液体锂离子电池和聚合物锂电池有什么区别?
来源:宝鄂实业
2019-12-31 22:28
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同样的电池,液态锂离子电池和聚合物锂电池有什么区别?液体电池和锂聚合物电池在同等尺寸下的容量略高,但相差不大。一般来说,两者最大的区别是液态锂电池的外壳是由钢壳和铝壳组成,而聚合物电池的外壳是由铝和塑料的复合膜组成。可以预见,在未来5-10年内,聚合物锂电池将取代现有的锂离子电池!
液体锂离子电池和聚合物锂电池有什么区别?
需要解释说,首先,它的工作原理都是相同的,两者都是在充放电过程中锂离子嵌入和deembedding,其中锂离子嵌入负极充电,,锂离子从负极deembedded放电。
锂聚合物电池。JPG
1. 材料差异:锂聚合物电池需要至少三种基本元素中的一种是由聚合物制成的,例如用聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和其他材料来代替电解质溶液。
2. 电解质配置差异:大多数液态锂离子电池使用液态有机溶剂+导电盐,而聚合物锂电池用胶体/固体来替代这些电解质(具体组成取决于电池型号)。
聚合物锂电池液体锂电池能量密度(Wh/L) >300200~280可定制度(外形)更灵活、重量轻(不需要金属保护壳)重(需要金属保护壳)安全、安全价格比安全成本低
1. 能量密度:能量密度越高,单位体积的容量越大。通过对阳极、膜等材料/厚度的改进,使锂聚合物的能量密度达到600Wh/L+。
2. 可定制度:聚合物锂电池更容易薄,形状更薄,不需要金属保护壳,更容易定制成各种形状。
3.重量:在表格上有注明。
4. 安全:锂电池在极端情况下(如过度充电/高温),严重的会发生化学反应,产生大量气体,液体锂电在这个时候因为包的金属外壳,当内部压力相当大壳破裂发生爆炸,由于采用聚合物锂电包装铝膜包装(或塑料外壳),只要内部压力稍高将会膨胀或破裂,不爆炸。但需要注意的是,液态锂和聚合物锂都能在极端情况下燃烧。
5. 成本:除了材料在聚合物锂离子电池的成本高于液态锂电,由于更高程度的聚合物锂离子电池可定制,所以在设计的过程中,制造能产生更多的费用,如各种定制的工装夹具、测试设备、等,聚合物锂电成本高于标准/形状规则的液态锂电。
由于不同厂家的生产工艺不同,市场上的锂聚合物电池分为两种不同的结构:缠绕型(以SONY和Toshiba为代表)和层压型(以TCL和ATL为代表)。然而,大多数适用于手机的规格都在4mm以下。与液体锂电池相比,聚合物包装采用更薄的铝膜,比钢壳、铝壳更薄,而且生产方法与液体锂电池不同,聚合物越薄,生产效果越好,理论上可以生产不到0.5mm厚的电池。液态锂电池正好相反,越厚越好生产,不到4mm厚度的电池很难生产,而且即使生产出来,容量也明显小于聚合物锂电池,成本也不是优势。
从目前市场来看,5mm、6mm厚系列液态锂电池的容量比3mm、4mm厚系列电池大,但价格要低得多。从理论上讲,5mm和6mm厚度规格的材料成本接近于液体,但目前5mm和6mm系列电池的加工成本远远高于液体。因此,要真正在这一规格中与液体竞争,还有很长的路要走。
锂聚合物电池要安全得多,因为它们不会爆炸,最坏的情况是它们着火并在瞬间燃烧掉易燃液体。但是液态锂有坚硬的外壳,所以它会爆炸。