锂电池和聚合物锂电池的区别有什么

2022-05-21      1907 次浏览

锂电池是一种利用锂元素或锂合金作为负极材料的电池,具有高能量密度、高电压、长寿命等优点,广泛应用于各种电子设备中。锂电池根据电解质的不同,可以分为锂原电池和锂离子电池两大类。锂原电池是一种不可充电的电池,其正极材料为锰氧化物、硫化物等无机化合物,其电压稳定、容量大,但不能反复使用。锂离子电池是一种可充电的电池,其正极材料为钴酸锂、锰酸锂等有机化合物,其电压可调节、容量可变,但存在安全隐患。


聚合物锂电池是一种特殊的锂离子电池,其特点是在正极、负极或电解质中至少有一项使用高分子材料。高分子材料是一种分子量大的有机物,具有高强度、高韧性和高弹性的特性。聚合物锂电池的电解质可以是固态或胶态的高分子电解质,也可以是有机电解液。聚合物锂电池的正极材料除了采用锂离子电池的无机化合物,还可以采用导电高分子聚合物,如聚吡咯、聚苯胺等。


聚合物锂电池和锂电池相比,有以下几个主要区别:


1、原理不同

锂离子电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂金属电池通常是不可充电的,且内含金属态的锂。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。


聚合物电池是指的全固态或凝胶太为电解液的锂离子电池,一般采用铝塑复合膜作为包装材料。


2、原材料不同

聚合物电池正极材料除了采用锂离子电池的无机化合物,还可以采用导电高分子聚合物;聚合物电池的电解质有高分子电解质(固态或胶态)和有机电解液。


3、塑形差别

聚合物电池可以做到薄形化、任意面积化和任意形状化,原因在于其电解质可固态可胶态而非液态。


锂离子电池则采用电解液,要一个坚固的外壳作为二次包装容纳电解液。因此,这也使得锂离子电池新增了一部分重量。


4、电芯电压

由于聚合物电池采用高分子材料,可在电芯里做成多层组合达到高电压。


锂离子电池电芯标称容量是3.6V,要想在实际运用中达到高电压,则要将多个电芯串联在一起才能形成理想的高电压工作平台。


5、安全性

锂离子电池包经过了国家安全监测,不爆炸、不易燃、不起火,安全可靠。


当前的聚合物电池多是软包电池,采用铝塑膜做外壳,当内部采用有机电解质时,即使液体很热也不爆炸。


6、导电性

锂离子电池的电导率保持一个稳定的值,而不会受辅助材料质量的影响。


聚合物电池的固态电解质离子电导率低,目前重要是加入了一些添加剂使其成为凝胶电解质,以改善电导率。


7、容量

聚合物电池的容量并无有效提升,与标准容量的锂离子电池相比还有所减少。锂离子电池包容量大体积小。


综上所述,聚合物锂电池和锂电池各有优缺点,适用于不同的领域和需求。聚合物锂电池更适合于新兴的轻薄、柔性和可穿戴的电子产品,具有更好的安全性和塑形性,但其导电性、容量和成本方面还有待提高。锂电池则更适合于传统的大型、重型和高性能的电子产品,具有更好的电压、容量和导电性,但其安全性和塑形性方面还有待改进。随着科技的发展,两种电池都有可能在各自的领域取得更大的突破和创新。

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