聚合物鋰電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)

導讀：本文主要介紹聚合物鋰電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)。

聚合物鋰電池是順應(yīng)IT產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，在二十世紀末發(fā)展起來的新型高能二次（可充電）電池。它具有重量輕、體積小、不會漏液、不會爆炸、無污染的優(yōu)良特性，是高端便攜式電子產(chǎn)品必選電源。

為什么用聚合物鋰電池？

1、綜合了LIB與LIP的優(yōu)勢，前段工藝采用LIB技術(shù)制作，工藝與技術(shù)成熟；后段用聚合物鋰離子電池相對成熟的軟包裝技術(shù)。因而與真聚合物電池相比有明顯的成本優(yōu)勢。

2、所用設(shè)備也相對簡單與成熟，故也能減少投資與生產(chǎn)維護成本。

3、采用液態(tài)極片滾壓技術(shù)，制作高密度極片，因而同型號電池的體積能量密度相對較高。有優(yōu)勢。

4、可采用水性極片，工藝與材料成本優(yōu)勢。

5、聚合物鋰電池安全性能好。

6、厚度小，能做得更薄-可做到1mm以下。

7、重量輕，較同等容量的鋼殼鋰電輕40%，較鋁殼電池輕20%。

8、容量大，較同等尺寸規(guī)格的鋼殼鋰電池容量高10～15%

9、內(nèi)阻小，可小于10mΩ，是高倍率放電電源理想選擇。

10、形狀可定制，根據(jù)客戶需求量身定做，充分利用空間，提升容量。

11、放電特性佳放電平穩(wěn)，放電平臺高，循環(huán)壽命更長。

發(fā)展歷程

1、1990年代初日本SONY公司商業(yè)化批量生產(chǎn)

2、1996年聚合物鋰離子電池在美國商業(yè)化

3、1998年中國聚合物鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化

4、2000日本Sony與Sanyo公司聚合物電池批量生產(chǎn)

5、2002年中國聚合物鋰離子電池產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模

聚合物鋰電池研究前沿

1、高導電性與高強度聚合物電解質(zhì)膜的研究；

2、納米無機填料的應(yīng)用研究，如納米SiO2和TiO2等；

3、改性聚合物骨架的研究，以提高膜的室溫電導率；

4、各種新型添加劑的研究，提高應(yīng)用范圍。

5、阻燃型聚合物電解質(zhì)膜的開發(fā)

6、多元電解質(zhì)鹽復合應(yīng)用的研究。

7、各種添加劑研究，如電解液的成膜添加劑，改善安全性添加劑；改善電極導電性能的超級碳黑添加劑；8、改善膜結(jié)構(gòu)與機械強度的填料等。

9、超級導電氣相碳纖維材料的研究；

10、集流體的研究，如薄型化與網(wǎng)格分布優(yōu)化等。

11、聚合物多孔隔膜的研究在國內(nèi)正在起步

12、電解液與電極相容性的研究也是一個研究熱點

13、電極工藝研究，如電極制作工藝的低成本化條件研究。

14、陰極漿料的制漿均勻性研究，如制作工序的改進與優(yōu)化，設(shè)備的改進等。

15、正負極漿料的高效分散劑材料應(yīng)用研究。

聚合物鋰電池工藝研究進展

1、電池薄型化研究：

超薄電池應(yīng)用于智能卡，如IC卡等，低于0.4mm以下的薄電池；

微米級甚至更薄電極的制備，如印刷與真空鍍電極，激光濺射電極；

超薄高性能包裝材料及技術(shù)；微電極裝配工藝；

2、大電池結(jié)構(gòu)工藝：

Z-型折疊電池結(jié)構(gòu)工藝（兼顧高能量與高功率密度）；

多電池的篩選與串并組合，以及相關(guān)電子保護與充放電平衡工藝的研究。

高性能全固態(tài)鋰離子電池結(jié)構(gòu)一直是努力的目標。

聚合物鋰電池產(chǎn)業(yè)形勢

1996 年美國Bellcore開發(fā)可批量生產(chǎn)Hybrid類聚合物鋰離子電池產(chǎn)品來，這一產(chǎn)業(yè)開始興旺。

后來較多研究機構(gòu)和企業(yè)加入這一行業(yè)，產(chǎn)業(yè)得以增長。

2000年，聚合物鋰離子電池在日本和美國商業(yè)開發(fā)迅速發(fā)展。

以Sony公司為首的日本聚合物鋰離子電池企業(yè)每年的產(chǎn)量都達到兩千萬只以上，占世界市場份額50％以上；

中國的聚合物鋰離子電池從1998年開始產(chǎn)業(yè)化。目前有越來越多的企業(yè)加入聚合物鋰離子電池的開發(fā)與生產(chǎn)。

中國產(chǎn)能目前已達到年產(chǎn)8000萬只的規(guī)模。

可見，盡管國內(nèi)聚合物鋰離子電池行業(yè)呈現(xiàn)方興未艾的勢態(tài)，但同時也面臨不容樂觀的形勢與極大的挑戰(zhàn)，需要相關(guān)的企業(yè)與行業(yè)組織引起重視。

由于移動電子產(chǎn)品市場在近幾年快速增長，拉動鋰離子電池的需求迅速增長，2003年全球鋰離子電池的產(chǎn)量為14億只，2004年約為18億只，據(jù)估計2008年這一產(chǎn)量將達到23億只，增加約30％，但總價值的增長卻很緩慢，僅從48億美金增加到52億美金，只有8％左右的增長。據(jù)行業(yè)統(tǒng)計，鋰離子電池市場售價每年以15％以上的幅度下降。

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