聚合物锂电池 锂离子电池 聚合物电池和锂电池对比

小编 2024-10-10 锂离子电池 23 0

聚合物电池和锂电池对比

导读

锂电池的概念使用非常频繁,稍加留意,我们会发现用这个概念其实是有广义、较狭义和狭义三种区别的。

锂电池的概念使用非常频繁,稍加留意,我们会发现用这个概念其实是有广义、较狭义和狭义三种区别的。

广义的锂电池包括锂原电池和锂离子电池;由于锂离子电池比锂原电池应用更广,所以锂电池在较狭义上通常是指锂离子电池;在锂离子电池内部又有两种分类:聚合物锂离子电池和液态锂离子电池,因为质量更大、应用更多的是液态锂离子电池,所以锂电池的狭义理解就是指液态锂离子电池,而聚合物锂离子电池又叫锂聚合物电池,人们习惯上简称为聚合物电池。

如果在广义和较狭义的意思上比较锂聚合物电池和锂电池的区别,那么,唯一的就是种概念和属概念的关系,锂聚合物电池被包含于锂电池。

因此,具有比较意义的就是狭义层面上的比较:即聚合物电池和液态锂离子电池的比较,基于此,以下用锂电池代指液态锂离子电池。

1、根本区别是原材料

这是二者各种不同表现的总根源。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。高分子的意思是分子量大,与其相对应的概念是小分子,高分子具有高强度、高韧性和高弹性。目前研发的聚合物电池高分子材料主要用于正极与电解质。

①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;

②、聚合物电池的电解质有高分子电解质(固态或胶态)和有机电解液,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。因此,这也使得锂电池增加了一部分重量。

3、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。

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。

如果用以上几个特点对比聚合物电池和锂电池哪个好,那么结论就是一定的,然而,在市场上还是锂电池的应用占主体地位,这说明锂电池也有相对优势,我们继续比较下去。

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。

很难绝对的说聚合物电池和锂电池哪个好,它们各有千秋,如果非要说个结论,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,如果聚合物电池能够突破价格和设计的局限性,或许代表了电池发展趋势,因其环保和安全性更符合潮流。

来源 | 电子产品世界

辩论:18650锂电池与聚合物锂电池哪个更安全?

经常在论坛及QQ群里见有网友对18650与聚合物这两种电池哪个更安全表示疑惑,甚至还出现了两个对立阵营的粉丝团,时常为了坚持各自观点相持不下,公说公有理,婆说婆有理。如此矫情也不是件事,为此来自充电头论坛的玩家“刘刘牛牛”阐述下个人观点,欢迎喜欢电池的小伙伴讨论。

似乎普遍的大众观点是:聚合物锂电池更安全,据说永不爆炸。我对此表示“呵呵”!

根据我的了解,聚合物锂电池更安全的说法主要是来自淘宝山寨移动电源的厂商,以聚合物锂电池作为卖点攻击采用18650电芯的产品。

大家可以“电池爆炸”作为关键词,度娘之,相关的主要新闻是与手机有关,而现在的手机,已经找不到非聚合物锂电池的机型了,所以,聚合物锂电池相比18650锂电池更安全的说法是站不住脚的,更不存在绝对不会爆炸的说法。除了个别极端爆炸案例,鼓包现象则几乎是聚合物锂电池的通病。

图1:聚合物4.4V高能电池代表

当然,聚合物锂电池有它独特而且18650(圆柱)锂电池完全不可替代的优势:方形扁平化,这使得它在轻薄的随身电子设备里大展身手,除了大家高度依赖的手机,超薄笔记本里也使用聚合物锂电池。无论它的安全性是高是低,只要我们离不开手机,它,就在你的手上或者裤兜里。万幸的是,目前主流手机品牌的明星机型几乎都是采用日系和韩系的电芯,都是出自国际大厂,安全性总体是非常高的,日常使用大可不必纠结于此。

图2:18650最高容量3600mAh代表

回头说说18650锂电池,这种经常被各种山寨移动电源厂商攻击的“古老”电池,目前依然广泛应用于各种电子设备,典型如移动电源。事实上,在高端应用领域,比如专业影像设备、笔记本电池,18650一直是主力角色,特斯拉电动汽车的大规模应用更是提升了这种电池的高安全性形象。18650锂电池工艺成熟,一致性好,容量密度高,在大容量混联应用场合有聚合物锂电池无法取代的优势。

那么,在日常生活需要考虑电池类型的时候,我们该做何种选择呢?还是以移动电源为例,个人观点是:选择有名气电池供应商的产品,典型如:SANYO、松下、SONY、三星、LG,国产力神、比克、长江、卓能等也是有一定规模实力的品牌,安全性也有比较高的保证。电芯的安全性主要在于厂家的质量掌控,而不在于它是聚合物还是普通锂电池。

顺便纠正一个大家广泛接受的错误说法:聚合物锂电池并不代表更轻薄,轻薄或者厚重从来都是与能量密度密切相关的,无论电池是圆柱体或者是方形,在同一时期,相同容量的聚合物锂电池与18650锂电池的体积重量是没有显著区别的。

以上是个人总结的一些看法,欢迎讨论。

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