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锂电池与锂聚合物电池的区别

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发表于 2020-9-24 00:06:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

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        锂电池通常包括金属锂电池(常见如纽扣电池)和锂离子电池(也就是大家通常所说的锂电池)锂离子电池包括液态锂离子电池(通常说的锂离子电池)和聚合物锂离子电池各种锂电池的典型特征金属锂电池:锂元素以金属的形态存在于电池中锂离子电池:锂元素以锂离子(通常是锂盐)形态存在于电池中液态锂离子电池:电解质为液态聚合物锂(离子)电池:电解质为凝胶态或固态因为聚合物锂离子电池采用的封装材料基本为铝塑膜(软包),液态锂离子电池采用的封装材料为金属钢壳或铝壳。所以目前市场存在一种误解,软包装的锂电池就是聚合物锂电池,其实大部分国内厂家生产的软包电池依然是用的液态电解质,并不属于聚合物锂电池,真正做聚合物锂电池的厂家并不多。
  锂电池的概念包含了“锂离子电池”和“锂聚合物电池”。锂离子电池按电解液室内常温状态的不同,又分为液态电解质锂离子电池,和聚合物电解质锂离子电池。聚合物电池,指的是电解质为固态或凝胶态的,比普通锂离子电池用的液态电解质“先进“一些。在生产中,液态电解质的,在卷芯完成入壳后,要注液,注入液态的电解液;而聚合物的电池,则在用铝塑包装前,正负极叠片前,已涂在正负极载体上或者包膜后,在温度稍于室温环境下,注入液态电解质,在室温后,电解质则成为凝胶态(聚合物态)。
  根据锂离子电池所用电解质材料的不同,锂离子电池分为液态锂离子电池(LiquifiedLithium-IonBattery,简称为LIB)和聚合物锂离子电池(PolymerLithium-IonBattery,简称为PLB)或塑料锂离子电池(PlasticLithiumIonBatteries,简称为PLB)。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的,正极材料分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料,负极为石墨,电池工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同,液态锂离子电池使用液体电解质,聚合物锂离子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凝胶电解质。
  锂聚合物电池是指的全固态或凝胶太为电解液的锂离子电池。一般采用铝塑复合膜作为包装材料。世界上目前只有两家是真正的锂聚合物电池。一个是日本的SONY,一个是中国的ATL
  锂电池一般是指铝壳电池,电解液为液态,外包装材料为铝壳,、
  锂聚合物电池比锂电池要安全。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。
  固体
  固体聚合物电解质锂离子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高,可在常温下使用。
  凝胶
  凝胶聚合物电解质锂离子电池即在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂,从而提高离子导电率,使电池可在常温下使用。
  聚合物
  由于用固体电解质代替了液体电解质,与液态锂离子电池相比,聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点,因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳,从而可以改善整个电池的比容量;聚合物锂离子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离子电池提高20%以上。聚合物锂离子(PolymerLithium-IonBattery)电池具有小型化、薄型化、轻量化的特点。因此,聚合物电池在市场占有会逐渐增多。
  对均聚物聚偏氟乙烯(PVdF)、偏氟乙烯与六氟丙烯的二元共聚物(PVdF-HFP)分别作为聚合物锂离子电池骨架材料的性能进行了对比研究。研究结果表明,采用适当的技术手段,可使PVdF作为聚合物锂离子电池的骨架材料获得比PVdF-HFP共聚物更为优良的性能。
  聚合物锂离子电池在全球技术成熟并商业化已经2年多时间了,虽然销量正在快速增长,但其市场份额还在10%左右,和液态锂电90%的市场份额无法相比,大大低于人们的预期。由于各种原因,目前市场上聚合物的价格普遍要高于液态锂电,但是,由于移动电器的竞争模式正在悄悄地发生变化,特别是聚合物电池给移动电器带来的设计价值创新(如4mm厚度以下的优越性能、大型规格电池),聚合物电池正被越来越多的手机、移动DVD等设计人员所认识,因而聚合物厂商还是信心十足,坚信聚合物的时代一定会到来。
  使用彩屏、手机功能的不断增加。为了使手机小型化,电池减小、减薄是一个最有效的途径。4mm以下厚度电池有成为薄型手机配置的主流趋势,从性价比来讲,这是聚合物的特长。不规则形状、曲线、弧面设计造型的手机给电池留下的有效空间变成了不规则形状。液态的长方型不能有效利用空间,容量较低,而叠片式聚合物可以将这种不规则空间最有效地利用起来,使容量放大。最近TCL金能公司推出的圆弧型电池、梯形电池、背包电池能使手机比使用相应规格的液态电池容量增加20%以上。手机功能越来越多,导致耗电越来越多。要求电池容量相应地增加。在不增加电池厚度的情况下,聚合电池是有明显优势的。与此相似,笔记本电脑、蓝牙耳机、小灵通手机、移动DVD等电器都在向移动、便携化方向发展,都配上了液晶显示,而且功能在不断增多,液晶屏幕在不断增大。这些都给聚合物锂离子电池提供了一些机会。
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