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聚合物锂电池与液体锂电池怎么分辨?

2019-05-28

锂电池有聚合物锂电池与液体锂电池之分,那怎么分辨呢?聚合物锂电池与液体锂电池的区别和优势又在哪里呢?

聚合物锂电池与液体锂电池怎么分辨

其实比较简单的方法是有一些是可以直接从外观辨别的。一般聚合物锂电池是没有制铁的外壳保护的,都有一定的软度的。液体锂电池一般是有硬外壳保护的,比如市面上的18650锂电池。

有一个大家是要注意的:18650是指电池的直径为18mm,长度为65mm,圆柱体型的电池。虽然市面上的18650大多为液体锂电,但任何以“聚合物锂电比18650更安全XX”一类的说法都是错误的。

两者的工作原理是一样的,都是通过锂离子嵌入、脱嵌的过程实现充放电,其中锂离子嵌入负电极为充电,锂离子从负电极脱嵌为放电。

从上图我们可以看到,锂电池包含正极、负极以及电解质(填充在两级之间的物质)三项最基本的要素,当然这中间还有防止正负极直接接触的隔膜(当然锂离子是可以顺利通过的,隔膜不好会短路导致爆炸哦);而液体锂离子电池与聚合物锂离子电池之间,最主要的区别是:

1.材料上的不同:聚合物锂电池中,上述的三项基本要素至少要有一项采用了高分子材料,例如电解质溶液换成了聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等。

2.电解质形态上的不同:液态锂离子电池大多采用液态有机溶剂+导电盐,而聚合物锂电池则把这些电解质换成了胶体/固体(具体成分看电池型号)。

聚合物锂电池与液体锂电池的简单对比:

液态锂电池能量密度(Wh/L)>300~280可定制程度(形状)灵活较难,重量较重(需要金属保护壳)。聚合物锂电池能量密度定制的会更高,外形设计更灵活,可以是任何形状的,重量较轻。

1.能量密度:能量密度越大,单位体积能拥有的容量更多。聚合物锂电通过对负极(阳极)、隔膜等材料/厚度的改进,能量密度如今已达600Wh/L+。

2.可定制程度:聚合物锂电在形状上更容易做到轻薄化,加上无需使用金属保护壳包裹,所以更容易定制成各种形状。

3.重量:液态锂电池较重,聚合物锂电池较轻,相同的体积。

4.安全性:锂电在极端情况下(例如过充/高温),内部会发生剧烈的化学反应,产生大量气体,此时液体锂电因为有金属壳的包裹,当内部压强相当大时外壳就会发生破裂爆炸,而聚合物锂电由于仅采用包装铝膜进行包裹(或塑料壳),只要内部压强稍高就会膨胀或者破裂,不会引起爆炸。但需要注意的是无论液体锂电还是聚合物锂电在极端情况下都能发生燃烧。

5.成本:除了在材料成本上聚合物锂电比液体锂电更高之外,由于聚合物锂电可定制程度更高,所以在设计、制造的过程中会产生更多的费用,例如各种定制的工装夹具、测试设备等等,导致聚合物锂电的成本比形状标准/规则的液体锂电更高。



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