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聚合物锂电池和三元锂电池的区别

钜大LARGE  |  点击量:8342次  |  2019年07月25日  

摘要
聚合物锂电池和三元锂电池的区别。聚合物锂电池和三元锂电池都是锂电池的一种,聚合物电芯是一个大类,里面包括有三元聚合物,还有锰酸锂聚合物和钴酸锂聚合物。

聚合物锂电池和三元锂电池的区别。聚合物锂电池和三元锂电池都是锂电池的一种,聚合物电芯是一个大类,里面包括有三元聚合物,还有锰酸锂聚合物和钴酸锂聚合物。下面小编就带大家一起来分析下聚合物锂电池和三元锂电池的区别?


聚合物锂电池和三元锂电池的区别


从使用材料来区分话,聚合物锂电池正极材料分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料,负极为石墨,电池工作原理也基本一致。聚合物锂电池正极材料主要区别在于电解质的不同,液态锂离子电池使用液体电解质,聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替,这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物凝胶电解质。


三元聚合物锂电池的正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池,三元复合正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整,三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高,但是电压太低。其中磷酸铁锂作为正极材料的电池充放电循环寿命长,但其缺点是能量密度、高低温性能、充放电倍率特性均存在较大差距,且生产成本较高,磷酸铁锂电池技术和应用已经遇到发展的瓶颈;锰酸锂电池能量密度低、高温下的循环稳定性和存储性能较差,因而锰酸锂仅作为国际第1代动力锂电的正极材料;而多元材料因具有综合性能和成本的双重优势日益被行业所关注和认同,逐步超越磷酸铁锂和锰酸锂成为主流的技术路线。


聚合物锂电的性能特点:塑形灵活性、更高的质量比能量、电化学稳定窗口宽,可达5V、完美的安全可靠性、更长循环寿命,容量损失少、体积利用率高。


三元锂电池的性能特点:在容量与安全性方面比较均衡的材料,循环性能好于正常钴酸锂,前期由于技术原因其标称电压只有3.5-3.6V,在使用范围方面有所限制,但到目前,随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。


  聚合物锂电池的优点


1.单体电池的工作电压高达3.6v~3.8v远高于镍氢和镍镉电池的1.2V电压。


2.容量密度大,其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5~2.5倍,或者更高。


3.自放电小,在放置很长时间后其容量损失也很小。


4.寿命长,正常使用其循环寿命可达到500次以上。


5.没有记忆效应,在充电前不必将剩余电量放空,使用方便。


6.安全性能好:聚合物锂电池在结构上采用铝塑软包装,有别于液态电芯的金属外壳,一旦发生安全隐患,液态电芯容易爆炸,而聚合物电芯最多只会气鼓。


7.厚度小,能做得更薄:超薄,电池能够组装进信用卡中。普通液态锂电采用先定制外壳,后塞正负极材料的方法,厚度做到3.6mm以下存在技术瓶颈,聚合物电芯则不存在这一问题,厚度可做到1mm以下,符合时下手机需求方向。


8.重量轻:采用聚合物电解质的电池无需金属壳来作为保护外包装。聚合物电池重量较同等容量规格的钢壳锂电轻40%,较铝壳电池轻20%。


9.容量大:聚合物电池较同等尺寸规格的钢壳电池容量高10~15%,较铝壳电池高5~10%,成为彩屏手机及彩信手机的首选,现在市面上新出的彩屏和彩信手机也大多采用聚合物电芯。


10.内阻小:聚合物电芯的内阻较一般液态电芯小,目前国产聚合物电芯的内阻甚至可以做到35mΩ以下,极大的减低了电池的自耗电,延长手机的待机时间,完全可以达到与国际接轨的水平。这种支持大放电电流的聚合物锂电更是遥控模型的理想选择,成为最有希望替代镍氢电池的产品。


11.形状可定制:制造商不用局限于标准外形,能够经济地做成合适的大小。聚合物电池可根据客户的需求增加或减少电芯厚度,开发新的电芯型号,价格便宜,开模周期短,有的甚至可以根据手机形状量身定做,以充分利用电池外壳空间,提升电池容量。


12.放电特性佳:聚合物电池采用胶体电解质,相比液态电解质,胶体电解质具有平稳的放电特性和更高的放电平台。


13.保护板设计简单:由于采用聚合物材料,电芯不起火、不爆炸,电芯本身具有足够的安全性,因此聚合物电池的保护线路设计可考虑省略PTC和保险丝,从而节约电池成本。


  聚合物锂电的缺点


电池成本高,电解质体系提纯困难。需要保护线路控制,过充或者过放都会使电池内部化学物质的可逆性遭到破坏,从而严重影响电池的寿命。


三元锂电池的优点


从2014年初以来,三元材料锂电池各方面不断改性,循环次数不断增加,目前适当增加成本,已经可以达到1500次以上,而且三元材料的锂电池安全性能也在不断改善,越来越向磷酸铁锂靠近。近两年新出现的镍钴铝新三元材料,虽然在电池制造过程中对环境要求较高,但是其稳定性与安全性进一步提高,为多家电池厂所认可、试产。三元锂电池电压平台高。电压平台是电池能量密度的重要指标,决定着电池的基本效能和成本,因此对电池材料的选用,有重要的意义。电压平台越高,比容量越大,肯定同样体积、重量,甚至同样安时的电池,电压平台比较高的三元材料锂电池续航里程更远。三元材料的电压平台明显比磷酸铁锂高,高线可以达到4.2伏,放电平台可以达到3.6或者3.7伏。、能量密度高、振实密度高。


三元锂电池的缺点


安全性差、耐高温性差、寿命差、大功率放电差、元素有毒,三元锂电池大功率充放电后温度急剧升高,高温后释放氧气极容易燃烧。


聚合物锂电池和三元锂电池的应用范围


聚合物锂电池外形可做到比较薄,容量要比锂离子电池高百分之十五左右,重量轻,常用于手机、mp3等便携设备。目前三元材料的电芯在笔记本电池领域广泛使用。


上面就是聚合物锂电池和三元锂电池的区别,看完你明白了吗?


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