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聚合物锂电池和锂电池区别,锂聚合物电池会爆炸吗

发布时间: 2021-05-09 17:02:44| 来源: 金属之家| 浏览量: 55

主要区别

根据锂离子电池所用电解质材料的不同,锂离子电池分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池或塑料锂离子电池。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的,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。它们的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。

1、根本区别是原材料,这是二者各种不同表现的总根源。聚合物电池是指在正极、负极或电解质三大组件中至少有一项使用高分子材料。高分子的意思是分子量大,与其相对应的概念是小分子,高分子具有高强度、高韧性和高弹性。目前研发的聚合物电池高分子材料主要用于正极与电解质。①聚合物电池正极材料除了采用锂电池的无机化合物,还可以采用导电高分子聚合物;②、聚合物电池的电解质有高分子电解质(固态或胶态)和有机电解液,锂电池使用电解液(液体或胶体)

2、在塑形上,聚合物电池可以做到薄形化、任意面积化和任意形状化,原因在于其电解质可固态可胶态而非液态,锂电池则采用电解液,需要一个坚固的外壳作为二次包装容纳电解液。因此,这也使得锂电池增加了一部分重量。

3、安全性方面:当前的聚合物多是软包电池,采用塑膜做外壳,当内部采用有机电解质时,即使液体很热也不爆炸,因为铝塑膜聚合物电池采用固态或胶态而无漏液,只是自然破裂。但是任何事情都不是绝对的,如果瞬间电流足够大,发生短路,则电池自燃或爆裂并非不可能,手机和平板电脑安全事故的发生多由这种情况引起。

4、电芯电压:由于聚合物电池采用高分子材料,可在电芯里做成多层组合达到高电压,而锂电池电芯标称容量是3.6V,要想在实际运用中达到高电压,则需要将多个电芯串联在一起才能形成理想的高电压工作平台。如果用以上几个特点对比聚合物电池和锂电池哪个好,那么结论就是一定的,然而,在市场上还是锂电池的应用占主体地位,这说明锂电池也有相对优势,我们继续比较下去。

5、导电性:聚合物电池的固态电解质离子电导率低,目前主要是加入了一些添加剂使其成为凝胶电解质,以改善电导率。这也只是增加了离子电导,不似锂电池的电导率保持一个稳定的值,而不会受辅助材料质量的影响。

6、容量:聚合物电池的容量并无有效提升,与标准容量的锂电池相比还有所减少。

7、制造工艺:聚合物电池越薄越好生产,锂电池越厚越好生产,这使得锂电池在应用上可拓展领域更多。

8、价格:这是决定二者市场容量的关键因素,目前,市场上聚合物电池价格普遍高于锂电池,这影响到二者的市场容量,前者与后者之比是1:9。

聚合物锂电池和锂电池区别.jpg

聚合物锂电池分类

固体聚合物电解质锂离子电池电解质为聚合物与盐的混合物,这种电池在常温下的离子电导率高,可在常温下使用。

凝胶凝胶聚合物电解质锂离子电池即在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂,从而提高离子导电率,使电池可在常温下使用。

聚合物由于用固体电解质代替了液体电解质,与液态锂离子电池相比,聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点,因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳,从而可以改善整个电池的比容量;聚合物锂离子电池还可以采用高分子作正极材料,其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高20%以上。聚合物锂离子(Polymer Lithium-Ion Battery)电池具有小型化、薄型化、轻量化的特点。因此,聚合物电池在市场占有会逐渐增多。

聚合物锂电池.jpg

聚合物锂电池会爆炸吗?

聚合物锂电池是采用软性包装和聚合物电解质而制成的一种锂电池产品,正常情况下的使用、贮存都不会爆炸,除非人为强力破坏导致其短路。锂聚合物电池,又被成为高分子电池。它与锂离子电池相比在安全性上最大的区别在于当两个电池由于内部受热到一定程度是,锂离子电池会发生爆炸的情况,而锂聚合物电池只会发生化学性质的挥发,至多燃烧而绝不爆炸。

从结构上,聚合物锂电池一般采用软包装,外壳较薄,比较软,锂离子电池多采用硬包装,外壳较厚,比较硬,从安全的角度,软包装的电池一旦发生突发性破损,如充电电压过高、温度过高引起的爆炸,其破坏性远小于硬包装的锂电池。

为了减少爆炸事故的发生,聚合物锂电池正在越来越多的场合获得应用,虽然锂电池替代其他类型电池还在进程当中,但在锂电池类型中,聚合物锂电池已经开始在部分领域取代普通锂电池。

聚合物锂电池会爆炸.jpg

如何预防锂电池爆炸

大多数锂电池起火和爆炸都是由于短路引起的。这种情况发生在塑料分离器失灵的情况下,从而让阳极和阴极直接接触。一旦这两极聚在一起,电池就会开始过热。

所有的锂电池爆炸都是由于短路引起的电池发热造成的,而引起短路的原因又有过充、过放、正负极直接对接,电解质泄漏等。所以,在锂电池设计中,可从以下几点着手:

1、禁止电池过充到4.2V以上;

2、禁止电池过放到2.75V以下;

3、在属外壳上装上防爆阀;

4、工艺过程中防短路。

最好的办法当然是要有锂电池保护线路板的设计。这虽然会增加锂电池的制造成本,但对于锂电池的安全使用是必要的,一切正规的锂电池生产厂家的产品都免不了这一设计。

稀有金属

稀有金属

稀有金属是在地壳中含量较少、分布稀散或难以从原料中提取的金属,如锂、铍、钛、钒、锗、铌、钼、铯、镧、钨、镭等。稀有金属主要用于制造特种钢、超硬质合金和耐高温合金,在电气工业、化学工业、陶瓷工业、原子能工业及火箭技术等方面。

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