聚合物锂离子电池和液态锂离子电池差别比较

2021-02-26      1059 次浏览

前两年我们所用的锂离子电池几乎都是液态锂离子电池,像手机电池,笔记本电池等,这两年聚合物发展很快,两者之间的界限慢慢模糊了。聚合物的特点是可塑性好,在安全方面不会爆炸,只是冒烟。液态锂离子电池的形状只有方形和圆柱形两种,外壳都是金属壳分别铝壳和钢壳,前者应用手机等小型设备,后者经过多个串并联成组后应用于笔记本等中型耗电量大些的设备上。聚合物电池采用铝塑料材质,其形状可变,可以塑造成除长方体和圆柱体外的不太规则的形状,在蓝牙耳机这种微型设备中大多是聚合物电池。但这几年聚合物电池迅速发展,手机电池,笔记本电池也有他们的身影了,因为就其电性能来说两者没有太大差别。现在假如想了解一个手机电池是否是聚合物电池,那最简单也是最有效的方法就是撕开电池外包装看电芯的外壳是否是金属的了。

一、聚合物锂离子电池和锂离子电池差别


相关于锂离子电池,锂聚合物电池的特点如下:


1.无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。


2.可制成薄型电池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。


3.电池可设计成多种形状。


4.电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲900左右。


5.可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池。


6.由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。


7.容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍。


二、聚合物锂离子电池寿命


正确的说法:锂电寿命和充电周期的完成次数有关,和充电次数没有直接关系。


简单的理解,例如,一块锂电在第一天只用了一半的电量,然后又为它充满电。假如第二天还如此,即用一半就充,总共两次充电下来,这只能算作一个充电周期,而不是两个。因此,通常可能要经过好几次充电才完成一个周期。每完成一个充电周期,电量就会减少一点。不过,减少幅度非常小,高品质的电池充过多次周期后,仍然会保留原始电量的80%,很多锂电供电产品在经过两三年后仍然照常使用,就是这个原因。当然锂电寿命到了最终还是要更换的。


锂电的寿命一般为300~500个充电周期。假设一次完全放电供应的电量为Q,如不考虑每个充电周期以后电量的减少,则锂电在其寿命内总共可以供应或为其补充300Q-500Q的电力。由此我们了解,假如每次用1/2就充,则可以充600-1000次;假如每次用1/3就充,则可以充900~1500次。以此类推,假如随机充电,则次数不定。总之,不论怎么充,总共补充进300Q~500Q的电力这一点是恒定的。所以,我们也可以这样理解:锂离子电池寿命和电池的总充电电量有关,和充电次数无关。深放深充和浅放浅充关于锂电寿命的影响相差不大。


事实上,浅放浅充关于锂电更加有益处,只有在产品的电源模块为锂电做校准时,才有深放深充的必要。所以,使用锂电供电的产品不必拘泥于过程,一切以方便为先,随时充电,不必担心影响寿命。


假如在高于规定的操作温度,即35°C以上的环境中使用锂电,电池的电量将会不断的减少,即电池的供电时间不会像往常那样长。假如在这样的温度下,还要为设备充电,那对电池的损伤将更大。即使是在较热的环境中存放电池,也会不可防止的对电池的质量造成相应的损坏。所以,尽量保持在适益的操作温度是延长锂电寿命的好方法。


假如在低温环境,即4°C以下中使用锂电,同样也会发现电池的使用时间减少了,有些手机的原装锂电在低温环境中甚至充不上电。但不必太担心,这只是暂时状况,不同于高温环境下的使用,一旦温度升起来,电池中的分子受热,就马上恢复到以前的电量。


聚合物电池更好,锂离子电池现在几乎面对淘汰,锂离子电池是以金属锂作为负极。最早的是锂二氧化锰电池,反应方式是氧化还原反应Li+MnO2=LiMnO2。锂金属电池电压大概在3.0~3.6用途,看正极材料决定。现在锂金属电池重要还是用于纽扣电池上,其他都已被锂聚合物电池或锂离子电池代替。应为锂是比钠还活泼的金属,极易容易失去电池,也就是极易发生氧化反应。钠就不用说了,连水中的氢都可以置换出来,锂离子电池几乎遇到空气就反应了,以前经常可以看到野外用锂离子电池取火,就是把电池打烂,里面的锂和空气反应放出巨大的热,可见锂离子电池是多危险。



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