聚合物鋰電池和三元鋰電池的區(qū)別

來源：存能電氣  日期：2019-04-12 23:07  瀏覽量：次

　　聚合物鋰電池和三元鋰電池的區(qū)別。聚合物鋰電池和三元鋰電池都是鋰電池的一種，聚合物電芯是一個(gè)大類，里面包括有三元聚合物，還有錳酸鋰聚合物和鈷酸鋰聚合物。下面存能小編就帶大家一起來分析下聚合物鋰電池和三元鋰電池的區(qū)別?

　　聚合物鋰電池和三元鋰電池的區(qū)別

　　從使用材料來區(qū)分話，聚合物鋰電池正極材料分為鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰材料，負(fù)極為石墨，電池工作原理也基本一致。聚合物鋰電池正極材料主要區(qū)別在于電解質(zhì)的不同，液態(tài)鋰離子電池使用液體電解質(zhì)，聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質(zhì)來代替，這種聚合物可以是“干態(tài)”的，也可以是“膠態(tài)”的，目前大部分采用聚合物凝膠電解質(zhì)。

　　三元聚合物鋰電池的正極材料使用鎳鈷錳酸鋰或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰電池，三元復(fù)合正極材料是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，三元材料做正極的電池相對(duì)于鈷酸鋰電池安全性高，但是電壓太低。其中磷酸鐵鋰作為正極材料的電池充放電循環(huán)壽命長，但其缺點(diǎn)是能量密度、高低溫性能、充放電倍率特性均存在較大差距，且生產(chǎn)成本較高，磷酸鐵鋰電池技術(shù)和應(yīng)用已經(jīng)遇到發(fā)展的瓶頸;錳酸鋰電池能量密度低、高溫下的循環(huán)穩(wěn)定性和存儲(chǔ)性能較差，因而錳酸鋰僅作為國際第1代動(dòng)力鋰電的正極材料;而多元材料因具有綜合性能和成本的雙重優(yōu)勢日益被行業(yè)所關(guān)注和認(rèn)同，逐步超越磷酸鐵鋰和錳酸鋰成為主流的技術(shù)路線。

　　聚合物鋰電的性能特點(diǎn)：塑形靈活性、更高的質(zhì)量比能量、電化學(xué)穩(wěn)定窗口寬，可達(dá)5V、完美的安全可靠性、更長循環(huán)壽命，容量損失少、體積利用率高。

　　三元鋰電池的性能特點(diǎn)：在容量與安全性方面比較均衡的材料，循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰，前期由于技術(shù)原因其標(biāo)稱電壓只有3.5-3.6V，在使用范圍方面有所限制，但到目前，隨著配方的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善，電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V，在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過鈷酸鋰電池水平。

　　聚合物鋰電池的優(yōu)點(diǎn)

　　1.單體電池的工作電壓高達(dá)3.6v~3.8v遠(yuǎn)高于鎳氫和鎳鎘電池的1.2V電壓。

　　2.容量密度大,其容量密度是鎳氫電池或鎳鎘電池的1.5~2.5倍,或者更高。

　　3.自放電小,在放置很長時(shí)間后其容量損失也很小。

　　4.壽命長，正常使用其循環(huán)壽命可達(dá)到500次以上。

　　5.沒有記憶效應(yīng),在充電前不必將剩余電量放空,使用方便。

　　6.安全性能好：聚合物鋰電池在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑軟包裝，有別于液態(tài)電芯的金屬外殼，一旦發(fā)生安全隱患，液態(tài)電芯容易爆炸，而聚合物電芯最多只會(huì)氣鼓。

　　7.厚度小，能做得更?。撼?，電池能夠組裝進(jìn)信用卡中。普通液態(tài)鋰電采用先定制外殼，后塞正負(fù)極材料的方法，厚度做到3.6mm以下存在技術(shù)瓶頸，聚合物電芯則不存在這一問題，厚度可做到1mm以下，符合時(shí)下手機(jī)需求方向。

　　8.重量輕：采用聚合物電解質(zhì)的電池?zé)o需金屬殼來作為保護(hù)外包裝。聚合物電池重量較同等容量規(guī)格的鋼殼鋰電輕40%，較鋁殼電池輕20%。

　　9.容量大：聚合物電池較同等尺寸規(guī)格的鋼殼電池容量高10～15%，較鋁殼電池高5～10%，成為彩屏手機(jī)及彩信手機(jī)的首選，現(xiàn)在市面上新出的彩屏和彩信手機(jī)也大多采用聚合物電芯。

　　10.內(nèi)阻?。壕酆衔镫娦镜膬?nèi)阻較一般液態(tài)電芯小，目前國產(chǎn)聚合物電芯的內(nèi)阻甚至可以做到35mΩ以下，極大的減低了電池的自耗電，延長手機(jī)的待機(jī)時(shí)間，完全可以達(dá)到與國際接軌的水平。這種支持大放電電流的聚合物鋰電更是遙控模型的理想選擇，成為最有希望替代鎳氫電池的產(chǎn)品。

　　11.形狀可定制：制造商不用局限于標(biāo)準(zhǔn)外形，能夠經(jīng)濟(jì)地做成合適的大小。聚合物電池可根據(jù)客戶的需求增加或減少電芯厚度，開發(fā)新的電芯型號(hào)，價(jià)格便宜，開模周期短，有的甚至可以根據(jù)手機(jī)形狀量身定做，以充分利用電池外殼空間，提升電池容量。

　　12.放電特性佳：聚合物電池采用膠體電解質(zhì)，相比液態(tài)電解質(zhì)，膠體電解質(zhì)具有平穩(wěn)的放電特性和更高的放電平臺(tái)。

　　13.保護(hù)板設(shè)計(jì)簡單：由于采用聚合物材料，電芯不起火、不爆炸，電芯本身具有足夠的安全性，因此聚合物電池的保護(hù)線路設(shè)計(jì)可考慮省略PTC和保險(xiǎn)絲，從而節(jié)約電池成本。

　　聚合物鋰電的缺點(diǎn)

　　電池成本高,電解質(zhì)體系提純困難。需要保護(hù)線路控制，過充或者過放都會(huì)使電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)的可逆性遭到破壞，從而嚴(yán)重影響電池的壽命。

　　三元鋰電池的優(yōu)點(diǎn)

　　從2014年初以來，三元材料鋰電池各方面不斷改性，循環(huán)次數(shù)不斷增加，目前適當(dāng)增加成本，已經(jīng)可以達(dá)到1500次以上，而且三元材料的鋰電池安全性能也在不斷改善，越來越向磷酸鐵鋰靠近。近兩年新出現(xiàn)的鎳鈷鋁新三元材料，雖然在電池制造過程中對(duì)環(huán)境要求較高，但是其穩(wěn)定性與安全性進(jìn)一步提高，為多家電池廠所認(rèn)可、試產(chǎn)。三元鋰電池電壓平臺(tái)高。電壓平臺(tái)是電池能量密度的重要指標(biāo)，決定著電池的基本效能和成本，因此對(duì)電池材料的選用，有重要的意義。電壓平臺(tái)越高，比容量越大，肯定同樣體積、重量，甚至同樣安時(shí)的電池，電壓平臺(tái)比較高的三元材料鋰電池續(xù)航里程更遠(yuǎn)。三元材料的電壓平臺(tái)明顯比磷酸鐵鋰高，高線可以達(dá)到4.2伏，放電平臺(tái)可以達(dá)到3.6或者3.7伏。、能量密度高、振實(shí)密度高。

　　三元鋰電池的缺點(diǎn)

　　安全性差、耐高溫性差、壽命差、大功率放電差、元素有毒，三元鋰電池大功率充放電后溫度急劇升高，高溫后釋放氧氣極容易燃燒。

　　聚合物鋰電池和三元鋰電池的應(yīng)用范圍

　　聚合物鋰電池外形可做到比較薄，容量要比鋰離子電池高百分之十五左右，重量輕，常用于手機(jī)、mp3等便攜設(shè)備。目前三元材料的電芯在筆記本電池領(lǐng)域廣泛使用。

　　上面就是聚合物鋰電池和三元鋰電池的區(qū)別，看完你明白了嗎?