鋰離子聚合物電池

鋰離子聚物電池，是一種可充電的儲能設備（蓄電池）。 它是鋰離子電池的特殊設計，因此具有相同的電池化學成分。 特殊之處在于電解液的稠度，它以固體到凝膠狀聚合物基薄膜的形式存在于鋰離子聚合物質電池中。 這使得電池形狀可以更自由地設計，例如扁平電池。

與大多數鋰離子電池一樣，負極（陽極）由石墨制成。 正極（陰極）使用鋰/金屬氧化物。 鋰聚合物蓄電池主要在正極上使用廉價的鋰-鈷 (III)-氧化物，因此在電池化學方面屬于鋰-二氧化鈷蓄電池。

原則上，鋰聚合物電池也可以在正極上使用其他金屬氧化物，例如鋰錳氧化物。 就電池化學而言，這樣的蓄電池是鋰-錳蓄電池。

蓄電池的組件——電源、負極、電解質、正極——可以用厚度小于 100 微米的箔片廉價制造。

用于電動汽車和儲能系統的圓柱形、棱柱形（例如三星 SDI）或袖珍型電池（例如 LG 化學）和軟包中的三種電池形式有五種電池幾何形狀（焊接在鋁復合箔中的電池）。 也有成角度或彎曲的形狀。 最常制造圓形或扁平電池。

固體電解質箔只能在 60 °C 左右的工作溫度下實現足夠高的離子電導率。 在鋰聚合物電池中，凝膠用作電解質，在室溫下具有足夠的（離子）電導率。

由于鋰聚合物電池中的電解質被束縛在凝膠狀聚合物（塑料）中，而不是像傳統鋰離子電池中那樣的液體，因此電池不一定需要堅固的外殼來保護技術結構（電極之間的距離，電解液分布）保證。 因此，它可以以多種形式生產。 可以使用復合箔代替固定外殼，這也導致整個系統的能量密度略高。 這種電解質的一個例子是鋰。技術數據：

• 重力能量密度：大約 140 Wh/kg（截至 2005 年 4 月高達 180 Wh/kg）
• 重力功率密度：約 300 W/kg（截至 2011 年 9 月高達 5000 W/kg）

鋰聚合物電池對機械、電氣和熱敏感：損壞、過度充電、深度放電、電流過大、在過高（超過 60 °C）或過低（低于 0 °C）的溫度下運行以及在放電狀態下長時間存放在大多數情況下會損壞它們或破壞細胞。

鋰聚合物電池在過度充電時會膨脹（通過分解產生氣體）并在此過程中爆燃和點燃。 耐熱陶瓷隔板可以降低或提高著火風險和機械強度。

用于消費設備的市售鋰聚合物電池組包含為相應電池開發的電池管理系統 (BMS)，該系統xxx連接到電池組并確保電池組件中的各個電池均等充電。

圖為標稱電壓為3.6V的鋰聚合物電池，該電池集成在手機外殼中。 拆下塑料外殼后，電池管理系統的電路如圖右側。 電氣過載保護集成在鋁塊的蓋子中。 鋁塊保護著下圖中拉出的三片鋰聚合物。

塑料薄膜（聚合物）吸收電解液。 一個箔涂有電極材料，通常是鈷酸鋰（III），用于正極接觸，另一個涂有石墨用于負極。 雙面涂層在卷繞時使容量加倍。

與傳統電池不同，鋰聚合物電池的設計是基于制造商的要求，而不是標準。 如果電池出現故障，則必須更換整個電池單元。 即使您打開電池單元，也不能保證充電電子設備可以使用未知規格的更換電池。

新鋰離子聚物電池 en 交付時由制造商預充電，以避免使用前有害的深度放電。 首次使用前，應使用充電器為電池充滿電通過平衡器進行補償。 充電過程通常根據 IU 過程進行，最初使用通常為 1 C 的恒定電流（合適的電池高達 6 C）。

鋰離子聚合電池en對過度充電的反應比其他類型的電池更敏感，因此變得無法使用。 此外，僅在監督下并遠離易燃材料為鋰聚合物電池充電可能是合適的。

由于離子的流動性通常在低溫下會降低，許多鋰離子聚物電池在冰點以下變得無法使用，因此建議在 10 °C 以上的溫度下儲存/使用。 由于電池的內阻，充電過程中發生的損耗會導致發熱。 因此，充電時常使用溫度監測/冷卻，尤其是短時間大電流快速充電時。

放電率高達 60C（截至 2021 年）的鋰聚合物電池是目前市場上的標準配置。 它們也可以在 130C 下短時間（5-10 秒）放電。

絕不能超過充電終止電壓。 超過此值可能會對電池造成不可逆轉的損壞，甚至會因電解質分解而導致火災，從而導致電池發熱甚至膨脹。 充電終止電壓介于 4.10 和 4.25 V 之間，具體取決于電池化學成分和溫度。必須嚴格遵守。 如果多個電池串聯連接，平衡器會限制每個電池的xxx電壓。

放電時，蓄電池在一定時間內充電，直至達到放電終止電壓，放電終止電壓為3.3伏。 如果電池放電到截止電壓以下，則不應再使用/充電，因為這可能很危險。

說到鋰離子聚物電池en的使用壽命，必須區分循環穩定性和日歷老化。 一般來說，當電池容量低于其標稱容量的 80% 時，電池就被認為已耗盡。 很難做出籠統的陳述，因為除了技術設計和質量之外，實際應用條件也有很大的影響。 雖然模型制作中的鋰聚合物電池通常在性能和規格限制下運行并因此很快磨損，但平循環牽引電池（例如電動汽車中的電池）可以使用很多年。 一方面，循環穩定性由設計決定，另一方面，頻繁充電而不過度充電提高了可以達到的整體能耗，即循環穩定性。 日常設備的一個缺點通常是缺乏冷卻，這會導致更快的日歷老化。 由于電池中的不可逆過程，即使不使用電池容量也會降低。

建議：

• 頻繁重新加載（淺放電周期）
• 切勿超過充電終止電壓
• 適應電池類型的電池管理系統
• 不要深度放電
• 在最佳溫度范圍內運行
• 長時間不使用時半滿狀態（約3.85V）存放
• 存儲溫度越低，xxx容量損失越少（不低于電池上標明的溫度，通常為 -20°C 至 -25°C）
• 防止放電低于截止電壓。 例如通過電池管理系統

以 165 公里/小時的速度保持著太陽能汽車世界速度紀錄的 Sky Ace TIGA 配備鋰離子聚合物電池。

在進行的車輛測試中，續航里程超過 350 公里。 現代汽車在多個系列的電動和混合動力汽車中使用鋰離子聚物電池。

鋰離子聚物電池在模型制作中迅速普及，因為它極大地提升了遙控模型的性能。 用作驅動器、接收器和發射器電池，涵蓋整個系列。

與傳統的鋰離子電池相比，鋰聚合物電池現在在手機中的使用也越來越頻繁。

由于價格原因，早期的 MP3 播放器通常配備傳統電池或蓄電池。