鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2019年12月11日
鋰離子電芯的工作原理是怎樣的?
移動(dòng)電源的安全問(wèn)題一直是消費(fèi)者擔(dān)心的問(wèn)題,如何辨別正品與防冒移動(dòng)電源是大眾一直關(guān)心的事,下面火狼電子小編教大家從聚合物電芯與鋰離子電芯之間的區(qū)別來(lái)辨別真?zhèn)巍?/p>
大家在購(gòu)買移動(dòng)電源的時(shí)候,一般會(huì)在產(chǎn)品介紹里看到這款產(chǎn)品使用的是什么類型電芯。目前市面上最常見的電芯基本上就分為三種:聚合物電芯、鋰離子電芯和磷酸鐵鋰電芯。其中應(yīng)用最廣泛的還要屬鋰離子電芯,價(jià)廉物美。
因?yàn)榫酆衔锇踩詢?yōu)于鋰離子電芯,價(jià)格比磷酸鐵鋰電芯更低,所以很多使用者會(huì)更傾向于選擇使用聚合物電芯。目前市面上有很多移動(dòng)電源都聲稱自己使用的是聚合物電芯,其實(shí)不然,大部分的產(chǎn)品內(nèi)部使用的實(shí)際上是軟包鋰離子電芯,那么鋰離子電芯與聚合物電芯的區(qū)別到底在哪里呢?
平時(shí)我們做了很多款移動(dòng)電源的拆解測(cè)試,在這些產(chǎn)品中有18650電芯,也有一些聚合物電芯,今天我們就隨便選擇了聚合物電芯進(jìn)行拆解,從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上來(lái)跟大家探討一下關(guān)于聚合物電芯與鋰離子電芯之間的區(qū)別。
外觀上以假亂真
在《西游記》里面有一篇講的是真假美猴王的故事,善于偽裝的六耳獼猴假裝成孫行者之后瞞過(guò)了滿天神佛,最后還是如來(lái)佛祖一語(yǔ)道破了真相。對(duì)于聚合物電芯來(lái)說(shuō),軟包鋰離子電芯簡(jiǎn)直就是另一個(gè)六耳獼猴了,從外觀上基本上是分辨不出來(lái)的。
機(jī)身厚度較薄
聚合物電芯與普通18650電芯的最大區(qū)別就在于外觀,普通的18650電芯外型類似5號(hào)電池,而聚合物電芯的外觀的可塑性就比較好,可以做成任意面積和任何形狀,理論厚度最薄可達(dá)到0.5mm,令移動(dòng)電源整體看起來(lái)更纖薄,而且重量更輕,提升了便攜性。
假聚合物電芯內(nèi)部構(gòu)造
我們將準(zhǔn)備好的這個(gè)電芯外邊的那層薄膜剪開,薄膜的質(zhì)地比較堅(jiān)韌,內(nèi)部為銀色,并且散發(fā)著很濃烈的化學(xué)藥水味道。很明顯,這個(gè)聚合物電芯的真實(shí)身份其實(shí)是軟包鋰離子電芯,下面,讓我們從細(xì)節(jié)上來(lái)看下這樣判斷的原因。
軟包鋰離子電芯
打開薄膜后,我們可以看到在薄膜和內(nèi)部的電芯上均存在一些液體,并且這些液體很快就揮發(fā)掉了。內(nèi)部電芯分為很多層,外面一層為銀色鋁箔,里面一層為套有塑料薄膜的銅箔,鋁箔層和銅箔層分別連接電芯的兩極。
軟包鋰離子電芯
聚合物電芯與鋰離子電芯都是由很多層折疊組成的,但是它們最大的區(qū)別就在于其內(nèi)部使用的電解質(zhì)。鋰離子電芯內(nèi)部使用的是液態(tài)電解質(zhì),擠壓電芯的時(shí)候會(huì)出水,而聚合物電芯內(nèi)部使用的則是固態(tài)或者半固態(tài)(膠狀)的電解質(zhì),密度更高,電芯容量也更大一些。
工作原理和安全性
首先我們先簡(jiǎn)單的為大家講解一下鋰離子電芯的工作原理。鋰離子電池的充電和放電簡(jiǎn)單來(lái)講就是鋰離子在正負(fù)極之間的搬運(yùn),即通過(guò)嵌入和脫嵌兩個(gè)過(guò)程來(lái)完成。在放電時(shí),鋰離子從正極搬出,通過(guò)電解液像水一樣進(jìn)入到負(fù)極,這個(gè)過(guò)程被稱為脫嵌。而充電時(shí),這個(gè)過(guò)程則恰好相反,也就是嵌入。上圖中左為鋰電池的嵌入過(guò)程,右為脫嵌過(guò)程。
嵌入脫嵌
其實(shí)聚合物電芯的工作原理與普通的鋰離子電芯的原理非常類似,主要的區(qū)別就在于電解液形態(tài)、薄膜和外殼材料。普通的18650電芯外觀酷似5號(hào)電池,外殼使用的是堅(jiān)固的全金屬材料,不易損壞,不易變形,出于對(duì)使用安全的考慮,通常18650電芯上設(shè)計(jì)有一個(gè)安全閥,當(dāng)電芯內(nèi)部的壓力過(guò)高時(shí),可以直接通過(guò)安全閥來(lái)達(dá)到泄壓的目的。