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鋰電池與鋰聚合物電池的區別

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)形態存在于電池中液態鋰離子電池:電解質為液態聚合物鋰(離子)電池:電解質為凝膠態或固態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,其實大部分國內廠家生產的軟包電池依然是用的液態電解質,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常溫狀態的不同,又分為液態電解質鋰離子電池,和聚合物電解質鋰離子電池。聚合物電池,指的是電解質為固態或凝膠態的,比普通鋰離子電池用的液態電解質“先進“一些。在生產中,液態電解質的,在卷芯完成入殼后,要注液,注入液態的電解液;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,在溫度稍于室溫環境下,注入液態電解質,在室溫后,電解質則成為凝膠態(聚合物態)。


  根據鋰離子電池所用電解質材料的不同,鋰離子電池分為液態鋰離子電池(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。它們的主要區別在于電解質的不同,液態鋰離子電池使用液體電解質,聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質來代替,這種聚合物可以是“干態”的,也可以是“膠態”的,目前大部分采用聚合物凝膠電解質。


  鋰聚合物電池是指的全固態或凝膠太為電解液的鋰離子電池。一般采用鋁塑復合膜作為包裝材料。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,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品。相對于現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)等優點。但是,由于整個產業鏈的換代需要一定時間,它的造價(成本)目前還比較高,僅在高端數碼產品中有使用(超薄筆記本電腦等)。


  可以預見,在未來的5--10年中,鋰聚合物電池必將取代現有的鋰離子電池!其實,在電子產品行業比較發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,其電池內部不含液態電解液,使用膠態的固體。


  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:液態電解質的電池僅能以數顆電池串聯得到高電壓,而高分子電池由于本身無液體,可在單顆內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


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


  凝膠


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


  聚合物


  由于用固體電解質代替了液體電解質,與液態鋰離子電池相比,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點,因此可以用鋁塑復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,其質量比能量將會比目前的液態鋰離子電池提高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。研究結果表明,采用適當的技術手段,可使PVdF作為聚合物鋰離子電池的骨架材料獲得比PVdF-HFP共聚物更為優良的性能。


  聚合物鋰離子電池在全球技術成熟并商業化已經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,和液態鋰電90%的市場份額無法相比,大大低于人們的預期。由于各種原因,目前市場上聚合物的價格普遍要高于液態鋰電,但是,由于移動電器的競爭模式正在悄悄地發生變化,特別是聚合物電池給移動電器帶來的設計價值創新(如4mm厚度以下的優越性能、大型規格電池),聚合物電池正被越來越多的手機、移動DVD等設計人員所認識,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。不規則形狀、曲線、弧面設計造型的手機給電池留下的有效空間變成了不規則形狀。液態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規格的液態電池容量增加20%以上。手機功能越來越多,導致耗電越來越多。要求電池容量相應地增加。在不增加電池厚度的情況下,聚合電池是有明顯優勢的。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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