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鋰電池與鋰聚合物電池的區(qū)別

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年05月12日  

        鋰電池通常包括金屬鋰電池(常見如紐扣電池)和鋰離子電池(也就是大家通常所說的鋰電池)鋰離子電池包括液態(tài)鋰離子電池(通常說的鋰離子電池)和聚合物鋰離子電池各種鋰電池的典型特征金屬鋰電池:鋰元素以金屬的形態(tài)存在于電池中鋰離子電池:鋰元素以鋰離子(通常是鋰鹽)形態(tài)存在于電池中液態(tài)鋰離子電池:電解質(zhì)為液態(tài)聚合物鋰(離子)電池:電解質(zhì)為凝膠態(tài)或固態(tài)因為聚合物鋰離子電池采用的封裝材料基本為鋁塑膜(軟包),液態(tài)鋰離子電池采用的封裝材料為金屬鋼殼或鋁殼。所以目前市場存在一種誤解,軟包裝的鋰電池就是聚合物鋰電池,其實大部分國內(nèi)廠家生產(chǎn)的軟包電池依然是用的液態(tài)電解質(zhì),并不屬于聚合物鋰電池,真正做聚合物鋰電池的廠家并不多。


  鋰電池的概念包含了“鋰離子電池”和“鋰聚合物電池”。鋰離子電池按電解液室內(nèi)常溫狀態(tài)的不同,又分為液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池,和聚合物電解質(zhì)鋰離子電池。聚合物電池,指的是電解質(zhì)為固態(tài)或凝膠態(tài)的,比普通鋰離子電池用的液態(tài)電解質(zhì)“先進“一些。在生產(chǎn)中,液態(tài)電解質(zhì)的,在卷芯完成入殼后,要注液,注入液態(tài)的電解液;而聚合物的電池,則在用鋁塑包裝前,正負極疊片前,已涂在正負極載體上或者包膜后,在溫度稍于室溫環(huán)境下,注入液態(tài)電解質(zhì),在室溫后,電解質(zhì)則成為凝膠態(tài)(聚合物態(tài))。


  根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料的不同,鋰離子電池分為液態(tài)鋰離子電池(LiquifiedLithium-IonBattery,簡稱為LIB)和聚合物鋰離子電池(PolymerLithium-IonBattery,簡稱為PLB)或塑料鋰離子電池(PlasticLithiumIonBatteries,簡稱為PLB)。聚合物鋰離子電池所用的正負極材料與液態(tài)鋰離子都是相同的,正極材料分為鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰材料,負極為石墨,電池工作原理也基本一致。它們的主要區(qū)別在于電解質(zhì)的不同,液態(tài)鋰離子電池使用液體電解質(zhì),聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質(zhì)來代替,這種聚合物可以是“干態(tài)”的,也可以是“膠態(tài)”的,目前大部分采用聚合物凝膠電解質(zhì)。


  鋰聚合物電池是指的全固態(tài)或凝膠太為電解液的鋰離子電池。一般采用鋁塑復(fù)合膜作為包裝材料。世界上目前只有兩家是真正的鋰聚合物電池。一個是日本的SONY,一個是中國的ATL


  鋰電池一般是指鋁殼電池,電解液為液態(tài),外包裝材料為鋁殼,、


  鋰聚合物電池比鋰電池要安全。鋰聚合物電池是鋰離子電池升級換代產(chǎn)品。相對于現(xiàn)在流行的鋰離子電池而言,它具有容量大、體積小(薄)、安全(不會爆炸)等優(yōu)點。但是,由于整個產(chǎn)業(yè)鏈的換代需要一定時間,它的造價(成本)目前還比較高,僅在高端數(shù)碼產(chǎn)品中有使用(超薄筆記本電腦等)。


  可以預(yù)見,在未來的5--10年中,鋰聚合物電池必將取代現(xiàn)有的鋰離子電池!其實,在電子產(chǎn)品行業(yè)比較發(fā)達的日韓等國鋰聚合物電池的普及率己達到了一定水平,只是我國在這方面還較為落后,讓我們拭目以待吧!等不遠的將來采用鋰聚合物電池的手機便宜了,我一定要更換一部這種更安全的手機(電池)!


  鋰聚合物電池(Li-polymer,又稱高分子鋰電池):具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化,以及高安全性和低成本等多種明顯優(yōu)勢,是一種新型電池。在形狀上,鋰聚合物電池具有超薄化特征,可以配合各種產(chǎn)品的需要,制作成任何形狀與容量的電池。該類電池可以達到的最小厚度可達0.5mm。相對于鋰離子電池,鋰聚合物電池的特點如下:


  1.無電池漏液問題,其電池內(nèi)部不含液態(tài)電解液,使用膠態(tài)的固體。


  2.可制成薄型電池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。


  3.電池可設(shè)計成多種形狀。


  4.電池可彎曲變形:高分子電池最大可彎曲90°左右。


  5.可制成單顆高電壓:液態(tài)電解質(zhì)的電池僅能以數(shù)顆電池串聯(lián)得到高電壓,而高分子電池由于本身無液體,可在單顆內(nèi)做成多層組合來達到高電壓。


  6.容量將比同樣大小的鋰離子電池高出一倍。


  固體


  固體聚合物電解質(zhì)鋰離子電池電解質(zhì)為聚合物與鹽的混合物,這種電池在常溫下的離子電導(dǎo)率高,可在常溫下使用。


  凝膠


  凝膠聚合物電解質(zhì)鋰離子電池即在固體聚合物電解質(zhì)中加入增塑劑等添加劑,從而提高離子導(dǎo)電率,使電池可在常溫下使用。


  聚合物


  由于用固體電解質(zhì)代替了液體電解質(zhì),與液態(tài)鋰離子電池相比,聚合物鋰離子電池具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點,因此可以用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼,從而可以改善整個電池的比容量;聚合物鋰離子電池還可以采用高分子作正極材料,其質(zhì)量比能量將會比目前的液態(tài)鋰離子電池提高20%以上。聚合物鋰離子(PolymerLithium-IonBattery)電池具有小型化、薄型化、輕量化的特點。因此,聚合物電池在市場占有會逐漸增多。


  對均聚物聚偏氟乙烯(PVdF)、偏氟乙烯與六氟丙烯的二元共聚物(PVdF-HFP)分別作為聚合物鋰離子電池骨架材料的性能進行了對比研究。研究結(jié)果表明,采用適當?shù)募夹g(shù)手段,可使PVdF作為聚合物鋰離子電池的骨架材料獲得比PVdF-HFP共聚物更為優(yōu)良的性能。


  聚合物鋰離子電池在全球技術(shù)成熟并商業(yè)化已經(jīng)2年多時間了,雖然銷量正在快速增長,但其市場份額還在10%左右,和液態(tài)鋰電90%的市場份額無法相比,大大低于人們的預(yù)期。由于各種原因,目前市場上聚合物的價格普遍要高于液態(tài)鋰電,但是,由于移動電器的競爭模式正在悄悄地發(fā)生變化,特別是聚合物電池給移動電器帶來的設(shè)計價值創(chuàng)新(如4mm厚度以下的優(yōu)越性能、大型規(guī)格電池),聚合物電池正被越來越多的手機、移動DVD等設(shè)計人員所認識,因而聚合物廠商還是信心十足,堅信聚合物的時代一定會到來。


  使用彩屏、手機功能的不斷增加。為了使手機小型化,電池減小、減薄是一個最有效的途徑。4mm以下厚度電池有成為薄型手機配置的主流趨勢,從性價比來講,這是聚合物的特長。不規(guī)則形狀、曲線、弧面設(shè)計造型的手機給電池留下的有效空間變成了不規(guī)則形狀。液態(tài)的長方型不能有效利用空間,容量較低,而疊片式聚合物可以將這種不規(guī)則空間最有效地利用起來,使容量放大。最近TCL金能公司推出的圓弧型電池、梯形電池、背包電池能使手機比使用相應(yīng)規(guī)格的液態(tài)電池容量增加20%以上。手機功能越來越多,導(dǎo)致耗電越來越多。要求電池容量相應(yīng)地增加。在不增加電池厚度的情況下,聚合電池是有明顯優(yōu)勢的。與此相似,筆記本電腦、藍牙耳機、小靈通手機、移動DVD等電器都在向移動、便攜化方向發(fā)展,都配上了液晶顯示,而且功能在不斷增多,液晶屏幕在不斷增大。這些都給聚合物鋰離子電池提供了一些機會。


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