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電池專題

鎳氫電池和鋰電池哪個好,有什么區(qū)別和特點(diǎn)?

來源:寶鄂實業(yè)    2019-01-02 11:24    點(diǎn)擊量:

鋰電池使用在手機(jī)上是比鎳氫電池適合,但在數(shù)字相機(jī)使用上,由于數(shù)字相機(jī)對于電流量的需求相當(dāng)大,加上耗電量也較手機(jī)大很多,在大電流輸出這部分鎳氫電池可是略勝一籌。

鎳氫和鎳鎘電池的工作電壓都是1.2V。但是鎳氫的體積比能量比鎳鎘電池高。根據(jù)制作電池的工藝不同的因素,鎳鎘電池有很強(qiáng)的憶效應(yīng),鎳氫的記憶效應(yīng)很小。同時鎳鎘電池中含有重金屬鎘,目前已經(jīng)禁止使用。但是由于鎳鎘電池優(yōu)異的大倍率放電性能,在很多電動工具方面,鎳氫電池還不能代替鎳鎘電池。所以在ROSH標(biāo)準(zhǔn)中就暫時允許鎳鎘電池用于電動工具領(lǐng)域。
鋰電池和鎳氫電池的區(qū)別是什么?鋰電池和鎳氫電池的區(qū)別主要在于,鋰電池在手機(jī)上使用比較適合,但在數(shù)字相機(jī)上,由于電流量的需求相當(dāng)大,而且耗電量也比手機(jī)大很多,所以使用鎳氫電池要更好一些。 鋰電池和鎳氫電池哪個好呢?下面小編就詳細(xì)為您介紹。

鋰電池和鎳氫電池的區(qū)別

鋰電池和鎳氫電池的區(qū)別主要在于,鋰電池在手機(jī)上使用比較適合,但在數(shù)字相機(jī)上,由于電流量的需求相當(dāng)大,而且耗電量也比手機(jī)大很多,所以使用鎳氫電池要更好一些。

鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn): 無記憶效應(yīng),重量較輕。

缺點(diǎn): 成本高,電流較小,不耐過飽充(與鎳氫比較) 。

鋰電池有一次鋰電(不可充電)與二次鋰電(可充電),二次鋰電又分Li-ion 鋰離子電池與Li-Polymer 鋰聚合物電池。

一般數(shù)字相機(jī)使用二次鋰電(可充電),與鎳氫電池相比,重量較輕,體積能量密度比卻高出48%。正因為如此, 鋰離子二次電池生產(chǎn)和銷售量正逐漸超過鎳氫電池。 這種電池自我放電小,又沒有記憶效應(yīng),充放電次數(shù)可達(dá)600次以上,特別是近年來才開發(fā)出來的Li-Polymer鋰聚合物電池,除體積更小,還不受一般電池圓柱或方形外型限制,重量也更輕。

鋰電池因不耐過飽充,如果使用不慎會有爆炸的危險,因此需內(nèi)建控制IC,防止過飽充,但成本也相對提高許多。鋰電池由于規(guī)格并沒有統(tǒng)一,所以會有機(jī)種停產(chǎn)后買不到電池的情形。不過目前已經(jīng)改善很多。

鎳氫電池的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn): 價格低,通用性強(qiáng),電流大,環(huán)保穩(wěn)定。

缺點(diǎn): 重量大,電池壽命較短。

鎳氫電池的設(shè)計源于鎳鎘電池,但在改善鎳鎘電池的記憶效應(yīng)上,有極大的進(jìn)展。其主要的改變,在以儲氫合金取代負(fù)極原來使用之鎘,因此鎳氫電池可以說是材料革新的典型代表。鎳氫電池所造成之污染,會比含有鎘之鎳鎘電池小很多,因此,目前鎳鎘電池已逐漸被鎳氫電池取代。

鋰電池除少數(shù)擁有一次鋰電可使用外( NIKON EN-EL1 與 2CR5 )大多數(shù)都沒有電池的替代方案,這對于要長時間出國,或大量使用者就很麻煩,鎳氫電池就沒有這樣的問題,使用鎳氫電池的數(shù)字相機(jī)通常都可使用堿性電池替代。

近年來數(shù)字相機(jī)越來越多使用鎳氫電池,電池廠商也看好這個市場,紛紛推出高容量的鎳氫充電電池,使得鎳氫電池的技術(shù)突飛猛進(jìn),容量也越來越大,使用時間以與鋰電池不相上下,連充電器也越來越精進(jìn),充電時間大幅縮短。

鋰電池與鎳氫電池充電方式的區(qū)別

很多消費(fèi)者在電池的使用過程中,往往存在電池的使用方法都是相同的概念,現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)是主流,但以往的鎳氫電池使用方式仍然被應(yīng)用在鋰電池上,其實鋰電池跟鎳氫電池除了產(chǎn)品不一樣外,使用方式也不相同。

新買的鋰電池:頭三次先用至自然關(guān)機(jī),再配合原裝直充在手機(jī)開機(jī)充電到滿,然后繼續(xù)保持充電約1小時(2000mah以上約2小時)。

日常:充滿就可,滿后續(xù)充莫超過1小時。避免深夜充(電網(wǎng)電壓偏高)。電池可隨充隨用,可用到告警或關(guān)機(jī)。注意用到關(guān)機(jī)的電池盡量及時充電,否則電池自放電、電壓繼續(xù)下降可能導(dǎo)致自鎖保護(hù)無法充電。要養(yǎng)成習(xí)慣:白天到單位、晚上到家,就開始充電,充滿后或離開、睡覺前拔掉電源。

使用:一般鋰電池可隨充、隨用、隨停。循環(huán)壽命是指全充全放次數(shù),部分充放電可理解為幾分之一次壽命。電池使用的關(guān)鍵:電池充滿,可加充電20分鐘-半小時以達(dá)到飽和,但一定要避免充滿后長時間充電。滿后長時間繼續(xù)充電會導(dǎo)致副反應(yīng),結(jié)果是容量下降及內(nèi)阻變大,出現(xiàn)容量縮短、一打電話就關(guān)機(jī)的情況。PPC等帶電量芯片的機(jī)器,最好一直用到?jīng)]電再充,主要是考慮電量顯示計量的問題。

電池充滿后繼續(xù)充電對鋰電池傷害很大。滿后繼續(xù)充電,電池內(nèi)部將產(chǎn)生副反應(yīng),活性物質(zhì)減少,垃圾物質(zhì)增多,容量下降,內(nèi)阻增大,嚴(yán)重過充直接破壞電池結(jié)構(gòu),導(dǎo)致電池報廢。現(xiàn)在一些充電器也提供了充電保護(hù)模式,會根據(jù)電池的電量是否充滿調(diào)節(jié)充電模式,可以有效的保護(hù)電池。

鋰離子電池可隨時充電,對壽命的影響有限,對PPC等帶電量計電池,建議用到自動關(guān)機(jī)后充電,以免影響。隨時可充電、隨時可停止,如果充滿了繼續(xù)充電,會對電池的壽命產(chǎn)生影響。
雖然近幾年來幾乎所有廠家都已經(jīng)傾向于采用鋰離子電池,但世界各大手機(jī)制造商對電池的選擇還是有自己的特點(diǎn)和習(xí)慣,例如曾經(jīng)在相同的一段歷史時期里:
諾基亞:采用Ni-MH(鎳氫)電池、LiB(液體鋰離子)電池,未采用LiP(聚合物鋰離子)電池。
愛立信:采用Ni-MH電池、LiB電池、LiP電池。
摩托羅拉:采用Ni-MH電池、LiB電池,未采用LiP電池。
不難發(fā)現(xiàn),從為手機(jī)最早選用LiP聚合物鋰離子電池這件事情上,愛立信體現(xiàn)出自己手機(jī)技術(shù)先驅(qū)的本色。根據(jù)我查找到的資料表明,目前聚合物鋰離子電池主要制造廠為日本SONY、松下、GS等幾家公司,2000年的生產(chǎn)量達(dá)到2100萬只,其中50%為愛立信手機(jī)配套。進(jìn)入2002年的今天,鋰離子電池在其它手機(jī)廠商的手機(jī)上也已廣泛的應(yīng)用與普及。但在聚合物鋰離子電池的使用上,還遠(yuǎn)沒有達(dá)到在所有手機(jī)廠家的產(chǎn)品中得到普及的程度,廣泛應(yīng)用還有待時日。
另一方面,雖然鋰離子電池優(yōu)點(diǎn)多多,但也有缺陷,如價格高和充放電次數(shù)少等等。鋰電池的充放電次數(shù)只有400-600次,經(jīng)過特殊改進(jìn)的產(chǎn)品也不過800 多次。而鎳氫電池的充電次數(shù)能夠達(dá)到700次以上,某些質(zhì)量好的產(chǎn)品充放電可達(dá)1200次,這樣一比較,鎳氫電池要比鋰電池長壽。此外鎳氫電池的價格也要比鋰電池低很多。而且嚴(yán)格說來,鋰電池同樣會有記憶效應(yīng),只是它的記憶效應(yīng)非常低,基本上可以忽略不計。
由此看來,目前還沒有十全十美電池。

鋰離子電池的使用
這部分是本文的重點(diǎn),我們分三點(diǎn)來談。
1、如何為新電池充電
在使用鋰電池中應(yīng)注意的是,電池放置一段時間后則進(jìn)入休眠狀態(tài),此時容量低于正常值,使用時間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活,只要經(jīng)過3—5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池,恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性,決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng)。因此用戶手機(jī)中的新鋰電池在激活過程中,是不需要特別的方法和設(shè)備的。不僅理論上是如此,從我自己的實踐來看,從一開始就采用標(biāo)準(zhǔn)方法充電這種“自然激活”方式是最好的。
對于鋰電池的“激活”問題,眾多的說法是:充電時間一定要超過12小時,反復(fù)做三次,以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時以上”的說法,明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續(xù)下來的說法。所以這種說法,可以說一開始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別,而且可以非常明確的告訴大家,我所查閱過的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過充和過放電會對鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電,特別是不要進(jìn)行超過12個小時的超長充電。通常,手機(jī)說明書上介紹的充電方法,就是適合該手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)充電方法。
此外,鋰電池的手機(jī)或充電器在電池充滿后都會自動停充,并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時的“涓流”充電。也就是說,如果你的鋰電池在充滿后,放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬無一失,所以你的電池將長期處在危險的邊緣徘徊。這也是我們反對長充電的另一個理由。
此外在對某些手機(jī)上,充電超過一定的時間后,如果不去取下充電器,這時系統(tǒng)不僅不停止充電,還將開始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的,但顯然對電池和手機(jī)/充電器的壽命而言是不利的。同時,長充電需要很長的時間,往往需要在夜間進(jìn)行,而以我國電網(wǎng)的情況看,許多地方夜間的電壓都比較高,而且波動較大。前面已經(jīng)說過,鋰電池是很嬌貴的,它比鎳電在充放電方面耐波動的能力差得多,于是這又帶來附加的危險。
此外,不可忽視的另外一個方面就是鋰電池同樣也不適合過放電,過放電對鋰電池同樣也很不利。這就引出下面的問題。
2、正常使用中應(yīng)該何時開始充電
在我們的論壇上,經(jīng)常可以見到這種說法,因為充放電的次數(shù)是有限的,所以應(yīng)該將手機(jī)電池的電盡可能用光再充電。但是我找到一個關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實驗表,關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下:
循環(huán)壽命 (10%DOD):>1000次
循環(huán)壽命 (100%DOD):>200次
其中DOD是放電深度的英文縮寫。從表中可見,可充電次數(shù)和放電深度有關(guān),10%DOD時的循環(huán)壽命要比100%DOD的要長很多。當(dāng)然如果折合到實際充電的相對總?cè)萘浚?0%*1000=100,100%*200=200,后者的完全充放電還是要比較好一些,但前面網(wǎng)友的那個說法要做一些修正:在正常情況下,你應(yīng)該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電,但假如你的電池在你預(yù)計第2天不可能堅持整個白天的時候,就應(yīng)該及時開始充電,當(dāng)然你如果愿意背著充電器到辦公室又當(dāng)別論。
而你需要充電以應(yīng)付預(yù)計即將到來的會導(dǎo)致通訊繁忙的重要事件的時候,即使在電池尚有很多余電時,那么你也只管提前充電,因為你并沒有真正損失“1”次充電循環(huán)壽命,也就是“0.x”次而已,而且往往這個x會很小。
電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長充電一樣流傳甚廣的一個說法,就是“盡量把手機(jī)電池的電量用完,最好用到自動關(guān)機(jī)”。這種做法其實只是鎳電池上的做法,目的是避免記憶效應(yīng)發(fā)生,不幸的是它也在鋰電池上流傳之今。曾經(jīng)有人因為手機(jī)電池電量過低的警告出現(xiàn)后,仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動關(guān)機(jī)的例子。結(jié)果這個例子中的手機(jī)在后來的充電及開機(jī)中均無反應(yīng),不得不送客服檢修。這其實就是由于電池因過度放電而導(dǎo)致電壓過低,以至于不具備正常的充電和開機(jī)條件造成的。
3、對鋰電池手機(jī)的正確做法
歸結(jié)起來,我對鋰電池手機(jī)在使用中的充放電問題最重要的提示是:
1、按照標(biāo)準(zhǔn)的時間和程序充電,即使是前三次也要如此進(jìn)行;
2、當(dāng)出現(xiàn)手機(jī)電量過低提示時,應(yīng)該盡量及時開始充電;
3、鋰電池的激活并不需要特別的方法,在手機(jī)正常使用中鋰電池會自然激活。如果你執(zhí)意要用流傳的“前三次12小時長充電激活”方法,實際上也不會有效果。
因此,所有追求12小時超長充電和把鋰電池手機(jī)用到自動關(guān)機(jī)的做法,都是錯誤的。如果你以前是按照錯誤的說法做的,請你及時改正,也許為時還不晚。
當(dāng)然,在手機(jī)及充電器自身保護(hù)和控制電路質(zhì)量良好的情況下,對鋰電池的保護(hù)還是有相當(dāng)保證的。所以對充電規(guī)則的理解才是重點(diǎn),在某些情況下也是可以做出某種讓步的。比如你發(fā)現(xiàn)手機(jī)在你夜晚睡覺前必須充電的話,你也可以在睡前開始充電。問題的關(guān)鍵在于,你應(yīng)該知道正確的做法是什么,并且不要刻意按照錯誤的說法去做。

現(xiàn)在講一下鋰聚合物電池:

現(xiàn)在就講講聚合物鋰離子電池。
在講之前,先糾正大家容易產(chǎn)生的一個大大的誤區(qū)!?。?/span>
許多人叫得比較順口,“鋰聚合物電池”“固態(tài)鋰離子電池”:donno其實真正規(guī)范的法定學(xué)名,應(yīng)該叫成“聚合物鋰離子電池”。:o
更大更大的誤區(qū),是大家以為鎳鎘、鎳氫、鋰離子、聚合物鋰離子電池是四種不同的種類的電池,其實非常非常的不然,鋰離子電池和聚合物鋰離子電池之間的關(guān)系在這里應(yīng)該得到澄清一下。
所謂“聚合物鋰離子電池”,其實是鋰離子電池各種子系列產(chǎn)品中的一種,實際上它的主要部件:正極、負(fù)極和電解質(zhì)以及工作原理都和使用液體電解質(zhì)的鋰離子電池一樣,只是隔膜和包裝材料不同,因此,歸根到底它實質(zhì)上,就是一種鋰離子電池!:
聚合物鋰離子(Lithium ion polymer)電池,具有更高能量密度、小型化、薄型化、輕量化、高安全性、長循環(huán)壽命與低成本的新型電池。因此,在未來2~3年內(nèi),聚合物鋰電池取代鋰離子電池市場的份額將達(dá)50%。

第一 原理篇
鋰離子電池目前有液態(tài)鋰離子電池(LIB)和聚合物鋰離子電池(PLIB)兩類。其中,液態(tài)鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為正、負(fù)極的二次電池。正極采用鋰化合物L(fēng)iCoO2,LiNiO2或LiMn2O4,負(fù)極采用鋰—碳層間化合物L(fēng)ixC6,典型的電池體系為:
(-) C | LiPF6—EC+DEC | LiCoO2 (+)
正極反應(yīng):LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe- ----------- (2.1)
負(fù)極反應(yīng):6C+xLi++xe-=LixC6 ----------- (2.2)
電池總反應(yīng):LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6 ----------- (2.3)
聚合物鋰離子電池的原理與液態(tài)鋰相同,主要區(qū)別是電解液與液態(tài)鋰不同。電池主要的構(gòu)造包括有正極、負(fù)極與電解質(zhì)三項要素。所謂的聚合物鋰離子電池是說在這三種主要構(gòu)造中至少有一項或一項以上使用高分子材料做為主要的電池系統(tǒng)。而在目前所開發(fā)的聚合物鋰離子電池系統(tǒng)中,高分子材料主要是被應(yīng)用于正極及電解質(zhì)。正極材料包括導(dǎo)電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機(jī)化合物,電解質(zhì)則可以使用固態(tài)或膠態(tài)高分子電解質(zhì),或是有機(jī)電解液,一般鋰離子技術(shù)使用液體或膠體電解液,因此需要堅固的二次包裝來容納可燃的活性成分,這就增加了重量,另外也限制了尺寸的靈活性。而聚合物鋰離子工藝中沒有多余的電解液,因此它更穩(wěn)定,也不易因電池的過量充電、碰撞或其他損害、以及過量使用而造成危險情況。
新一代的聚合物鋰離子電池在形狀上可做到薄形化(ATL電池最薄可達(dá)0.5毫米,相于一張卡片的厚度)、任意面積化和任意形狀化,大大提高了電池造型設(shè)計的靈活性,從而可以配合產(chǎn)品需求,做成任何形狀與容量的電池,為應(yīng)用設(shè)備開發(fā)商在電源解決方案上提供了高度的設(shè)計靈活性和適應(yīng)性,以最大化地優(yōu)化其產(chǎn)品性能。同時,聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了50%,其容量、充放電特性、安全性、工作溫度范圍、循環(huán)壽命(超過500 次)與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。
第二 特點(diǎn)與比較

一、聚合物鋰離子電池的特點(diǎn)概述
根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料不同,鋰離子電池可以分為液態(tài)鋰離子電池(lithium ion battery, 簡稱為LIB)和聚合物鋰離子電池(polymer lithium ion battery, 簡稱為LIP)兩大類。聚合物鋰離子電池所用的正負(fù)極材料與液態(tài)鋰離子都是相同的,電池的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, 鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì), 而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膠體電解質(zhì)。
聚合物鋰離子電池可分為三類:(1)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)率低,適于高溫使用。(2)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,從而提高離子電導(dǎo)率,使電池可在常溫下使用。(3)聚合物正極材料的鋰離子電池。采用導(dǎo)電聚合物作為正極材料,其比能量是現(xiàn)有鋰離子電池的3倍,是最新一代的鋰離子電池。
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(diǎn),也不會產(chǎn)生漏液與燃燒爆炸等安全上的問題,因此可以用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼,從而可以提高整個電池的比容量;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50%以上。此外,聚合物鋰離子電池在工作電壓、充放電循環(huán)壽命等方面都比鋰離子電池有所提高。基于以上優(yōu)點(diǎn),聚合物鋰離子電池被譽(yù)為下一代鋰離子電池。
二、聚合物電池與液態(tài)鋰電的比較
由于各個廠商生產(chǎn)工藝的不同,目前市場上的聚合物鋰電分為卷繞式(索尼、東芝為代表)、疊片式(TCL、ATL為代表)兩種不同結(jié)構(gòu),但適應(yīng)于手機(jī)需求的規(guī)格大都在4mm厚度以下。與液態(tài)比較,由于聚合物外包裝采用了更薄的鋁膜,比鋼殼、鋁殼更薄,而且生產(chǎn)方式與液態(tài)鋰電不同,聚合物越薄越好生產(chǎn),理論上可以生產(chǎn)出0.5mm以下厚度的電池。
液態(tài)鋰電正好相反,越厚越好生產(chǎn),低于4mm厚度的電池很難生產(chǎn),即使生產(chǎn)出來了,容量明顯不如聚合物鋰電,成本也沒優(yōu)勢。因而,電池越薄,聚合物生產(chǎn)成本越低、液態(tài)生產(chǎn)成本越高。
但較厚的規(guī)格上,液態(tài)鋰電供應(yīng)鏈成熟,工藝成熟,生產(chǎn)效率高,成品率高,有很強(qiáng)的制造成本優(yōu)勢。從目前市場來看,5mm、6mm厚度系列的液態(tài)鋰電池雖然比3mm、4mm厚度系列電池容量高很多,但售價要低很多。聚合物從理論上來講,在5mm、6mm厚度規(guī)格上的材料成本與液態(tài)接近,但目前 5mm、6mm系列電池的工藝成本要比液態(tài)高出很多,因而,要在此規(guī)格上與液態(tài)真正形成競爭,還有不少距離。
一般的電池主要的構(gòu)造包括有正極、負(fù)極與電解質(zhì)三項要素。所謂的聚合物鋰離子電池是說在這三種主要構(gòu)造中至少有一項或一項以上使用高分子材料做為主要的電池系統(tǒng)。而在目前所開發(fā)的聚合物鋰離子電池系統(tǒng)中,高分子材料主要是被應(yīng)用于正極及電解質(zhì)。正極材料包括導(dǎo)電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機(jī)化合物,電解質(zhì)則可以使用固態(tài)或膠態(tài)高分子電解質(zhì),或是有機(jī)電解液,負(fù)極則通常采用鋰金屬或鋰碳層間化合物。一般鋰離子技術(shù)使用液體或膠體電解液,因此需要堅固的二次包裝來容納可燃的活性成分,這就增加了重量和成本,另外也限制了尺寸的靈活性。而聚合物鋰離子工藝中沒有多余的電解液,因此它更穩(wěn)定,也不易因電池的過量充電、針刺、碰撞或其他損害、以及過量使用而造成危險情況。
新一代的聚合物鋰離子電池在形狀上可做到薄形化(最薄0.8毫米)、任意面積化和任意形狀化,大大提高了電池造型設(shè)計的靈活性,從而可以配合產(chǎn)品需求,做成任何形狀與容量的電池,為應(yīng)用設(shè)備開發(fā)商在電源解決方案上提供了高度的設(shè)計靈活性和適應(yīng)性,以最大化地優(yōu)化其產(chǎn)品性能。同時,聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了50%,其容量、充放電特性、安全性、工作溫度范圍、循環(huán)壽命(超過500 次)與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。
聚合物鋰離子電池
聚合物鋰離子電池和平常電池的差別在電解質(zhì)上。在20世紀(jì)70年代最初的設(shè)計中,采用了固態(tài)聚合物電解質(zhì)。這類電解質(zhì)類似于塑料薄膜,不能導(dǎo)通電子但是可以讓離子交換(能夠充電的原子或者原子團(tuán))。聚合物電解質(zhì)取代了傳統(tǒng)的浸透電解液的多孔隔膜。干態(tài)聚合物電解質(zhì)的設(shè)計允許組裝簡化,提高電池機(jī)械強(qiáng)度,安全,并且能夠制造成為超薄的幾何外形。單個電池的厚度可以薄到1mm。設(shè)備設(shè)計師能夠根據(jù)他們的想象力來自由設(shè)計電池的形狀和大小。不幸的是,固態(tài)聚合物鋰離子電池受制于其較差的導(dǎo)電性。內(nèi)阻太高而無法提供當(dāng)前通信設(shè)備所需要的高脈沖電流,無法驅(qū)動筆記本電腦的硬盤。加熱電池到60攝氏度,電導(dǎo)率迅速提高,但是這樣的要求不適合在便攜設(shè)備上應(yīng)用。
作為一種折中方式,引入了一些凝膠電解質(zhì)。目前市場上銷售的大部分手機(jī)聚合物鋰離子電池都是包含了凝膠電解質(zhì)的混和型電池。用鋰離子聚合物來修正這一系統(tǒng),使之成為目前唯一用于便攜設(shè)備的聚合物電源。加入凝膠電解質(zhì)以后,鋰離子聚合物電池和一般鋰離子電池
又有什么不同呢?雖然這兩種電池在性能表現(xiàn)上非常相似,但是鋰離子聚合物作為唯一固態(tài)電解質(zhì)替代了多孔隔膜。凝膠電解質(zhì)只是增加了離子電導(dǎo)。聚合物鋰離子電池并沒有像一些分析家預(yù)測的那樣流行。它的優(yōu)越性和低制造成本還沒有被認(rèn)識到。因為其容量并沒有得到提高,實際上,容量比標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池還有輕微減少。聚合物鋰離子電池的市場在超薄幾何形狀電源的應(yīng)用上,例如信用卡電源等類似的應(yīng)用。
優(yōu)勢:
超薄,電池能夠組裝進(jìn)信用卡中
外形靈活:制造商不用局限于標(biāo)準(zhǔn)外形,能夠經(jīng)濟(jì)地做成合適的大小。
質(zhì)量輕:采用聚合物電解質(zhì)的電池?zé)o需金屬殼來作為保護(hù)外包裝。
改進(jìn)了安全:過充更穩(wěn)定,電解液泄漏的幾率更低。
局限:
和鋰離子電池相比能量密度和循環(huán)次數(shù)都有下降。
制造昂貴。
沒有標(biāo)準(zhǔn)外形,大多數(shù)電池為高容量消費(fèi)市場而制造。
和鋰離子電池相比,價格、能量比較高。

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