锂聚合物电池 锂聚合物电池的优缺点


谈及现代能源技术中的翘楚,聚合物锂电池自是不可忽视的一种。其核心技术在于其电解质形态,与液体锂离子电池相比,它选择了固体聚合物电解质。关于它的特点和用途,现在就来为您详解一二。

一、聚合物锂电池的概述

锂离子电池(LIB)与锂聚合物电池(PLB)是电池家族中的两大成员。尽管两者都使用有机电解质进行充放电反应,但它们的正负极材料和结构却有所不同。LIB多以锂钴为正极材料,而PLB则以镍或锰等金属为负极材料。虽然二者的化学性能在充放电过程中差异不大,但因各自导电性及电极材料的独特性,它们的应用领域各有千秋。

前者多用于智能手机、笔记本电脑、数码相机等消费电子产品的电力管理;后者则更适用于对电池形态有特殊要求的场合,如电动工具等。聚合物锂电池,以聚乙炔为负极材料,高电压、大容量,具有出色的能量密度和长循环寿命。当前,它在汽车启动蓄电池及电动自行车蓄电池中担任了重要角色。

二、聚合物锂电池的优点与优势

该类型电池具备卓越的轻量化和高容量特性。得益于其独特的聚合物电解质,它无需金属外壳作为保护包装,因此在同等容量下,比传统钢壳锂电池轻了40%,比铝壳电池轻了20%。当电池体积较大时,其容量优势更为明显,通常高出约30%。

聚合物锂电池具有出色的轻薄性。其厚度可薄至1毫米以下,使其能轻松制成般的设备。与普通液态锂电池相比,其厚度在小于3.6毫米时仍能保持技术可行性。

其安全性能也相当出色。采用铝塑软包装的结构形式,即使在面临安全隐患时,也只会表现为简单的充气燃烧,不会像传统液体电池那样发生。

它的形状定制化也是一大亮点。根据实际需求,可以灵活调整电池的厚度。例如,某知名品牌的笔记本就采用了梯形聚合物电池,这一设计充分地利用了内部空间。

再者说,聚合物锂电池的工作电压较高。其电压范围在3.6v至3.8v之间,远高于镍氢电池和镍镉电池。

它还拥有无记忆效应、自放电小、寿命长等优点。充电前无需清空剩余电量,长时间放置后容量损失小,正常使用的循环寿命可达500次以上。其容量密度也是同类产品的1.5至2.5倍或更高。

三、聚合物锂电池的不足之处

尽管聚合物锂电池拥有诸多优点,但也有其局限性。例如,与传统的18650电池相比,其寿命可能稍短。由于其方案和材料的差异,有的聚合物电池在大电流放电时的性能可能不及18650。通用性也是其面临的问题之一。

如果聚合物电池出现故障,往往意味着整个电池的报废。这需要精细的保护电路控制来避免过充或过放对电池中化学物质可逆性的。

由于其可定制化的特性以及多样化的形状带来的制造复杂性,成本相对较高也是不容忽视的问题。