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同樣是電池,液體鋰離子電池與聚合鋰電池的區別在哪

鉅大LARGE  |  點擊量:243次  |  2019年07月29日  

摘要
同樣是電池,液體鋰離子電池與聚合鋰電池的區別在哪?液態電池和聚合物鋰電池在同等尺寸的情況下聚合物電池的容量要稍微高一些,但是不會太多。一般來說兩者最大的區別就是。

同樣是電池,液體鋰離子電池與聚合鋰電池的區別在哪?液態電池和聚合物鋰電池在同等尺寸的情況下聚合物電池的容量要稍微高一些,但是不會太多。一般來說兩者最大的區別就是:液態鋰電的外殼是由鋼殼鋁殼制成,聚合物電池的外殼是由一層鋁塑復合膜組成里面的工藝也有區別??梢灶A見,在未來的5--10年中,鋰聚合物電池必將取代現有的鋰離子電池!


  液體鋰離子電池與聚合鋰電池的區別在哪?


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。


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)。


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。


由于各個廠商生產工藝的不同,目前市場上的聚合物鋰電池分為卷繞式(索尼、東芝為代表)、疊片式(TCL、ATL為代表)兩種不同結構,但適應于手機需求的規格大都在4mm厚度以下。與液態鋰電池比較,由于聚合物外包裝采用了更薄的鋁膜,比鋼殼、鋁殼更薄,而且生產方式與液態鋰電池不同,聚合物越薄越好生產,理論上可以生產出0.5mm以下厚度的電池。液態鋰電正好相反,越厚越好生產,低于4mm厚度的電池很難生產,即使生產出來了,容量明顯不如聚合物鋰電,成本也沒優勢。


從目前市場來看,5mm、6mm厚度系列的液態鋰電池雖然比3mm、4mm厚度系列電池容量高很多,但售價要低很多。聚合物從理論上來講,在5mm、6mm厚度規格上的材料成本與液態接近,但目前5mm、6mm系列電池的工藝成本要比液態高出很多,因而,要在此規格上與液態真正形成競爭,還有不少距離。


安全性來講聚合物鋰電池肯定要高很多,因為聚合物電池是不會爆炸的電池,他的最嚴重情況就是著火,而且瞬間就燒完了里面的可燃液體。但是液態鋰電因為外殼堅硬,所以會出現爆炸的情況。


聚合物鋰電池的特點如下


1.無電池漏液問題,其電池內部不含液態電解液,使用膠態的固體


2.可制成薄型電池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm


3.電池可設計成多種形狀


4.電池可彎曲變形:高分子電池最大可彎曲90°左右


5.可制成單顆高電壓:液態電解質的電池僅能以數顆電池串聯得到高電壓,而高分子電池由于本身無液體,可在單顆內做成多層組合來達到高電壓


6.容量將比同樣大小的鋰離子電池高出一倍


以上就是液體鋰離子電池與聚合鋰電池的區別,聚合物鋰電池一般指聚合物鋰離子電池,根據鋰離子電池所用電解質材料的不同,鋰離子電池分為液態鋰離子電池和聚合物鋰離子電池或塑料鋰離子電池。


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