移動(dòng)電源大講堂 鋰離子和鋰聚合物電池

在我們挑選移動(dòng)電源時(shí)，經(jīng)常會(huì)在產(chǎn)品的外包裝或者宣傳手冊(cè)上看到鋰離子和鋰聚合物兩種不同的電芯類型，那么同為鋰電池的它們，到底都有哪些區(qū)別呢?對(duì)于一些消費(fèi)者來(lái)說，鋰聚合物電池是否真的要優(yōu)于鋰離子電池呢?帶著這些疑問，今天筆者就為大家詳細(xì)的來(lái)介紹一下這兩種電池在價(jià)格、性能以及安全性上都有哪些優(yōu)缺點(diǎn)。

首先，從結(jié)構(gòu)上來(lái)說，鋰聚合物電池的全稱應(yīng)為鋰離子聚合物電池，這樣看來(lái)，鋰聚合物電池其實(shí)也是鋰離子電池的一種。只是兩者最大的區(qū)別就是其內(nèi)部所使用的電解質(zhì)不同，鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì)， 而聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質(zhì)來(lái)代替， 這種聚合物可以是固態(tài)的，也可以是半固態(tài)(膠狀)的。

圓柱形鋰離子電池

其次，從外觀上來(lái)說，目前市面上所售的多數(shù)移動(dòng)電源都是使用圓柱形(即18650)的鋰離子電池或者塊狀的鋰聚合物兩種電池。所以在我們挑選移動(dòng)電源時(shí)，如果產(chǎn)品外包裝沒有特別注明所使用的電芯類型，那么就可以簡(jiǎn)單的通過產(chǎn)品本身的厚度來(lái)對(duì)其內(nèi)部所使用電池的類型進(jìn)行一個(gè)大致的了解。

性價(jià)比出色的鋰離子電芯

鋰離子電池是鋰電池的改進(jìn)型產(chǎn)品，由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫?，所以早期的鋰電池在使用時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)燃燒等情況。為了抑制鋰金屬活潑的化學(xué)特性，人們通過在鋰電池的正極材料中加入鈷、錳等其他金屬材料，極大的增強(qiáng)了早期鋰電池的安全系數(shù)。

鋰離子電池的嵌入和脫嵌

鋰離子電池的充電和放電可以通過嵌入和脫嵌兩個(gè)過程來(lái)完成，在放電時(shí)，鋰離子從正極材料中移出至電解液，再像水進(jìn)入海綿一樣的進(jìn)入到負(fù)極材料，這個(gè)過程被稱為脫嵌。而在充電狀態(tài)下這個(gè)過程則相反，稱之為入嵌。上圖中左為鋰電池的入嵌過程，右為脫嵌過程。

最為常見的18650電池

可以說經(jīng)過多年的發(fā)展，鋰離子電池的技術(shù)相對(duì)來(lái)說已經(jīng)非常成熟，大批量的生產(chǎn)已經(jīng)讓其制造成本非常低廉。所以鋰離子電池在價(jià)格上要比鋰聚合物電池更具優(yōu)勢(shì)。這也就是為什么目前多數(shù)筆記本電腦等設(shè)備中都會(huì)采用這種電芯。

18650電池結(jié)構(gòu)

由于使用液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子在過充(過度充電)的情況下，會(huì)使其內(nèi)部壓力驟增，所以為了避免密封的金屬外殼發(fā)生爆炸的情況，通常這種18650電池都會(huì)在頂部配有一個(gè)安全閥，當(dāng)電池內(nèi)部壓力過大時(shí)，其頂部安全閥會(huì)自動(dòng)彈出，以起到減壓的作用。但是，當(dāng)安全閥彈出之后，電池內(nèi)部泄露出的鋰離子由于和空氣中的氧氣所接觸，仍然會(huì)出現(xiàn)起火的情況。

所以，對(duì)于使用這種鋰離子電芯的電子產(chǎn)品來(lái)說，在其內(nèi)部充、放電保護(hù)IC上有著非常高的要求。不過憑借鋰離子電池的多年發(fā)展來(lái)看，無(wú)論是電池本身的設(shè)計(jì)還是各種保護(hù)IC的技術(shù)水平都已經(jīng)非常成熟，只要在日常使用時(shí)我們能夠做到正確的使用以及避免電池被硬物刺穿的現(xiàn)象，18650電芯還是非常安全的，否則市面上絕大多數(shù)筆記本也不會(huì)使用這種電池的。

能量密度更高的鋰聚合物電芯

相比使用液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池來(lái)說，使用固體聚合物電解質(zhì)的鋰聚合物電池在形狀上具有超薄化的特點(diǎn)，理論最小厚度可達(dá)0.5mm，以及任意形狀化和任意面積化等特點(diǎn)。大大提高了電池造型靈活性的特點(diǎn)，從而可以更好的做成任何形狀和容量的新一代鋰電池。

鋰聚合物電池

另外，使用固體聚合物電解質(zhì)的鋰聚合物電池相比普通的鋰離子電池來(lái)說，有著更高的能量密度，也就是說在相同體積的前提下，鋰聚合物電池有著更輕的重量和更高的容量等優(yōu)點(diǎn)。

鋰聚合物電池更加輕薄

如果從嚴(yán)格意義上來(lái)說，鋰聚合物電池由于在正極、負(fù)極和電解質(zhì)以及工作原理都和使用液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池相同，唯一的區(qū)別只是隔膜和包裝材料上的不同，因此，從根本上來(lái)說，鋰聚合物電池也是鋰離子電池的一種。

所以，對(duì)于各種封裝形式不同的鋰離子電池，具有以下的特征：

★鋼殼鋰離子電池：

常見的為使用鋼殼的18650電池，具有較高的安全系數(shù)，生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，并且價(jià)格相比聚合物電池來(lái)說更加便宜，占有大部分鋰電池市場(chǎng)份額，在筆記本電腦電池中最為常見。

★軟包鋰離子電池(聚合物電池)：

具有更高的能量密度、更好的安全性能表現(xiàn)以及任意形狀等特點(diǎn)，成為目前多數(shù)主流數(shù)碼產(chǎn)品的首選電芯，不過相對(duì)于鋼殼鋰離子電池來(lái)說，價(jià)格仍然偏高。

總結(jié)：其實(shí)無(wú)論是鋼殼鋰離子電池還是軟包鋰離子電池，在安全性能上的表現(xiàn)都是非常出色的，畢竟目前鋰離子電池的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，只要在日常使用時(shí)避免高溫、短路、過充、刺穿等情況的出現(xiàn)，都能夠避免我們所說的“爆炸”、起火等意外情況的出現(xiàn)。而對(duì)于我們常說的鋰離子電池和鋰聚合物電池來(lái)說，兩者都有著其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，如果你更加偏向于產(chǎn)品的性價(jià)比，就選擇18650電池，如果更加偏向于移動(dòng)電源的外觀和體積，那么價(jià)格稍貴的鋰聚合物電芯才是首選。