關(guān)于鋰電池、鋰離子電池以及鋰聚合物電池如何區(qū)分?
來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-07-01 16:44
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鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料,由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫姡沟娩嚱饘俚募庸ぁ⒈4?、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。鋰離子電池負(fù)極是石墨等插層結(jié)構(gòu)材料,電池中是鋰離子在正負(fù)極移動(dòng),因此比鋰電池安全很多。鋰離子電池和鋰聚合物電池,鋰離子電池電解液是液態(tài),聚合物電池的電解質(zhì)是凝膠或者固態(tài),更安全一些。
首先
我們?nèi)缃竦匿囯姵?,按照學(xué)名,應(yīng)該叫鋰二次電池,有相應(yīng)的負(fù)極材料,和鋰一次電池不同,一次電池主要是以鋰為另一極,這類電池一般使用液態(tài)電解液,現(xiàn)如今主要是基于LiPF6、LiClO4溶于DMC:EC(v:v=1:1)的電解液里,有些也對(duì)其進(jìn)行了改性,但仍為液體電池。
聚合物鋰電池,從電池內(nèi)部材料的角度來(lái)說(shuō),主要是內(nèi)部電解質(zhì)是采用聚合物,這里一般是凝膠電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì),如果沒記錯(cuò),韓國(guó)人曾經(jīng)發(fā)表過以PEO-離子液體為電解質(zhì)的凝膠狀電池,不知道GalaxyRound或者LGGFlex上有沒有用到這樣的電池。
其次
鋰聚合物電池盒鋰電池在包裝上有些許不同,鋰電池一般是以鋼殼(18650或者扣式的2320),而鋰聚合物電池以鋁塑包裝膜作為包裝,即軟包電池。
當(dāng)然還有鋰電池以全固態(tài)電解質(zhì)LiPON,NASICON、鈣鈦礦、LiSICON這類有高電導(dǎo)率的陶瓷電解質(zhì)或者是非晶態(tài)物質(zhì)構(gòu)成的玻璃電解質(zhì),如果要分類,可能應(yīng)該歸類在鋰二次電池里,但這已經(jīng)是概念的拓展了
最后鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰金屬電池通常是不可充電的,且內(nèi)含金屬態(tài)的鋰。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的。鋰電池、鋰離子電池和鋰聚合物電池在原理上是不同的。1
根本區(qū)別是原材料
這是二者各種不同表現(xiàn)的總根源。聚合物電池是指在正極、負(fù)極或電解質(zhì)三大組件中至少有一項(xiàng)使用高分子材料。高分子的意思是分子量大,與其相對(duì)應(yīng)的概念是小分子,高分子具有高強(qiáng)度、高韌性和高彈性。目前研發(fā)的聚合物電池高分子材料主要用于正極與電解質(zhì)。①聚合物電池正極材料除了采用鋰電池的無(wú)機(jī)化合物,還可以采用導(dǎo)電高分子聚合物;②、聚合物電池的電解質(zhì)有高分子電解質(zhì)(固態(tài)或膠態(tài))和有機(jī)電解液,鋰電池使用電解液(液體或膠體)
2
塑形區(qū)別
聚合物電池可以做到薄形化、任意面積化和任意形狀化,原因在于其電解質(zhì)可固態(tài)可膠態(tài)而非液態(tài),鋰電池則采用電解液,需要一個(gè)堅(jiān)固的外殼作為二次包裝容納電解液。因此,這也使得鋰電池增加了一部分重量。
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安全性方面
當(dāng)前的聚合物多是軟包電池,采用鋁塑膜做外殼,當(dāng)內(nèi)部采用有機(jī)電解質(zhì)時(shí),即使液體很熱也不爆炸,因?yàn)殇X塑膜聚合物電池采用固態(tài)或膠態(tài)而無(wú)漏液,只是自然破裂。但是任何事情都不是絕對(duì)的,如果瞬間電流足夠大,發(fā)生短路,則電池自燃或爆裂并非不可能,手機(jī)和平板電腦安全事故的發(fā)生多由這種情況引起。
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電芯電壓
由于聚合物電池采用高分子材料,可在電芯里做成多層組合達(dá)到高電壓,而鋰電池電芯標(biāo)稱容量是3.6V,要想在實(shí)際運(yùn)用中達(dá)到高電壓,則需要將多個(gè)電芯串聯(lián)在一起才能形成理想的高電壓工作平臺(tái)。
如果用以上幾個(gè)特點(diǎn)對(duì)比聚合物電池和鋰電池哪個(gè)好,那么結(jié)論就是一定的,然而,在市場(chǎng)上還是鋰電池的應(yīng)用占主體地位,這說(shuō)明鋰電池也有相對(duì)優(yōu)勢(shì),我們繼續(xù)比較下去。
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導(dǎo)電性
聚合物電池的固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率低,目前主要是加入了一些添加劑使其成為凝膠電解質(zhì),以改善電導(dǎo)率。這也只是增加了離子電導(dǎo),不似鋰電池的電導(dǎo)率保持一個(gè)穩(wěn)定的值,而不會(huì)受輔助材料質(zhì)量的影響。
















