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聚合物鋰電池的優缺點


與液態鋰離子電池相比,聚合物鋰離子電池不但安全性高,同時還具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優點,外殼也使用了更輕的鋁塑復合薄膜。不過,其低溫放電性能可能還有提升的空間。

液態鋰電

由于各個廠商生產工藝的不同,市場上的聚合物鋰電分為卷繞式、疊片式(TCL、ATL為代表)兩種不同結構,但適應于手機需求的規格大都在4mm厚度以下。與液態比較,由于聚合物外包裝采用了更薄的鋁膜,比鋼殼、鋁殼更薄,而且生產方式與液態鋰電不同,聚合物越薄越好生產,理論上可以生產出0.5mm以下厚度的電池。
液態鋰電正好相反,越厚越好生產,低于4mm厚度的電池很難生產,即使生產出來了,容量明顯不如聚合物鋰電,成本也沒優勢。因而,電池越薄,聚合物生產成本越低、液態生產成本越高。
但較厚的規格上,液態鋰電供應鏈成熟,工藝成熟,生產效率高,成品率高,有很強的制造成本優勢。從市場來看,5mm、6mm厚度系列的液態鋰電池雖然比3mm、4mm厚度系列電池容量高很多,但售價要低很多。聚合物從理論上來講,在5mm、6mm厚度規格上的材料成本與液態接近,但目前 5mm、6mm系列電池的工藝成本要比液態高出很多,因而,要在此規格上與液態真正形成競爭,還有不少距離。
一般的電池主要的構造包括有正極、負極與電解質三項要素。所謂的聚合物鋰離子電池是說在這三種主要構造中至少有一項或一項以上使用高分子材料做為主要的電池系統。所開發的聚合物鋰離子電池系統中,高分子材料主要是被應用于正極及電解質。正極材料包括導電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機化合物,電解質則可以使用固態或膠態高分子電解質,或是有機電解液,負極則通常采用鋰金屬或鋰碳層間化合物。一般鋰離子技術使用液體或膠體電解液,因此需要堅固的二次包裝來容納可燃的活性成分,這就增加了重量和成本,另外也限制了尺寸的靈活性。
新一代的聚合物鋰離子電池在形狀上可做到薄形化(最薄0.8毫米)、任意面積化和任意形狀化,大大提高了電池造型設計的靈活性,從而可以配合產品需求,做成任何形狀與容量的電池,為應用設備開發商在電源解決方案上提供了高度的設計靈活性和適應性,以最大化地優化其產品性能。同時,聚合物鋰離子電池的單位能量比一般鋰離子電池提高了50%,其容量、循環壽命(超過500 次)與環保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。
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