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液體鋰離子電池與聚合鋰離子電池的差別分析

鉅大LARGE  |  點擊量:545次  |  2021年02月15日  

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(zhì)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(zhì)形態(tài)上的不同:液態(tài)鋰離子電池大多采用液態(tài)有機溶劑+導(dǎo)電鹽,則把這些電解質(zhì)換成了膠體/固體(具體成分看電池型號)。


聚合物鋰電液態(tài)鋰電能量密度(Wh/L)>300200~280可定制程度(形狀)靈活較難重量輕(無需金屬保護殼)較重(要金屬保護殼)安全性安全較安全成本貴便宜


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。


3.重量:表格上已經(jīng)注明了。


4.安全性:鋰電在極端情況下(例如過充/高溫),內(nèi)部會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),出現(xiàn)大量氣體,此時液體鋰電因為有金屬殼的包裹,當內(nèi)部壓強相當大時外殼就會發(fā)生破裂爆炸,而聚合物鋰電由于僅采用包裝鋁膜進行包裹(或塑料殼),只要內(nèi)部壓強稍高就會膨脹或者破裂,不會引起爆炸。但要注意的是無論液體鋰電還是聚合物鋰電在極端情況下都能發(fā)生燃燒。


5.成本:除了在材料成本上聚合物鋰電比液體鋰電更高之外,由于聚合物鋰電可定制程度更高,所以在設(shè)計、制造的過程中會出現(xiàn)更多的費用,例如各種定制的工裝夾具、測試設(shè)備等等,導(dǎo)致聚合物鋰電的成本比形狀標準/規(guī)則的液體鋰電更高。


由于各個廠商生產(chǎn)工藝的不同,目前市場上的聚合物鋰離子電池分為卷繞式(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)于手機需求的規(guī)格大都在4mm厚度以下。與液態(tài)鋰離子電池比較,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)鋰離子電池不同,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。


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