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聚合物电池和锂电池的主要区别有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-08-17 08:50    点击量:
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。
1,材料
 
锂电池使用液态电解液,而聚合物电池内部采用凝胶电解质和固态电解质。实际上,国内的聚合物并不能真正被称之为聚合物,做不到真正的固态,称之为没有可流动的液体比较准确。这是题外话,在此不展开讲述。
 
2,封装方式和外型
 
聚合物使用铝塑膜封装,形状可以随意定制,可厚可薄,可大可小。
 
锂电池使用钢壳封装,形状以圆柱型的为最多,最常见的是18650,指直径18mm,高度65mm。形状固定。不能随意变化。
 
3,安全性
 
聚合物内部无流动液态,不会漏液。内部温度很高时,铝塑膜外壳也只是胀气或鼓包,不会爆炸。安全性比锂电池要高。当然这不是绝对的,如果聚合物电池瞬间电流够大发生短路,电池自燃或爆炸也会发生。几年前发生的三星手机电池爆炸,以及今年发生的联想因电池缺陷召回笔记本电脑,都是同样的问题。
 
4,能量密度
 
一般的18650电池容量能做到2200mAh左右,这样算下来能量密度大约在500Wh/L,而聚合物电池的能量密度现阶段量产能够接近600Wh/L。
 
5,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。
 
6,价格
 
一般相同能量的聚合物比锂电池要贵。但不能说这是聚合物的缺点。
 
 
目前在消费电子领域,如笔记本、移动电源等,越来越多的使用聚合物来代替锂电池。
 
在狭小的电池仓里,要达到有限空间内最大的能量密度,还是要用聚合物的。因为锂电池固定的形状,无法做到随客户的设计而定制。