1、鋰電池發(fā)展史

電池是將物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量直接轉(zhuǎn)換成電能的一種裝置。1800年，意大利科學(xué)家伏打（Volta）將不同的金屬與電解液接觸，作成Volta堆，這被認(rèn)為是人類歷史上第一套電源裝置。從1859年普萊德（Plante）試制成功鉛酸蓄電池以后，化學(xué)電源便進(jìn)入了萌芽狀態(tài)。1868年法國(guó)科學(xué)家勒克郎謝（Leclanche）研制成功以NH4Cl為電解液的鋅—二氧化錳干電池；1895年瓊格發(fā)明了鎘-鎳電池；1900年愛迪生（Edison）研制成功鐵-鎳蓄電池。進(jìn)入20世紀(jì)后，電池理論和技術(shù)一度處于停滯狀時(shí)期，但在二次世界大戰(zhàn)之后，隨著一些基礎(chǔ)研究在理論上取得突破、新型電極材料的開發(fā)和各類用電器具日新月異的發(fā)展，電池技術(shù)又進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期，科學(xué)家首先發(fā)展了堿性鋅錳電池。進(jìn)入80年代，科學(xué)技術(shù)發(fā)展越發(fā)迅速，對(duì)化學(xué)電源的要求也日益增多、增高。如集成電路的發(fā)展，要求化學(xué)電源必須小型化；電子器械、醫(yī)療器械和家用電器的普及不僅要求化學(xué)電源體積小，而且還要求能量密度高、密封性和貯存性能好、電壓精度高。因此電池池的研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向蓄電池，1988年，鎳鎘電池實(shí)現(xiàn)商品化。1992年，鋰離子電池實(shí)現(xiàn)商品化，1999年，聚合物鋰離子蓄電池進(jìn)入市場(chǎng)。

2、鋰電池發(fā)展史

2.1鋰原電池

美國(guó)特種航天特種局(NASA)及世界上其它一些研究機(jī)構(gòu)是最早從事鋰原電池研究的，他們努力的結(jié)果使鋰原電池在1970年初實(shí)現(xiàn)了商品化。這種鋰原電池采用金屬鋰，正極活性物質(zhì)采用二氧化錳和氟化炭等材料。與傳統(tǒng)的原電池相比，這種鋰離子電池的放電容量高數(shù)倍，而且其電動(dòng)勢(shì)在3V以上，可用作特殊需求的長(zhǎng)壽命電池或高電壓電池。

上述使用金屬鋰作活性負(fù)極物質(zhì)的一次鋰電池已順利實(shí)現(xiàn)了商品化，但鋰離子蓄電池的開發(fā)且遇到了非常大的困難，最大的困難是金屬鋰負(fù)極存在很大的問題。這是由于在充電反應(yīng)中過程中會(huì)產(chǎn)生枝晶鋰（纖維狀結(jié)晶），這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致蓄電池產(chǎn)生兩個(gè)致命的缺陷，第一個(gè)缺陷是對(duì)電池特性的影響，那就是以纖維狀沉積的金屬鋰會(huì)以100%的效率放電，由此導(dǎo)致電池充放電循環(huán)困難，并引起電池的循環(huán)壽命和貯存等性能的下降，第二個(gè)缺陷就是枝晶通過充放電的循環(huán)反復(fù)形成，枝晶鋰可能穿透隔膜，造成電池內(nèi)部短路，從而發(fā)生爆炸。為了解決這些問題，雖然采用了鋰合金來替代金屬鋰，并改進(jìn)了電解質(zhì)，但這些努力的結(jié)果仍無法使鋰蓄電池實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)。

2.2液體鋰離子電池

為了克服鋰原電池的以上的不足，提高電池的安全可靠性，1980年，Armand率先提出了RCB概念，鋰蓄電池負(fù)極不再采用金屬鋰，而是正負(fù)極均采用能讓鋰離子自由脫嵌的活性物質(zhì)。從此以后，鋰電池得到了迅猛的發(fā)展。1990年日本的索尼(Sony)公司率先研制成功鋰離子電池，它是把鋰離子嵌入碳中形成負(fù)極，取代傳統(tǒng)鋰原電池的金屬鋰或鋰合金作負(fù)極。1992年，鋰離子蓄電池實(shí)現(xiàn)商品化，1999年，聚合物鋰離子電池實(shí)現(xiàn)商品化。

2.3聚合物鋰離子電池?

聚合物鋰離子電池是一種全新結(jié)構(gòu)的鋰離子電池。聚合物鋰離子電池的出現(xiàn)是鋰離子電池發(fā)展歷史上的一個(gè)重大突破。聚合物鋰離子電池在電池結(jié)構(gòu)和電池制造工藝上都與液態(tài)鋰離子電池有著根本的區(qū)別：首先，這種電池的電解質(zhì)是以固態(tài)或膠體的形式存在的，沒有自由液體，因而加工性和可靠性大大提高，不需要金屬外殼，可以制成全塑包裝，減輕重量。其次，電解質(zhì)可以同塑料電極疊合，使高能量與長(zhǎng)壽命結(jié)合起來，并且形狀和大小可調(diào)，使用范圍和銷路將大大拓寬，適用的范圍大大增加。再者，由于電解液被聚合物中的網(wǎng)絡(luò)所捕捉，均勻地分散在分子結(jié)構(gòu)中，因而電池的安全性也大大地提高。