鉅大LARGE | 點擊量：716次 | 2021年04月06日
液體鋰離子電池與聚合鋰離子電池的差別有什么？
手機鋰離子電池大家聽得多，但這玩意又是怎么分類的呢？（下文鋰離子電池簡寫成鋰電）其實在電子產(chǎn)品領(lǐng)域，鋰離子電池常見的有液體鋰離子電池與聚合物鋰離子兩種
*（18650指電池的直徑為18mm，長度為65mm，圓柱體型的電池。雖然市面上的18650大多為液體鋰電，但任何以聚合物鋰電比18650更安全XX一類的說法都是錯誤的）
它們有什么不同？
首先要說明的是，兩者的工作原理是相同的，都是通過鋰離子嵌入、脫嵌的過程實現(xiàn)充放電，其中鋰離子嵌入負電極為充電，鋰離子從負電極脫嵌為放電。
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符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
從上圖我們可以看到，鋰離子電池包含正極、負極以及電解質(zhì)（填充在兩級之間的物質(zhì)）三項最基本的要素，當(dāng)然這中間還有防止正負極直接接觸的隔膜（當(dāng)然鋰離子是可以順利通過的，隔膜不好會短路導(dǎo)致爆炸哦~~）
而液體鋰離子電池與聚合物鋰離子電池之間，最重要的差別是
1.材料上的不同：聚合物鋰離子電池中，上述的三項基本要素至少要有一項采用了高分子材料，例如電解質(zhì)溶液換成了聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等這些稀奇古怪的玩意。
2.電解質(zhì)形態(tài)上的不同：液態(tài)鋰離子電池大多采用液態(tài)有機溶劑+導(dǎo)電鹽，而聚合物鋰離子電池則把這些電解質(zhì)換成了膠體/固體（具體成分看電池型號）。
它們各自有啥牛逼的？
聚合物鋰電/液態(tài)鋰電簡單比較
聚合物鋰電液態(tài)鋰電能量密度（Wh/L）>300200~280可定制程度（形狀）靈活較難重量輕（無需金屬保護殼）較重（要金屬保護殼）安全性安全較安全成本貴便宜
1.能量密度：能量密度越大，單位體積能擁有的容量更多。聚合物鋰電通過對負極（陽極）、隔膜等材料/厚度的改進，能量密度如今已達600Wh/L+。
2.可定制程度：聚合物鋰電在形狀上更容易做到輕薄化，加上無需使用金屬保護殼包裹，所以更容易定制成各種形狀。
3.重量：表格上已經(jīng)注明了。
4.安全性：鋰電在極端情況下（例如過充/高溫），內(nèi)部會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，出現(xiàn)大量氣體，此時液體鋰電因為有金屬殼的包裹，當(dāng)內(nèi)部壓強相當(dāng)大時外殼就會發(fā)生破裂爆炸，而聚合物鋰電由于僅采用包裝鋁膜進行包裹（或塑料殼），只要內(nèi)部壓強稍高就會膨脹或者破裂，不會引起爆炸。但要注意的是無論液體鋰電還是聚合物鋰電在極端情況下都能發(fā)生燃燒。
5.成本：除了在材料成本上聚合物鋰電比液體鋰電更高之外，由于聚合物鋰電可定制程度更高，所以在設(shè)計、制造的過程中會出現(xiàn)更多的費用，例如各種定制的工裝夾具、測試設(shè)備等等，導(dǎo)致聚合物鋰電的成本比形狀標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)則的液體鋰電更高。怎么分手機是液態(tài)鋰電還是聚合物鋰電呢？
為了輕薄、為了容量，現(xiàn)在的手機都使用了聚合物鋰離子電池，無論是iPhone那種軟包還是以前諾基亞那種帶個塑料硬殼的，都屬于聚合物鋰離子電池。
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哪兒能找到液態(tài)鋰離子電池呢？
把你家里又重又厚的筆記本電池拆開，或者拆掉你爸爸的大號玩具車（Tesla）
平時怎么用聚合物鋰電（手機）才安全？
其實怎么個保護聚合物鋰電還是比較簡單的，我們只要不把手機放在高溫、高濕度，并且防止在陽光暴曬的環(huán)境下使用即可。
此外，鋰電切忌過充過放電，由于手機中聚合物鋰電電芯均有保護板保護，充滿后即自動斷電，所以不存在過充的危險（保護板壞了的另說），而使用手機時最好不要把電池電量徹底用盡才充電，否則容易破壞到電池兩極的活性物質(zhì)，導(dǎo)致電池容量明顯衰減。
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新買的聚合物鋰電（手機）怎么激活？
新的聚合物鋰電（手機），只要正常充放電3~5次即可激活，無需充電12小時，因為聚合物鋰電不存在記憶效應(yīng)，新手機買回來要充電12小時的說法僅對以前鎳鎘和鎳氫電池有效。況且有保護板的保護，充滿后充電電路就斷開了，你插著充電器也是白白插著，電能并不能到達電池。
聚合物鋰電長期不用（手機長期閑置），怎么保護？
若鋰電（手機）長期放在一邊不用的話，最好讓電池保留50%左右的容量，防止因鋰電的自放電導(dǎo)致電壓過低，破壞兩極的活性物質(zhì)，導(dǎo)致容量損失。此外還應(yīng)該放在干燥、陰涼處，因為鋰電在高溫、高濕度的環(huán)境下自放電速度會更加快。隨著電動汽車、智能手機和無人機等對更高能量密度的鋰金屬電池的需求新增，SEI的不穩(wěn)定性成為阻礙鋰金屬電池發(fā)展的關(guān)鍵問題，因為該電池的鋰電極表面的一層鹽層會將SEI隔離，并且傳導(dǎo)鋰離子。
作為鋰金屬電池內(nèi)最不為人所知的部分，SEI的降解促進了樹突的形成。樹突是一種針狀結(jié)構(gòu)，從電池的鋰電極中生長出來，會對電池的性能和安全性出現(xiàn)負面影響。
機械與化學(xué)工程教授Wang表示：這就是為何鋰金屬電池壽命不長的原因，界面膜一生長，電池就會不穩(wěn)定。在該項目中，我們使用了聚合物復(fù)合材料來打造更好的SEI。該項目由化學(xué)博士生YueGao領(lǐng)導(dǎo)，研發(fā)的增強型SEI是一個反應(yīng)性聚合物復(fù)合材料，由聚合物鋰鹽、氟化鋰納米顆粒以及氧化石墨烯片組成，新型電池組件的結(jié)構(gòu)就包含一層薄薄的此類材料。
研究人員研發(fā)的聚合物能夠與鋰金屬表明形成爪狀鍵合，以無源方式為鋰表面供應(yīng)所需能量，使其不會與電解質(zhì)中的分子發(fā)生反應(yīng)，而納米片在復(fù)合材料中起到機械屏障的用途，防止鋰金屬中形成樹突。
通過化學(xué)和工程設(shè)計以及合作，該技術(shù)能夠在原子水平上控制鋰表面。此外，該反應(yīng)性聚合物還減輕了電池重量、降低了制造成本，進一步促進鋰金屬電池未來發(fā)展。
