造工艺和材料。

图 2

聚合物锂离子电池有哪些优点

随着科技的不断进步，电池的应用越来越广泛，而其中聚合物锂离子电池也逐渐成为一种常见的电池。相比其他电池，聚合物锂离子电池有哪些优点呢?接下来我们将分五个方面详细阐述。

1：能量密度高

聚合物锂离子电池的能量密度要比其他电池高得多，达到了每公斤500Wh以上。这意味着同样体积的聚合物锂离子电池能够储存更多的电量。因此，在电动车、智能手机等产品中使用聚合物锂离子电池可以大大提升其使用时间，减少充电次数。

此外，聚合物锂离子电池无记忆效应，也就是说不需要进行完全放电后再充电，无论何时充电都是安全和正确的。这是其他电池无法比拟的优势，利于用户的日常使用和维护。

2：安全性高

聚合物锂离子电池在使用过程中，相对于其他电池来说更加安全。这主要是因为聚合物锂离子电池采用了高分子电解液，相比传统的有机电解液来说，更加稳定、不会产生自燃或爆炸等危险情况。

此外，聚合物锂离子电池也可以通过设计防护措施来提高其安全性，如采用防火、防爆壳等技术，在不损害电池性能的前提下加强了电池的安全性。

3：循环寿命长

聚合物锂离子电池的循环寿命一般可以达到数百次以上。而且，聚合物锂离子电池的电解质和正负极材料都不会出现氧化腐蚀和膨胀，从而能够保证循环寿命的稳定性和长久可靠的使用。

此外，在充电和放电的过程中，聚合物锂离子电池也能减缓老化速度，从而进一步延长循环寿命。这对于电池长期使用的设备尤为重要。

4：快速充放电

聚合物锂离子电池的充电速度比一般的锂离子电池更快，可以在短时间内充满电。而且，聚合物锂离子电池也能够快速放电。例如，在医疗设备和电动汽车中都采用了聚合物锂离子电池来保证足够的输出功率需求。

此外，聚合物锂离子电池的高速充放电并不会使其寿命有过大变化。相反，它能响应用户的需要，提供越来越高效的服务。

5：环保性好

聚合物锂离子电池是一种绿色环保的电池，在生产和使用过程中，其不会产生有害物质和二氧化碳等温室气体。在电池没有堆积的情况下，从使用到报废，它的污染对环境的危害是很小的。而且，聚合物锂离子电池材料的回收利用也可以进一步减少其对环境的影响，实现了从生产到报废的绿色循环的理念。

图 3

聚合物锂离子电池有哪些应用领域

随着科技的飞速发展，我们已经离不开各种电子设备。而电子设备为了让我们更好更长时间地使用，需要具有更好的电池续航能力。而聚合物锂离子电池因为其性能优异，已经广泛地应用于各个领域。那么，聚合物锂离子电池有哪些应用领域呢?接下来，我们就来一一介绍。

1、智能手机和平板电脑

智能手机和平板电脑已经成为我们日常生活中必不可少的工具。然而，它们的电池续航时间总是让人抓狂。聚合物锂离子电池以其体积小、充电时间短、容量大的优势，被广泛地应用于智能手机和平板电脑中。并且，现在智能手机厂商们也在研究如何让聚合物锂离子电池在更小的尺寸中容纳更大的能量，以推动手机的升级和发展。

2、笔记本电脑

聚合物锂离子电池在笔记本电脑中的应用也不断地得到提高。笔记本电脑一般需要拥有大容量电池来满足电脑的长时间使用需求。而聚合物锂离子电池在大容量的同时，缩小了体积，让笔记本电脑变得更加轻薄便携。

3、无人机

无人机越来越为人们所接受和应用。在无人机的生产制造过程中，需要用到一种轻薄的电池才能满足充电性能的要求，并保持稳定的高速飞行状态，聚合物锂离子电池就是最好的选择。随着无人机市场的快速增长，聚合物锂离子电池也将会得到进一步的应用和改进。

4、电动汽车

作为清洁燃料的电动汽车越来越受到人们的关注和喜爱。而电动汽车高效的动力能源就需要一种至少深度放电1000次以上，同时能够保证长时间使用的电池。聚合物锂离子电池恰好符合这种要求，因此也成为电动汽车不可或缺的重要组件。

5、能源储存系统

在一些大型能源储存系统中，聚合物锂离子电池得到了更广泛地应用。如在一些微网电网建设过程中，可以采用大型聚合物锂离子电池存储电能，实现对微型电网供电的管理和优化，节省成本。

综上所述，聚合物锂离子电池将是未来电池研发的趋势方向，与传统电池相比，聚合物锂离子电池具有更高能量密度、更安全环保等特点，当前，聚合物锂离子电池已经广泛应用于智能手机、电动车等领域，未来还将涉及到更广泛的领域，如能源存储、航空航天、医疗等领域，因此，聚合物锂离子电池将成为引领电池行业发展的方向。