定制热线: 400-678-3556

宝鄂百科

锂离子电池的优点有哪些?锂离子电池的主要分类有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-04-14 09:56    点击量:
一)、根据锂电池所用电解质材料不同,锂电池可以分为液态锂电池(lithium ion battery, 简称为LIB)和聚合物锂电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。
 
 
 
(二)、按充电方式可分为:不可充电的及可充电的两类。
 
 
 
(三)、锂电池外型分:有方型锂电(如常用的手机电池)和柱形(如18650、18500);
 
 
 
(四)、锂电池外包材料分:铝壳锂电池,钢壳锂电池,软包电池;
 
 
 
(五)、锂电池从正负极材料(添加剂)分:钴酸锂(LiCoO2)电池、锰酸锂(LiMn2O4),磷酸铁锂电池,一次性二氧化锰锂电池
 
 
 
 
目前主要为18650(直径18mm,长度65mm)和26650(直径26mm,长度65mm)两种型号,主要应用于笔记本和电动工具领域
 
方形锂离子电池
 
种类较多,主要应用于手机、数码相机等领域
 
 
聚合物的基体主要为HFP-PVDF、PEO、PAN和PMMA等
 
 
电池生产工艺简单,电池的质量比能量高
 
应用最广,振实密度高,比能量高,电压平台稳,但是原来贵,对环境有污染,安全性差
 
锰酸锂
 
三维隧道的结构,锂离子可以可逆地从尖晶石晶格中脱嵌,不会引起结构的塌陷,因而具有优异的倍率性能和稳定性。环境友好,但能量密度低、高温性能大
 
磷酸铁锂电池
 
比表面积大,能量密度高,循环性能好,材料批量化生产很难达到较高的一致性,低温放电性能不好
 
按负极材料分类
 
石墨
 
电导性好,结晶度高,具有良好的层状结构适合Li的脱嵌,容量在300mAh/g以上,充放电效率90%以上,良好的充放电平台
 
软碳
 
结晶度低,晶粒尺寸小,与电解液相容性好,输出电压低,无明显充放电平台,不可逆容量较高,基本没商业化
 
硬碳
 
Li嵌入不会引起膨胀,又良好的充放电循环性能,较高的比容量,可达到400mAh/g以上,并且低温性能好,是理想的电动汽车电池负极材料,日本已经商业化
 
钛酸锂
 
“零应变”材料,电位较高不会形成锂枝晶,目前研究较热,但由于胀气问题至今未得到大规模应用
 
硅基
 
超高的比容量,但由于粉化问题,无法真正使用,仍处于实验室研究阶段
 
 
 
05
聚合物锂电池
 
 
聚合物锂电池所用的正负极材料与液态锂都是相同的,电池的工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同, 锂电池使用的是液体电解质, 而聚合物锂电池则以固体聚合物电解质来代替, 这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。
 
 
 
 
 
 
 
聚合物锂电池可分为三类:
 
 
 
1、固体聚合物电解质锂电池。电解质为聚合物与盐的混合物,这种电池在常温下的离子电导率低,适于高温使用。
 
 
 
2、 凝胶聚合物电解质锂电池。即在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂,从而提高离子电导率,使电池可在常温下使用。
 
 
 
3、 聚合物正极材料的锂电池。采用导电聚合物作为正极材料,其能量是现有锂电池的3倍,是最新一代的锂电池。由于用固体电解质代替了液体电解质,与液态锂电池相比,聚合物锂电池具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点,也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题,因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳,从而可以提高整个电池的容量;聚合物锂电池还可以采用高分子作正极材料,其质量比能量将会比目前的液态锂电池提高50%以上。此外,聚合物锂电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比锂电池有所提高。
 
 
1、安全性能好
 
 
 
聚合物锂电池在结构上采用铝塑软包装,有别于液态电芯的金属外壳,一旦发生安全隐患,液态电芯容易爆炸,而聚合物电芯最多只会气鼓。
 
 
 
2、厚度小,能做得更薄
 
 
 
普通液态锂电采用先定制外壳,后塞正负极村料的方法,厚度做到3.6mm以下存在技术瓶颈,聚合物电芯则不存在这一问题,厚度可做到1mm以下,符合时下手机需求方向。
 
 
 
3、重量轻
 
 
 
聚合物电池重量较同等容量规格的钢壳锂电轻40%,较铝壳电池轻20%。
 
 
 
4、容量大
 
 
 
聚合物电池较同等尺寸规格的钢壳电池容量高10~15%,较铝壳电池高5~10%,成为彩屏手机及彩信手机的首选,现在市面上新出的彩屏和彩信手机也大多采用聚合物电芯。
 
 
 
5、内阻小
 
 
 
聚合物电芯的内阻较一般液态电芯小,目前国产聚合物电芯的内阻甚至可以做到35mΩ以下,极大的减低了电池的自耗电,延长手机的待机时间,完全可以达到与国际接轨的水平。这种支持大放电电流的聚合物锂电更是遥控模型的理想选择,成为最有希望替代镍氢电池的产品。
 
 
 
6、形状可定制
 
 
 
聚合物电池可根据客户的需求增加或减少电芯厚度,开发新的电芯型号,价格便宜,开模周期短,有的甚至可以根据手机形状量身定做,以充分利用电池外壳空间,提升电池容量。