所謂聚合物鋰電池是指使用了聚合物作為電解質(zhì)的鋰離子電池，具體來分又分為“半聚合物”與“全聚合物”兩種。“半聚合物”是指在隔離膜上涂一層聚合物(一般是PVDF)，使電芯的粘合力更強，電池可以做得更硬，其電解質(zhì)仍然是液態(tài)電解液。

 

而“全聚合物”是指使用聚合物在電芯內(nèi)部形成凝膠網(wǎng)絡(luò)，然后再注入電解液形成電解質(zhì)。雖然“全聚合物”電池仍然要使用液態(tài)電解液，但用量要少很多，這對鋰離子電池的安全性能有極大的提高。據(jù)筆者所知，現(xiàn)在只有SONY在量產(chǎn)“全聚合物”鋰離子電池。

 

從另一個方面來說，聚合物電池是指使用鋁塑包裝膜作為外包裝的鋰離子電池，也就是俗稱的軟包電池。這種包裝膜由三層構(gòu)成，分別是PP層、Al層與尼龍層，由于PP與尼龍是聚合物，所以這種電芯被稱為聚合物電池。

1、價格更低

 

18650的國際價格大約在1USD/pcs，按照2Ah來計算的話大約合3RMB/Ah。而聚合物鋰電的價格，低端的山寨廠在4RMB/Ah，中端的在5~7RMB/Ah，中高端的在7RMB/Ah以上。像ATL、力神這種的，一般都能賣到10RMB/Ah左右，而且你單小了人家還不愿意接。

2、不可定做

SONY一直想把鋰離子電池做成像堿性電池一樣，有一定的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，就像5號電池、7號電池，全世界基本上都一樣。但由于鋰離子電池的一大優(yōu)點就是可以根據(jù)客戶的需求進行外形設(shè)計，不可能有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以到現(xiàn)在鋰離子電池工業(yè)界基本上只有18650這一個標(biāo)準(zhǔn)型號，其他的都是根據(jù)客戶需求進行設(shè)計的。

3、安全性差

 

我們知道鋰離子電池在極端情況下(如過充、高溫等)，內(nèi)部會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的氣體。18650電池使用的是金屬外殼，有一定的強度，當(dāng)內(nèi)部氣壓達到一定的時候鋼殼會破裂爆炸，發(fā)生極恐怖的安全事故。

這也是為什么測試18650電池的房間一般都必須用層層保護，而且測試時絕對不能進人。聚合物電池就不存在這個問題，即使同樣在極端情況下，由于包裝膜強度較低，只要氣壓稍高就會破裂，不會產(chǎn)生爆炸，最最惡劣的情況就是燃燒。所以從安全性上來說聚合物電池要優(yōu)于18650電池。

 

4、能量密度低

 

一般的18650電池容量能做到2200mAh左右，這樣算下來能量密度大約在500Wh/L，而聚合物電池的能量密度現(xiàn)階段量產(chǎn)能夠接近600Wh/L。

 

但聚合物電池也有自己的缺點。主要是成本較高，由于可以按照客戶需求設(shè)計，這里面的研發(fā)成本就要算進去。而且外形多變、種類繁多，導(dǎo)致在制造過程中各種工裝夾具是非標(biāo)準(zhǔn)件，也相應(yīng)的增加了成本。聚合物電池本身的通用性差，這也是靈活設(shè)計帶來的，往往為了那么1mm的區(qū)別就需要重新為客戶設(shè)計一款。鋰離子蓄電池是一種鋰離子濃差電池，充放電時Li+在正負極間脫嵌與嵌入[5]，正極材料LixCoO2在Li+脫嵌過程中(x從1減小到0。4)，層間距從0。465nm增大到0。485nm，正極體積膨脹；負極材料石墨在Li+嵌入過程中，石墨層間距d002從0。3454nm增大到0。3706nm(LiC6)，負極體積膨脹[10]。鋰離子在電場的作用下進行電遷移。

 

在鋰離子的遷移數(shù)不變時，鋰離子的電遷流量隨電池內(nèi)部幾何形狀的改變而不同。殼體膨脹，正、負極片之間間距增大，鋰離子遷移速率變慢，遷移困難，溶液的電導(dǎo)率發(fā)生質(zhì)的改變[11]。53450A3電池在殼壁的抵制下內(nèi)部體積變化較小，鋰離子的遷移速率比53450A1和53450A2大，相應(yīng)的溶液電導(dǎo)率較大，這可以反映在電池的內(nèi)阻上，53450A3電池內(nèi)阻略小于另兩規(guī)格。

 

內(nèi)阻小，不可逆比容量損失少，電池釋放容量較多，循環(huán)壽命也相應(yīng)較高。這也是53450A3電池的放電比容量和循環(huán)壽命略高于53450A1和53450A2的原因。值得一提的是，三種規(guī)格電池的放電平臺沒有太大區(qū)別.