鉅大LARGE | 點擊量:755次 | 2021年01月25日
磷酸鐵鋰離子電池、聚合物鋰離子電池的三元鋰離子電池差別分析
一、聚合物鋰離子電池
聚合物鋰離子電池一般指聚合物鋰離子電池。聚合物鋰離子電池所用的正負極材料與液態(tài)鋰離子都是相同的,正極材料分為鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰材料,負極為石墨,電池工作原理也基本一致。聚合物鋰離子電池的原理與液態(tài)鋰相同,重要差別是電解液與液態(tài)鋰不同。電池重要的構(gòu)造包括有正極、負極與電解質(zhì)三項要素。所謂的聚合物鋰離子電池是說在這三種重要構(gòu)造中至少有一項或一項以上使用高分子材料做為重要的電池系統(tǒng)。而在目前所開發(fā)的聚合物鋰離子電池系統(tǒng)中,高分子材料重要是被應用于正極及電解質(zhì)。
聚合物鋰離子電池的優(yōu)點
1.單體電池的工作電壓高達3.6v~3.8v遠高于鎳氫和鎳鎘電池的1.2V電壓。
2.容量密度大,其容量密度是鎳氫電池或鎳鎘電池的1.5~2.5倍,或者更高。
3.自放電小,在放置很長時間后其容量損失也很小。
4.壽命長,正常使用其循環(huán)壽命可達到500次以上。
5.沒有記憶效應,在充電前不必將剩余電量放空,使用方便。
6.安全性能好,聚合物鋰離子電池在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑軟包裝,有別于液態(tài)電芯的金屬外殼,一旦發(fā)生安全隱患,液態(tài)電芯容易爆炸,而聚合物電芯最多只會氣鼓。
7.厚度小,能做得更薄。超薄,電池能夠組裝進信用卡中。普通液態(tài)鋰電采用先定制外殼,后塞正負極材料的方法,厚度做到3.6mm以下存在技術(shù)瓶頸,聚合物電芯則不存在這一問題,厚度可做到1mm以下,符合時下手機需求方向。
8.重量輕,采用聚合物電解質(zhì)的電池無需金屬殼來作為保護外包裝。聚合物電池重量較同等容量規(guī)格的鋼殼鋰電輕40%,較鋁殼電池輕20%。
9.容量大,聚合物電池較同等尺寸規(guī)格的鋼殼電池容量高10~15%,較鋁殼電池高5~10%,成為彩屏手機及彩信手機的首選,現(xiàn)在市面上新出的彩屏和彩信手機也大多采用聚合物電芯。
10.內(nèi)阻小
聚合物電芯的內(nèi)阻較一般液態(tài)電芯小,目前國產(chǎn)聚合物電芯的內(nèi)阻甚至可以做到35m以下,極大的減低了電池的自耗電,延長手機的待機時間,完全可以達到與國際接軌的水平。這種支持大放電電流的聚合物鋰電更是遙控模型的理想選擇,成為最有希望替代鎳氫電池的產(chǎn)品。
11.形狀可定制
制造商不用局限于標準外形,能夠經(jīng)濟地做成合適的大小。聚合物鋰離子電池可根據(jù)客戶的需求新增或減少電芯厚度,開發(fā)新的電芯型號,價格便宜,開模周期短,有的甚至可以根據(jù)手機形狀量身定做,以充分利用電池外殼空間,提升電池容量。
12.保護板設(shè)計簡單
由于采用聚合物材料,電芯不起火、不爆炸,電芯本身具有足夠的安全性,因此聚合物電池的保護線路設(shè)計可考慮省略PTC和保險絲,從而節(jié)約電池成本。
二、磷酸鐵鋰離子電池
磷酸鐵鋰離子電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料重要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料。關(guān)于LiFePO4的正極材料,其原料來源較為廣泛,循環(huán)壽命較長,安全指數(shù)也很高,對環(huán)境污染較小,在眾多正極材料中體現(xiàn)出非常強的綜合性能。
LiFePO4磷酸鐵鋰離子電池在充電時,正極中的鋰離子Li通過聚合物隔膜向負極遷移;在放電過程中,負極中鋰離子Li通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。
磷酸鐵鋰離子電池的優(yōu)點
1、磷酸鐵鋰離子電池的壽命長,循環(huán)壽命在2000次以上。在同樣的條件下,磷酸鐵鋰離子電池可使用7到8年的時間。
2、使用安全。磷酸鐵鋰離子電池經(jīng)過嚴格的安全測試,即使在交通事故中也不會發(fā)生爆炸。
3、充電快速。使用專用充電器,1.5C充電40分鐘即可以使電池充滿。
4、磷酸鐵鋰離子電池耐高溫,磷酸鐵鋰離子電池熱風值可以達到350到500攝氏度。
5、磷酸鐵鋰離子電池的容量大。
6、磷酸鐵鋰離子電池沒有記憶效應。
7、磷酸鐵鋰離子電池綠色環(huán)保,無毒,無污染,原材料來源廣泛,價格便宜。
三、三元鋰離子電池
三元鋰離子電池是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料,石墨作為負極材料的鋰離子電池。與磷酸鐵鋰不同,三元鋰離子電池電壓平臺很高,這也就意味著在相同的體積或是重量下,三元鋰離子電池的比能量、比功率更大。除此之外,在大倍率充電、和耐低溫性能等方面,三元鋰離子電池也有很大的優(yōu)勢。三元鋰離子電池相比磷酸鐵鋰離子電池,更加適應現(xiàn)在以及未來的家用電動汽車。