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聚合物電芯和鋰電芯的優劣勢比較

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年04月06日  

聚合物電芯與傳統鋰離子電池的差別在于生產工藝。鋰離子電池是纏繞而成,體積較軟。聚合物是疊加而成,體形較硬。相同體積的聚合物和鋰離子電池,聚合物的容量更大,約高出30%以上。并且更安全,爆炸風險小。


電芯簡介


充電電池去除保護電路板就是電芯了。他是充電電池中的蓄電部分。電芯的質量直接決定了充電電池的質量。


聚合物電芯與傳統鋰離子電池的差別在于生產工藝。鋰離子電池是纏繞而成,體積較軟。聚合物是疊加而成,體形較硬。相同體積的聚合物和鋰離子電池,聚合物的容量更大,約高出30%以上。并且更安全,爆炸風險小。


結構


鋰離子二次充電電池的組成是這樣的:電芯+保護電路板。充電電池去除保護電路板就是電芯了。他是電池中的蓄電部分。電芯的質量直接決定了充電電池的質量。


手機電板拆掉外殼,再去掉電板里的保護電路板就剩下鋰電芯了。


分類


電芯分為鋁殼電芯、軟包電芯(又稱聚合物電芯)、圓柱電芯三種。通常手機電池采用的為鋁殼電芯,藍牙等數碼產品多采用軟包電芯,筆記本電腦的電池采用圓柱電芯的串并聯組合。


特性


鋰電芯與聚合物電芯的優劣勢比較


鋰電芯的優勢在于放電的功率大,在相同的電壓下,極限電流要大于聚合物電芯,也就是說鋰電芯的輸出性能好功率大,可以用在一些要瞬時大電流的裝置上面可以保證系統的穩定性。


而鋰電芯的劣勢就在于其容量較小,一般就在800MAH左右,而且鋰電芯不穩定在短路和外部惡劣環境下容易爆炸,而且其表面的金屬殼在鋰電芯短路爆炸時殺傷力極大。


聚合物電芯的優勢在于續航能力強、容量大,相同體積的聚合物電芯要比鋰電芯的容量大20%,在穩定電流輸出狀態下續航能力強,而且其表面是柔性物質作為外盒。假如遇到短路導致電池鼓脹后也不會爆炸,只會裂開,所以安全。


劣勢就是,峰值電流沒有鋰電芯的大,在一些要瞬間大電流的情況下就有些捉襟見肘了。其實在電子產品領域,鋰離子電池常見的有液體鋰離子電池和聚合物鋰離子兩種。


*(18650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)


首先要說明的是,兩者的工作原理是相同的,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。


從上圖我們可以看到,鋰離子電池包含正極、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,最重要的差別是↓↓↓


1.材料上的不同:聚合物鋰離子電池中,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、聚甲基丙烯酸等這些稀奇古怪的玩意。


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,而聚合物鋰離子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)。


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。


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