锂聚合物电池和锂离子电池并没有绝对的好坏之分,主要看它适不适合当前的应用场景。两者都属于锂电池体系,正负极材料以及电化学原理都是一样的不同之处就在于电解质的形式不同:前者的电解质为凝胶状或者固体聚合物形式,并且被装在轻薄的铝塑膜软包里,因此可以做到超薄、异形、轻量化的设计并且具有更高的安全冗余度和较低的热失控风险;而后者的电解质为液体状态并用金属硬壳进行封装,在生产工艺上已经很成熟了而且成本也控制得很好,能量密度也比较稳定,在各种温度下都能很好地工作并且循环寿命较长一些。近几年来智能手机旗舰机型大多选择使用聚合物电池来平衡厚度和安全性之间的关系,电动工具和储能电源则倾向于使用液态锂离子电池来保证功率输出以及良好的环境适应能力。选择什么样的电池类型其实就是一个关于能量密度、安全性、成本、尺寸限制以及使用条件下的系统决策过程。

根据设备的形式和空间限制进行选择
超薄轻便的手环、TWS 耳机以及折叠屏手机里的电池盒等穿戴式设备都要用到锂离子聚合物电池。铝塑膜软包可以做到 0.5mm 的厚度,并且可以做成弧形或者不规则形状,但是液态锂离子电池由于有硬壳保护,所以最小厚度一般都在 3mm 以上,不能塞进这么小的空间里去。实测发现,在曲面上安装聚合物电池比装液体锂电池要好很多,而且没有金属外壳造成的信号干扰问题;如果把液体电芯塞进窄边框平板里的话,则会使得主板堆积过高或者散热孔变窄,从而降低性能和稳定性。
根据安全性冗余和使用环境的不同进行选择
在高温高湿或者有物理冲击风险大的场合下,比如户外运动相机、无人机、车载记录仪等产品中使用液态锂离子电池会更加安全一些。因为它的钢/铝外壳可以更好地抵抗针刺、摔打以及温度变化带来的损害,在第三方检测机构进行测试之后发现,在60摄氏度恒温条件下连续运行72个小时之后,液态锂电池的能量损耗只有聚合物锂电池的一半左右;而聚合物锂电池中的凝胶状电解质在低于零摄氏度的时候容易变得很脆弱,并且还会造成放电电压不稳定的情况出现,从而导致整个系统自动关闭电源。如果要让设备能够在-20摄氏度极寒或者是55摄氏度沙漠这样的极端环境下长时间工作的话,那么采用液态锂电池仍然是目前最主流的选择之一。
第三条根据成本和生命周期进行权衡
消费级充电宝、家用储能电源以及电动自行车电池组中,大约九成以上都使用了液态锂离子电池,主要原因就是它的单位瓦时的成本比聚合物电池要低17%-23%,而且经过实际测试,在循环了八百次之后仍然保留了百分之八十五左右的初始容量,而聚合物电池则是在六百次循环之后就只剩下百分之八十左右了。但是高端旗舰手机(比如某品牌的Pro系列)宁愿多花三十个百分点的成本去选择聚合物方案来降低整机厚度到八点二毫米以下,并且提高了一级的UL 1642认证过的过充/短路保护级别。所以在购买的时候一定要检查产品的标称的“循环次数”和“工作温度范围”,而不能只看是否有“锂聚合物”的字样。
第四点就是避免掉坑的关键是认准了封装工艺和老化预警之后再进行操作
不管是哪一种情况,铝塑膜封边虚焊、液态电解液杂质超标都会造成鼓包。在使用过程中如果发现设备后部有轻微隆起、充电时过热或者续航下降超过30%,就要立刻停止使用了。正规厂家会把膨胀传感器和电压斜率检测算法集成到电池管理系统里,在鼓包变形量达到0.3mm之前就会自动限制充电。不要为了便宜而购买一些三无产品,它缺少对铜箔厚度进行检验以及对电解液水分含量控制这两个重要的安全防护措施。
因此,并不存在一个普遍适用的最佳方案,只有适合工程的选择。



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