锂聚合物电池并不一定比锂离子电池好很多,两者都是并行的技术路线,它们的基本化学组成和工作方式都是一样的,不同之处在于电解质的形式不同,前者用的是固体或者凝胶状的聚合物,后者则使用液体有机电解液。因此聚合物电池在安全性能、轻薄程度以及体积能量密度等方面表现出色,并且已经被应用到了旗舰手机、折叠屏设备以及可穿戴装置之中;而传统的锂离子电池由于成熟的一次性18650/21700圆柱和方形外壳生产工艺,在成本控制、循环次数(一般可以达到六百多次以上)、大电流释放稳定性和大规模生产供应能力上仍然占据主导地位,继续满足着笔记本电脑、移动电源以及中低端智能硬件的主要需求。

铝塑膜包装和金属外壳底层的区别
锂聚合物电池用的是铝塑复合膜软包包装方式,里面装的是固体或者半固体状态的凝胶状电解质,在受到温度影响的时候只会慢慢膨胀、放出气体并且燃烧,并不会发生爆炸;但是传统的锂离子电池则用的是金属外壳或者是塑料外壳来包裹住液体状的电解液,在遇到高温或者内部短路的情况之下很容易导致电解液汽化产生高压从而引发严重的热失控事故。根据实验数据来看,在针刺和过充这两种情况下,聚合物电池着火的概率只有大约0.3%,而同型号的液态锂电池则可以达到2.7%左右。这并不是说聚合物方案就一定比其他方案更安全或者更不安全,而是因为聚合物方案本身具有较低的热传播速度,在面对上述两种情况时给BMS保护电路留出了更多的反应时间。
第二部分是体积和形状相匹配的问题,也就是对于旗舰手机以及可穿戴设备这样的刚性需求
聚合物电池可以做到最薄只有0.45mm,并且可以根据模块的空间大小来裁剪出不同尺寸的形状,比如某款折叠屏手机里面的电池就是梯形的,在铰链处留下的缝隙里正好塞进去,使得体积利用率达到22%,而普通的18650锂电池由于其圆柱形的物理特性限制了它的最小厚度不能低于18mm,所以无法适用于超薄的产品当中。在TWS耳机上使用聚合物电芯时会将其做成0.6mm厚的样子嵌入到耳柄弧形槽里面去,单边最长可达六个小时左右;如果换成同容量的液体电芯的话就需要把耳柄加厚两点三毫米才能装下它,这会导致佩戴舒适度降低百分之十七左右(根据人体工程学测试得出的数据)。
三、成本和寿命之间的权衡:大批量生产所面临的实际问题以及循环衰退所带来的影响
目前聚合物电池单瓦时的成本比成熟的液态锂电池高出35%-48%,主要原因就是由于固体电解质涂布精度要达到±2微米,铝塑膜冲压良率只有91.5%,但是液态铝壳冲压良率为99.2%。在循环寿命上,主流的聚合物电芯经过500次之后剩余容量为80%,而高端的18650锂离子电池可以做到650次仍然保持82%的容量。这就意味着一台每天充电放电一次左右的笔记本电脑如果用液态锂离子电池的话可以正常使用三年以上的时间,但是如果换成聚合物方案则需要提前半年就换掉。
第四部分 适用场景决策指南:根据产品的定位来选择合适的产品类型
方案一:为了达到极致轻薄和异形空间的有效利用而选择使用聚合物电池的旗舰级产品,在确定了整机厚度小于等于7.2mm、内部有不规则的空间、每年出货量大于等于50万台之后就可以利用它的体积能量密度的优势来实现。
方案二:对于长周期稳定工作和对成本比较敏感的产品来说,选择液态锂电池最为合适。适用的情况是需要提供大于10安培的连续放电能力(比如移动电源),并且产品的使用寿命要达到三年以上,同时还要保证物料清单的成本变化不超过百分之八左右,在这样的条件下,采用18650或者21700这样的成熟平台可以得到更加可靠的供应体系以及大量的实验数据来支撑。
因此技术的好坏不能单独地去评判,只有符合产品的核心需求的时候才有可能使电池系统的价值得到最大的发挥。



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