鋰電池與聚合物鋰電池有什么不同
鋰電池的概念使用非常頻繁,稍加留意,我們會發(fā)現(xiàn)用這個概念其實是有廣義、較狹義和狹義三種區(qū)別的。廣義的鋰電池包括鋰原電池、鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池和聚合物鋰電池等,是一個泛稱;由于鋰離子電池比鋰原電池應用更廣,所以鋰電池在較狹義上通常是指鋰離子電池;在鋰離子電池內(nèi)部又有兩種分類:聚合物鋰離子電池和液態(tài)鋰離子電池,因為質(zhì)量更大、應用更多的是液態(tài)鋰離子電池,所以鋰電池的狹義理解就是指液態(tài)鋰離子電池,而聚合物鋰離子電池又叫鋰聚合物電池,人們習慣上簡稱為聚合物電池。
如果在廣義和較狹義的意思上比較鋰聚合物電池和鋰電池的區(qū)別,那么,唯一的就是種概念和屬概念的關(guān)系,鋰聚合物電池被包含于鋰電池。因此,具有比較意義的就是狹義層面上的比較:即聚合物電池和液態(tài)鋰離子電池的比較,基于此,以下用鋰電池代指液態(tài)鋰離子電池。
1、根本區(qū)別是原材料,這是二者各種不同表現(xiàn)的總根源。聚合物電池是指在正極、負極或電解質(zhì)三大組件中至少有一項使用高分子材料。高分子的意思是分子量大,與其相對應的概念是小分子,高分子具有高強度、高韌性和高彈性。目前研發(fā)的聚合物電池高分子材料主要用于正極與電解質(zhì)。①聚合物電池正極材料除了采用鋰電池的無機化合物,還可以采用導電高分子聚合物;②、聚合物電池的電解質(zhì)有高分子電解質(zhì)(固態(tài)或膠態(tài))和有機電解液,鋰電池使用電解液(液體或膠體)
2、在塑形上,聚合物電池可以做到薄形化、任意面積化和任意形狀化,原因在于其電解質(zhì)可固態(tài)可膠態(tài)而非液態(tài),鋰電池則采用電解液,需要一個堅固的外殼作為二次包裝容納電解液。因此,這也使得鋰電池增加了一部分重量。
3、安全性方面:當前的聚合物多是軟包電池,采用鋁塑膜做外殼,當內(nèi)部采用有機電解質(zhì)時,即使液體很熱也不爆炸,因為鋁塑膜聚合物電池采用固態(tài)或膠態(tài)而無漏液,只是自然破裂。但是任何事情都不是絕對的,如果瞬間電流足夠大,發(fā)生短路,則電池自燃或爆裂并非不可能,手機和平板電腦安全事故的發(fā)生多由這種情況引起。
4、電芯電壓:由于聚合物電池采用高分子材料,可在電芯里做成多層組合達到高電壓,而鋰電池電芯標稱容量是3.6V,要想在實際運用中達到高電壓,則需要將多個電芯串聯(lián)在一起才能形成理想的高電壓工作平臺。如果用以上幾個特點對比聚合物電池和鋰電池哪個好,那么結(jié)論就是一定的,然而,在市場上還是鋰電池的應用占主體地位,這說明鋰電池也有相對優(yōu)勢,我們繼續(xù)比較下去。
5、導電性:聚合物電池的固態(tài)電解質(zhì)離子電導率低,目前主要是加入了一些添加劑使其成為凝膠電解質(zhì),以改善電導率。這也只是增加了離子電導,不似鋰電池的電導率保持一個穩(wěn)定的值,而不會受輔助材料質(zhì)量的影響。