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电池知识

锂电池与聚合物电池狭义层面上的比较

来源:宝鄂实业    2019-07-16 15:11    点击量:

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、在塑形上,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。

 

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,让我们拭目以待吧!等不远的将来采用锂聚合物电池的手机便宜了,我一定要更换一部这种更安全的手机(电池)!

 

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.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

电池保养方法:

 

(1)是补加蒸馏水:A电瓶车电池已使用了6个月时。B电瓶车行程开始缩减时。

 

(2)是添加小铜匠纳米碳溶胶电池活化剂:A电瓶车上坡无力,行程缩减1/3时。B电瓶车电池已使用一年左右时。

 

(3)保持电池的足电状态,每天骑行电动助力车,无论10-15Km,均应补充充电,使电池长期处于“吃饱状态”,而且当天就充电,用完了闲置几天再充,易出现极硫化,容量下降。

 

(4)禁止亏电存放:蓄电池亏电存放会严重影响使用寿命,如果闲置时间较长,蓄电池损坏也越严重。

 

(5)电池随用随充:充电时,充电器的指示灯是先红灯后绿灯,灯变绿后应保证浮充2小时,这对抑制电池硫化有好处。

 

(6)防止电池过充电:电池过充产生大量气体冲刷极板,加速极板上活性物质脱落,使电瓶寿命缩短。电池过充加速失水,导致电解液干涸、电池温度升高,造成热失控,极板膨胀,外壳变形。

电池的主要作用是:

 

(1)电池(Battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间。随着科技的进步,电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。

 

(2)利用电池作为能量来源,可以得到具有稳定电压,稳定电流,长时间稳定供电,受外界影响很小的电流,并且电池结构简单,携带方便,充放电操作简便易行,不受外界气候和温度的影响,性能稳定可靠,在现代社会生活中的各个方面发挥着重要的作用,在电能使用中占有很大比例。

 

(3)碱性电池是以二氧化锰为正极,锌为负极,氢氧化钾为电解液。其特性上较碳锌电池来的优异,电容量大,以金顶碱性电池为例,平均比碳锌电池电力多5倍(电力倍数会因电器产品不同而异),保存性良好,耐漏液性良好、耐温性佳,电压变化小,可得到安定的电压,大电流下仍可高效率放电,因此大小电流器皆适合使用。

 

(4)碳锌电池是以二氧化锰为正极,锌为负极进行反应,氯化铵和氯化锌水溶液为电解液,其特性上电压安定性不好,温度特性也不佳,在0℃以下时显着劣化,对于一些要求电压安定性,小形高输出,高能量密度的电子机器,碳锌电池不适用,仅适用于灯具、照明设备、玩具等。

 

(5)碱性电池与碳锌电池在功能上的不同在于:碳锌电池、碱性电池,电容量,小,大。高率放电,不适合,适合。储存寿命,储存寿命短,保存期限2年。正常室温下(摄氏21度),电力每年流失15%。储存寿命长,保存期限5年。正常室温下,第一年电力流失5%,以后每年2%。耐温性耐温性差,摄氏0度以下,电力快速流失。耐温性佳,摄氏-20度至50度间,皆可运作。用途用途窄,只适合小电流电器,如时钟、热水器等。用途广,大小电流电器皆适用,大电流者同电子辞典、cd随身听。

 

(6)化学电池

 

化学电池,是指通过电化学反应,把正极、负极活性物质的化学能,转化为电能的一类装置。经过长期的研究、发展,化学电池迎来了品种繁多,应用广泛的局面。大到一座建筑方能容纳得下的巨大装置,小到以毫米计的品种。无时无刻不在为我们的美好生活服务。现代电子技术的发展,对化学电池提出了很高的要求。每一次化学电池技术的突破,都带来了电子设备革命性的发展。现代社会的人们,每天的日常生活中,越来越离不开化学电池了。现在世界上很多电化学科学家,把兴趣集中在做为电动汽车动力的化学电池领域。

 

(7)干电池和液体电池

 

干电池和液体电池的区分仅限于早期电池发展的那段时期。最早的电池由装满电解液的玻璃容器和两个电极组成。后来推出了以糊状电解液为基础的电池,也称做干电池。

 

(8)现在仍然有“液体”电池。一般是体积非常庞大的品种。如那些做为不间断电源的大型固定型铅酸蓄电池或与太阳能电池配套使用的铅酸蓄电池。对于移动设备,有些使用的是全密封,免维护的铅酸蓄电池,这类电池已经成功使用了许多年,其中的电解液硫酸是由硅凝胶固定或被玻璃纤维隔板吸付的。

 

电池(Battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间。随着科技的进步,电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。

 

利用电池作为能量来源,可以得到具有稳定电压,稳定电流,长时间稳定供电,受外界影响很小的电流,并且电池结构简单,携带方便,充放电操作简便易行,不受外界气候和温度的影响,性能稳定可靠,在现代社会生活中的各个方面发挥着重要的作用,在电能使用中占有很大比例。