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液體鋰電池與聚合鋰電池之間的區別

鉅大LARGE  |  點擊量:399次  |  2018年11月21日  

摘要
手機鋰電池大家聽得多,但這玩意又是怎么分類的呢?(下文鋰離子電池簡寫成鋰電)其實在電子產品領域,鋰電池常見的有液體鋰離子電池與聚合物鋰離子兩種

手機鋰電池大家聽得多,但這玩意又是怎么分類的呢?(下文鋰離子電池簡寫成鋰電)其實在電子產品領域,鋰電池常見的有液體鋰離子電池與聚合物鋰離子兩種


*(18650指電池的直徑為18mm,長度為65mm,圓柱體型的電池。雖然市面上的18650大多為液體鋰電,但任何以“聚合物鋰電比18650更安全XX”一類的說法都是錯誤的)


它們有什么不同?


首先需要說明的是,兩者的工作原理是一樣的,都是通過鋰離子嵌入、脫嵌的過程實現充放電,其中鋰離子嵌入負電極為充電,鋰離子從負電極脫嵌為放電。


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從上圖我們可以看到,鋰電池包含正極、負極以及電解質(填充在兩級之間的物質)三項最基本的要素,當然這中間還有防止正負極直接接觸的隔膜(當然鋰離子是可以順利通過的,隔膜不好會短路導致爆炸哦~~)


而液體鋰離子電池與聚合物鋰離子電池之間,最主要的區別是


1.材料上的不同:聚合物鋰電池中,上述的三項基本要素至少要有一項采用了高分子材料,例如電解質溶液換成了聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等這些稀奇古怪的玩意。


2.電解質形態上的不同:液態鋰離子電池大多采用液態有機溶劑+導電鹽,而聚合物鋰電池則把這些電解質換成了膠體/固體(具體成分看電池型號)。


它們各自有啥牛逼的?


聚合物鋰電/液態鋰電簡單對比


聚合物鋰電液態鋰電能量密度(Wh/L)>300200~280可定制程度(形狀)靈活較難重量輕(無需金屬保護殼)較重(需要金屬保護殼)安全性安全較安全成本貴便宜


1.能量密度:能量密度越大,單位體積能擁有的容量更多。聚合物鋰電通過對負極(陽極)、隔膜等材料/厚度的改進,能量密度如今已達600Wh/L+。


2.可定制程度:聚合物鋰電在形狀上更容易做到輕薄化,加上無需使用金屬保護殼包裹,所以更容易定制成各種形狀。


3.重量:表格上已經注明了。


4.安全性:鋰電在極端情況下(例如過充/高溫),內部會發生劇烈的化學反應,產生大量氣體,此時液體鋰電因為有金屬殼的包裹,當內部壓強相當大時外殼就會發生破裂爆炸,而聚合物鋰電由于僅采用包裝鋁膜進行包裹(或塑料殼),只要內部壓強稍高就會膨脹或者破裂,不會引起爆炸。但需要注意的是無論液體鋰電還是聚合物鋰電在極端情況下都能發生燃燒。


5.成本:除了在材料成本上聚合物鋰電比液體鋰電更高之外,由于聚合物鋰電可定制程度更高,所以在設計、制造的過程中會產生更多的費用,例如各種定制的工裝夾具、測試設備等等,導致聚合物鋰電的成本比形狀標準/規則的液體鋰電更高。


怎么分手機是液態鋰電還是聚合物鋰電呢?


為了輕薄、為了容量,現在的手機都使用了聚合物鋰離子電池,無論是iPhone那種軟包還是以前諾基亞那種帶個塑料硬殼的,都屬于聚合物鋰離子電池。


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哪兒能找到液態鋰離子電池呢?


把你家里又重又厚的筆記本電池拆開,或者拆掉你爸爸的大號玩具車(Tesla)


平時怎么用聚合物鋰電(手機)才安全?


其實怎么個保護聚合物鋰電還是比較簡單的,我們只需要不把手機放在高溫、高濕度,并且避免在陽光暴曬的環境下使用即可。


此外,鋰電切忌過充過放電,由于手機中聚合物鋰電電芯均有保護板保護,充滿后即自動斷電,所以不存在過充的危險(保護板壞了的另說),而使用手機時最好不要把電池電量徹底用盡才充電,否則容易破壞到電池兩極的活性物質,導致電池容量明顯衰減。


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新買的聚合物鋰電(手機)怎么激活?


新的聚合物鋰電(手機),只要正常充放電3~5次即可激活,無需充電12小時,因為聚合物鋰電不存在記憶效應,“新手機買回來要充電12小時”的說法僅對以前鎳鎘和鎳氫電池有效。況且有保護板的保護,充滿后充電電路就斷開了,你插著充電器也是白白插著,電能并不能到達電池。


聚合物鋰電長期不用(手機長期閑置),怎么保護?


若鋰電(手機)長期放在一邊不用的話,最好讓電池保留50%左右的容量,避免因鋰電的自放電導致電壓過低,破壞兩極的活性物質,導致容量損失。此外還應該放在干燥、陰涼處,因為鋰電在高溫、高濕度的環境下自放電速度會更加快。


再次取出使用時正常充放3~5次重新激活即可。

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