鋰離子電池和聚合物電池有何不同
鋰離子電池和聚合物電池在原材料、塑形、安全性、電芯電壓、導(dǎo)電性等方面存在不同。原材料上,聚合物電池至少有一項(xiàng)組件用高分子材料,鋰離子電池用電解液;塑形上,聚合物電池可薄形化、任意形狀化,鋰離子電池需堅(jiān)固外殼;安全性上,聚合物電池相對(duì)不易爆炸;電芯電壓方面,聚合物電池多層組合可達(dá)高電壓,鋰離子電池標(biāo)稱 3.6V 需串聯(lián);導(dǎo)電性上,聚合物電池固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率低。
在原材料的具體構(gòu)成上,聚合物電池在正極、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,如今研發(fā)的高分子材料多用于正極與電解質(zhì)。其正極材料除了采用鋰離子電池的無機(jī)化合物,還能用導(dǎo)電高分子聚合物,電解質(zhì)有高分子電解質(zhì)和有機(jī)電解液。而鋰離子電池僅使用電解液。這種原材料的差異,從根源上造就了二者諸多性能的不同。
塑形方面,聚合物電池憑借電解質(zhì)可固態(tài)可膠態(tài)的特性,能夠?qū)崿F(xiàn)薄形化、任意面積化和任意形狀化,這使得它在一些對(duì)空間和形狀要求苛刻的場(chǎng)景中優(yōu)勢(shì)明顯。反觀鋰離子電池,因?yàn)椴捎秒娊庖?,必須要有?jiān)固的外殼作為二次包裝來容納電解液,這不僅限制了其形狀的多變性,還額外增加了一部分重量。
安全性上,當(dāng)前常見的聚合物多為軟包電池,采用鋁塑膜做外殼。當(dāng)內(nèi)部采用有機(jī)電解質(zhì)時(shí),即使液體溫度升高也不會(huì)爆炸,因?yàn)槠涔虘B(tài)或膠態(tài)的特性避免了漏液?jiǎn)栴},最多只是自然破裂。不過,若瞬間電流過大發(fā)生短路,也有自燃或爆裂的可能。鋰離子電池在高溫高壓等極端情況下,則相對(duì)更容易出現(xiàn)爆炸等安全隱患。
電芯電壓上,聚合物電池利用高分子材料可在電芯里做成多層組合,輕松達(dá)到高電壓。而鋰離子電池電芯標(biāo)稱容量固定為3.6V,若要在實(shí)際應(yīng)用中獲取高電壓,就需要將多個(gè)電芯串聯(lián)在一起。
導(dǎo)電性上,聚合物電池的固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率較低,通常需加入添加劑成為凝膠電解質(zhì)來改善電導(dǎo)率,且其電導(dǎo)率受輔助材料質(zhì)量影響。鋰離子電池的電導(dǎo)率則較為穩(wěn)定。
總之,鋰離子電池和聚合物電池各有特點(diǎn)。鋰離子電池在電導(dǎo)率穩(wěn)定性等方面表現(xiàn)出色,聚合物電池在塑形、安全性等方面獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中,二者發(fā)揮著各自的價(jià)值,滿足著多樣化的需求 。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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