鉅大LARGE | 點擊量:1015次 | 2020年12月12日
聚合物鋰離子電池與液體鋰離子電池的差別和優(yōu)勢講解
鋰離子電池有聚合物鋰離子電池和液體鋰離子電池,那怎么區(qū)分呢?聚合物鋰離子電池和液體鋰離子電池有什么差別和優(yōu)勢?
其實簡單的方法就是有一些可以直接從外表上識別出來。一般聚合物鋰離子電池都不是由鐵殼制成的保護(hù),具有一定的柔軟性。液體鋰離子電池一般都有堅固的外殼保護(hù),比如市場上的18650鋰離子電池。
要注意的一點是:18650是一個圓柱形電池,直徑為18mm,長度為65mm。盡管市場上的大多數(shù)18650是液態(tài)鋰,但任何聲稱鋰聚合物比18650更安全的說法都是錯誤的。
兩者的工作原理是相同的,都是通過鋰離子包埋和去包埋的過程進(jìn)行充放電,其中鋰離子嵌入負(fù)極進(jìn)行充電,鋰離子嵌入負(fù)極進(jìn)行去包埋,鋰離子嵌入負(fù)極進(jìn)行放電。
鋰離子電池包含三個基本組件:正極、負(fù)極和電解質(zhì)(兩者之間的材料)。液態(tài)鋰離子電池與聚合物鋰離子電池的重要差別是:
1.材料差異:在鋰聚合物電池中,上述三種基本元素中至少有一種應(yīng)該使用聚合物材料,如聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸來代替電解質(zhì)溶液。
2.電解質(zhì)配置差異:大多數(shù)液態(tài)鋰離子電池使用液態(tài)有機(jī)溶劑+導(dǎo)電鹽,而聚合物鋰離子電池用膠體/固體來替代這些電解質(zhì)(具體組成取決于電池型號)。
簡單比較聚合物鋰離子電池和液體鋰離子電池:
液體鋰離子電池能量密度(Wh/L)>300~280可定制度(外形)靈活難度大,重量重(需金屬外殼保護(hù))。鋰聚合物電池具有更高的能量密度,更靈活,可以是任何形狀,重量更輕。
1.能量密度:能量密度越高,單位體積的容量越大。通過對陽極、膜等材料/厚度的改進(jìn),使鋰聚合物的能量密度達(dá)到600Wh/L+。
2.可定制度:聚合物鋰離子電池更容易薄,形狀更薄,不要金屬保護(hù)殼,更容易定制成各種形狀。
3.重量:液體鋰離子電池較重,聚合物鋰離子電池較輕,體積相同。
4.安全:鋰離子電池在極端情況下(如過度充電/高溫),嚴(yán)重的會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),出現(xiàn)大量氣體,液體鋰電在這個時候因為包的金屬外殼,當(dāng)內(nèi)部壓力相當(dāng)大殼破裂發(fā)生爆炸,由于采用聚合物鋰電包裝鋁膜包裝(或塑料外殼),只要內(nèi)部壓力稍高將會膨脹或破裂,不爆炸。但要注意的是,液態(tài)鋰和聚合物鋰都能在極端情況下燃燒。
5.成本:除了材料在聚合物鋰離子電池的成本高于液態(tài)鋰電,由于更高程度的聚合物鋰離子電池可定制,所以在設(shè)計的過程中,制造能出現(xiàn)更多的費用,如各種定制的工裝夾具、測試設(shè)備、等,聚合物鋰電成本高于標(biāo)準(zhǔn)/形狀規(guī)則的液態(tài)鋰電。