很难绝对的说聚合物电池和锂电池哪个好,它们各有千秋,则聚合物电池在小型应用上多些,而锂电池在大型应用上更有前途,其环保和安全性更符合潮流。
1、塑形区别
聚合物电池可以做到薄形化、任意面积化和任意形状化,原因在于其电解质可固态可胶态而非液态,锂电池则采用电解液,需要一个坚固的外壳作为二次包装容纳电解液。因此,这也使得锂电池增加了一部分重量。
2、安全性方面
当前的聚合物多是软包电池,采用铝塑膜做外壳,当内部采用有机电解质时,即使液体很热也不爆炸,因为铝塑膜聚合物电池采用固态或胶态而无漏液,只是自然破裂。但是任何事情都不是绝对的,如果瞬间电流足够大,发生短路,则电池自燃或爆裂并非不可能,手机和平板电脑安全事故的发生多由这种情况引起。
3、电芯电压
由于聚合物电池采用高分子材料,可在电芯里做成多层组合达到高电压,而锂电池电芯标称容量是3.6V,要想在实际运用中达到高电压,则需要将多个电芯串联在一起才能形成理想的高电压工作平台。
新一代的聚合物锂离子电池在形状上可做到薄形化(ATL电池最薄可达0.5毫米,相于一张卡片的厚度)、任意面积化和任意形状化,大大提高了电池造型设计的灵活性,从而可以配合产品需求,做成任何形状与容量的电池,为应用设备开发商在电源解决方案上提供了高度的设计灵活性和适应性,以最大化地优化其产品性能。
同时,聚合物锂离子电池的单位能量比一般锂离子电池提高了50%,其容量、充放电特性、安全性、工作温度范围、循环寿命(超过500次)与环保性能等方面都较锂离子电池有大幅度的提高 。
锂电池与聚合物电池各有各的优点,一般认为聚合物电池更加安全,聚合物电池越薄越好出产,锂电池越厚越好出产,以下是二者的一些具体的区别:
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料,由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。锂离子电池负极是石墨等插层结构材料,电池中是锂离子在正负极移动,因此比锂电池安全很多。锂离子电池和锂聚合物电池,锂离子电池电解液是液态,聚合物电池的电解质是凝胶或者固态,更安全一些。
我们如今的锂电池,按照学名,应该叫锂二次电池,有相应的负极材料,和锂一次电池不同,一次电池主要是以锂为另一极,这类电池一般使用液态电解液,现如今主要是基于LiPF6、LiClO4溶于DMC:EC(v:v=1:1)的电解液里,有些也对其进行了改性,但仍为液体电池。
聚合物锂电池,从电池内部材料的角度来说,主要是内部电解质是采用聚合物,这里一般是凝胶电解质和固态电解质。锂聚合物电池盒锂电池在包装上有些许不同,锂电池一般是以钢壳(18650或者扣式的2320),而锂聚合物电池以铝塑包装膜作为包装,即软包电池。
当然还有锂电池以全固态电解质LiPON,NASICON、钙钛矿、LiSICON这类有高电导率的陶瓷电解质或者是非晶态物质构成的玻璃电解质,如果要分类,可能应该归类在锂二次电池里,但这已经是概念的拓展了。
最后锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂金属电池通常是不可充电的,且内含金属态的锂。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。锂电池、锂离子电池和锂聚合物电池在原理上是不同的。
锂聚合物电池比锂电池好,区别在于原材料不同、安全性不同、制造工艺不同、容量不同。
1、原材料
这是锂聚合物电池比锂电池不同表现的总因。聚合物电池是指在正极、负极或电解质三大组件中至少有一项使用高分子材料。
聚合物电池正极材料除了采用锂电池的无机化合物,还可以采用导电高分子聚合物,锂电池使用电解液(液体或胶体)
2、塑形区别
聚合物电池可以做到薄形化、任意面积化和任意形状化,原因在于其电解质可固态可胶态而非液态,锂电池则采用电解液,需要一个坚固的外壳作为二次包装容纳电解液。
3、安全性方面
聚合物多是软包电池,采用铝塑膜做外壳,当内部采用有机电解质时,即使液体很热也不爆炸,只是自然破裂。
4、电芯电压
由于聚合物电池采用高分子材料,可在电芯里做成多层组合达到高电压,而锂电池电芯标称容量是3.6V,要想在实际运用中达到高电压,则需要将多个电芯串联在一起才能形成理想的高电压工作平台。
5、导电性
聚合物电池的固态电解质离子电导率低,目前主要是加入了一些添加剂使其成为凝胶电解质,以改善电导率。这也只是增加了离子电导,不似锂电池的电导率保持一个稳定的值,而不会受辅助材料质量的影响。
6、容量
聚合物电池的容量并无有效提升,与标准容量的锂电池相比还有所减少。
7、制造工艺
聚合物电池越薄越好生产,锂电池越厚越好生产,这使得锂电池在应用上可拓展领域更多。
8、价格
这是决定二者市场容量的关键因素,目前,市场上聚合物电池价格普遍高于锂电池,这影响到二者的市场容量,前者与后者之比是1:9。
综上所述,聚合物电池的优点有以下几点:
安全性能好。
聚合物锂电池在结构上选用铝塑软包装,有别于液态电芯的金属外壳,一旦发生安全隐患,锂离子电芯简单爆炸,而聚合物电芯只会气鼓,最多是燃烧。
厚度小能做得更薄
超薄,厚度可做到1mm以下,可以组装进信用卡中。
重量轻,容量大
选用聚合物电解质的电池无需金属壳来作为保护外包装,所以容量一样时,比钢壳锂电轻40%,较铝壳电池轻20%。体积一般大时,聚合物电池的容量更大,约高出30%左右。
形状可定制
聚合物电池可根据实际需求,增加或削减电芯厚度,比如某著名品牌新款笔记本就是选用梯形的聚合物电池,充分利用内部空间。
锂聚合物电池是指的全固态或凝胶太为电解液的锂离子电池。一般采用铝塑复合膜作为包装材料。世界上目前只有两家是真正的锂聚合物电池。一个是日本的SONY,一个是中国的ATL。
锂电池一般是指铝壳电池,电解液为液态,外包装材料为铝壳。
锂聚合物电池比锂电池要安全。锂聚合物电池是锂离子电池升级换代产品。相对于现在流行的锂离子电池而言,它具有容量大、体积小(薄)、安全(不会爆炸)等优点。但是,由于整个产业链的换代需要一定时间,它的造价(成本)目前还比较高,仅在高端数码产品中有使用(超薄笔记本电脑等)。
可以预见,在未来的5--10年中,锂聚合物电池必将取代现有的锂离子电池!其实,在电子产品行业比较发达的日韩等国锂聚合物电池的普及率己达到了一定水平,只是我国在这方面还较为落后。
相对于锂离子电池,锂聚合物电池的特点如下:
1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。
2. 可制成薄型电池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。
3. 电池可设计成多种形状。
4. 电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲90°左右。
5. 可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,而高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。
6. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍。
锂聚合物电池(Li-polymer,又称高分子锂电池):具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化,以及高安全性和低成本等多种明显优势,是一种新型电池。
在形状上,锂聚合物电池具有超薄化特征,可以配合各种产品的需要,制作成任何形状与容量的电池。该类电池可以达到的最小厚度可达0.5mm。
锂离子电池:是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。
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