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液体锂离子电池与聚合锂离子电池比较差别在哪呢?电烤箱

电烤箱    
2022年10月09日
液体锂离子电池与聚合锂离子电池比较差别在哪呢?

首先要说明的是,两者的工作原理是相同的,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。


1.材料上的不同:聚合物锂离子电池中,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、聚甲基丙烯酸等这些稀奇古怪的玩意。


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,而聚合物锂离子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)。


聚合物锂电液态锂电能量密度(Wh/L)>300200~280可定制程度(形状)灵活较难重量轻(无需金属保护壳)较重(要金属保护壳)安全性安全较安全成本贵便宜


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:表格上已经注明了。


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,出现大量气体,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、制造的过程中会出现更多的费用,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。


由于各个厂商生产工艺的不同,目前市场上的聚合物锂离子电池分为卷绕式(索尼、东芝为代表)、叠片式(TCL、ATL为代表)两种不同结构,但适应于手机需求的规格大都在4mm厚度以下。与液态锂离子电池比较,由于聚合物外包装采用了更薄的铝膜,比钢壳、铝壳更薄,而且生产方式与液态锂离子电池不同,聚合物越薄越好生产,理论上可以生产出0.5mm以下厚度的电池。液态锂电正好相反,越厚越好生产,低于4mm厚度的电池很难生产,即使生产出来了,容量明显不如聚合物锂电,成本也没优势。


从目前市场来看,5mm、6mm厚度系列的液态锂离子电池虽然比3mm、4mm厚度系列电池容量高很多,但售价要低很多。聚合物从理论上来讲,在5mm、6mm厚度规格上的材料成本与液态接近,但目前5mm、6mm系列电池的工艺成本要比液态高出很多,因而,要在此规格上与液态真正形成竞争,还有不少距离。


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