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聚合物鋰電池與液體鋰電池有什么不同?

鋰電池有聚合物鋰電池與液體鋰電池之分,那怎么分辨呢?聚合物鋰電池與液體鋰電池的區別和優勢又在哪里呢?

其實比較簡單的方法是有一些是可以直接從外觀辨別的。一般聚合物鋰電池是沒有制鐵的外殼保護的,都有一定的軟度的。液體鋰電池一般是有硬外殼保護的,比如市面上的18650鋰電池。

有一個大家是要注意的:18650是指電池的直徑為18mm,長度為65mm,圓柱體型的電池。雖然市面上的18650大多為液體鋰電,但任何以“聚合物鋰電比18650更安全XX”一類的說法都是錯誤的。

兩者的工作原理是一樣的,都是通過鋰離子嵌入、脫嵌的過程實現充放電,其中鋰離子嵌入負電極為充電,鋰離子從負電極脫嵌為放電。

鋰電池包含正極、負極以及電解質(填充在兩級之間的物質)三項最基本的要素,當然這中間還有防止正負極直接接觸的隔膜(當然鋰離子是可以順利通過的,隔膜不好會短路導致爆炸哦);而液體鋰離子電池與聚合物鋰離子電池之間,最主要的區別是:

1.材料上的不同:聚合物鋰電池中,上述的三項基本要素至少要有一項采用了高分子材料,例如電解質溶液換成了聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等。

2.電解質形態上的不同:液態鋰離子電池大多采用液態有機溶劑+導電鹽,而聚合物鋰電池則把這些電解質換成了膠體/固體(具體成分看電池型號)。

聚合物鋰電池與液體鋰電池的簡單對比:

液態鋰電池能量密度(Wh/L)>300~280可定制程度(形狀)靈活較難,重量較重(需要金屬保護殼)。聚合物鋰電池能量密度定制的會更高,外形設計更靈活,可以是任何形狀的,重量較輕。

1.能量密度:能量密度越大,單位體積能擁有的容量更多。聚合物鋰電通過對負極(陽極)、隔膜等材料/厚度的改進,能量密度如今已達600Wh/L+。

2.可定制程度:聚合物鋰電在形狀上更容易做到輕薄化,加上無需使用金屬保護殼包裹,所以更容易定制成各種形狀。

3.重量:液態鋰電池較重,聚合物鋰電池較輕,相同的體積。

4.安全性:鋰電在極端情況下(例如過充/高溫),內部會發生劇烈的化學反應,產生大量氣體,此時液體鋰電因為有金屬殼的包裹,當內部壓強相當大時外殼就會發生破裂爆炸,而聚合物鋰電由于僅采用包裝鋁膜進行包裹(或塑料殼),只要內部壓強稍高就會膨脹或者破裂,不會引起爆炸。但需要注意的是無論液體鋰電還是聚合物鋰電在極端情況下都能發生燃燒。

5.成本:除了在材料成本上聚合物鋰電比液體鋰電更高之外,由于聚合物鋰電可定制程度更高,所以在設計、制造的過程中會產生更多的費用,例如各種定制的工裝夾具、測試設備等等,導致聚合物鋰電的成本比形狀標準/規則的液體鋰電更高。

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