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& 18650锂电池、聚合物锂电池：哪个更安全？
18650锂电池、聚合物锂电池：哪个更安全？
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当前位置：&>>&&>>&&>>&聚合物电池与液态锂电的区别
　　是锂离子的一种，但是与液（Li-ion）相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、轻量化，以及高安全性和低成本等多种明显优势，是一种新型。
　　由于各个厂商生产工艺的不同，目前市场上的聚合物锂电分为卷绕式（索尼、东芝为代表）、叠片式（TCL、ATL为代表）两种不同结构，但适应于手机需求的规格大都在4mm厚度以下。与液态比较，由于聚合物外包装采用了更薄的铝膜，比钢壳、铝壳更薄，而且生产方式与液态锂电不同，聚合物越薄越好生产，理论上可以生产出0.5mm以下厚度的电池。
　　液态锂电正好相反，越厚越好生产，低于4mm厚度的电池很难生产，即使生产出来了，容量明显不如聚合物锂电，成本也没优势。因而，电池越薄，聚合物生产成本越低、液态生产成本越高。
　　但较厚的规格上，液态锂电供应链成熟，工艺成熟，生产效率高，成品率高，有很强的制造成本优势。从目前市场来看，5mm、6mm厚度系列的液态锂电池虽然比3mm、4mm厚度系列电池容量高很多，但售价要低很多。聚合物从理论上来讲，在5mm、6mm厚度规格上的材料成本与液态接近，但目前 5mm、6mm系列电池的工艺成本要比液态高出很多，因而，要在此规格上与液态真正形成竞争，还有不少距离。
　　一般的电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。所谓的聚合物是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料做为主要的电池系统。而在目前所开发的聚合物锂离子电池系统中，高分子材料主要是被应用于正极及电解质。正极材料包括导电高分子聚合物或一般锂离子电池所采用的无机化合物，电解质则可以使用固态或胶态高分子电解质，或是有机电解液，负极则通常采用锂金属或锂碳层间化合物。一般锂离子技术使用液体或胶体电解液，因此需要坚固的二次包装来容纳可燃的活性成分，这就增加了重量和成本，另外也限制了尺寸的灵活性。而聚合物锂离子工艺中没有多余的电解液，因此它更稳定，也不易因电池的过量充电、针刺、碰撞或其他损害、以及过量使用而造成危险情况。
　　新一代的聚合物锂离子电池在形状上可做到薄形化（最薄0.8毫米）、任意面积化和任意形状化，大大提高了电池造型设计的灵活性，从而可以配合产品需求，做成任何形状与容量的电池，为应用设备开发商在上提供了高度的设计灵活性和适应性，以最大化地优化其产品性能。同时，聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了50%,其容量、充放电特性、安全性、工作温度范围、循环寿命（超过500 次）与环保性能等方面都较锂离子电池有大幅度的提高。
　　聚合物锂离子电池
　　聚合物锂离子电池和平常电池的差别在电解质上。在20世纪70年代最初的设计中，采用了固态聚合物电解质。这类电解质类似于塑料薄膜，不能导通但是可以让离子交换（能够充电的原子或者原子团）。聚合物电解质取代了传统的浸透电解液的多孔隔膜。干态聚合物电解质的设计允许组装简化，提高电池机械强度，安全，并且能够制造成为超薄的几何外形。单个电池的厚度可以薄到1mm.设备设计师能够根据他们的想象力来自由设计电池的形状和大小。不幸的是，固态聚合物锂离子电池受制于其较差的导电性。内阻太高而无法提供当前通信设备所需要的高脉冲电流，无法驱动笔记本电脑的硬盘。加热电池到60摄氏度，电导率迅速提高，但是这样的要求不适合在便携设备上应用。
　　作为一种折中方式，引入了一些凝胶电解质。目前市场上销售的大部分手机聚合物锂离子电池都是包含了凝胶电解质的混和型电池。用锂离子聚合物来修正这一系统，使之成为目前唯一用于便携设备的聚合物。加入凝胶电解质以后，锂离子聚合物电池和一般锂离子电池
　　又有什么不同呢？虽然这两种电池在性能表现上非常相似，但是锂离子聚合物作为唯一固态电解质替代了多孔隔膜。凝胶电解质只是增加了离子电导。聚合物锂离子电池并没有像一些分析家预测的那样流行。它的优越性和低制造成本还没有被认识到。因为其容量并没有得到提高，实际上，容量比标准锂离子电池还有轻微减少。聚合物锂离子电池的市场在超薄几何形状电源的应用上，例如信用卡电源等类似的应用。
　　优势：
　　超薄，电池能够组装进信用卡中
　　外形灵活：制造商不用局限于标准外形，能够经济地做成合适的大小。
　　质量轻：采用聚合物电解质的电池无需金属壳来作为保护外包装。
　　改进了安全：过充更稳定，电解液泄漏的几率更低。
　　局限：
　　和锂离子电池相比能量密度和循环次数都有下降。
　　制造昂贵。
　　没有标准外形，大多数电池为高容量消费市场而制造。
　　和锂离子电池相比，价格、能量比较高。
　　更多的聚合物电池请点击
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锂离子电池的三大特性分析
时间： 11:12:47来源：本站原创浏览次数：
一、电池的容量特性
容量测试得到电池在不同倍率下的放电电压与容量关系曲线如图3所示。
图3 不同倍率下的放电电压与容量的关系曲线
从图中可以看出，在整个放电过程中的电压曲线可以分为3个阶段：
1）电池在初始阶段端电压快速下降，放电倍率越大，电压下降的越快；
2）电池电压进入一个缓慢变化的阶段，这段时间称为电池的平台区，放电倍率越小，平台区持续的时间越长，平台电压越高，电压下降越缓慢。在锂离子电池的实际使用过程中，尽可能希望电池工作在平台区；
3）在电池电量接近放完时，电池负载电压开始急剧下降直至达到放电截止电压。从容量测试的结果中，同时还可以得到放电电流与容量的曲线关系，如图4所示。
图4　不同放电电流与容量的关系曲线
& & 从图中可以看出，电池放电电流的大小，会直接影响到电池的实际容量。放电电流越大，电池容量相应减小，这表明放电电流越大，到达终止电压经历的时间越短。所以谈到电池容量时，应指明其放电电流（放电倍率）。
二、电池开路电压特性
开路电压测试［6］得到锂离子电池开路电压与电池SOC的关系曲线如图５所示。
图5　电池充电与放电时的OCV-SOC曲线
从图中可以看出，电池的OCV－SOC曲线与电池放电电压曲线趋势基本相同。在SOC的中间区间（20％＜SOC＜80％）内，电池的OCV变化极小，电池处于平台区；而在SOC的两端区间（SOC＜10％和SOC＞90％），OCV 的变化率较大，整个的OCV－SOC曲线呈现中间区域平坦，头尾两端陡峭的样子，开路电压法即是利用这一稳定的对应关系进行SOC估计。
锂离子电池OCV－SOC关系曲线受温度、放电倍率、老化程度因素影响较小［7］，但在充放电2种状态下，两条特性曲线之间会存在一定差异。
三、电池内阻特性
图6表示磷酸铁锂电池在充电和放电时的欧姆内阻。
图6　电池内阻变化曲线
磷酸铁锂电池的欧姆内阻曲线呈现以下的特点：在图6中较宽广的SOC围内，即SOC＝［10％，100％］的区间内，电池的欧姆内阻变化很小，而在较低的SOC区间内，随SOC的降低欧姆内阻出现较大幅度的增长，这是因为电池放电末期，电池内部化学物质活性降低；在整个SOC范围内，充电欧姆内阻总体大于放电欧姆内阻，这是因为锂离子电池放电属于自发反应，较容易；充电是由外部电源作用，使锂离子嵌入负极，较困难。需要说明的是，电池的内阻变化非常复杂，受温度、放电深度、充放电倍率、循环次数等因素影响。同一类型的不同电池单体，还与电池出厂不一致性和工作环境的不同相关。