Bei der Auswahl von Lithiumbatterien stoßen viele Ingenieure zunächst auf ein Problem: Es handelt sich auch um Lithiumbatterien. Warum werden einige als „Polymer“ und andere als „flüssiges Lithiumion“ bezeichnet? Was ist der Unterschied zwischen den beiden? Wie trifft man Entscheidungen zwischen Projekten? Dieser Artikel beginnt mit dem Material und der Struktur und bietet einen praktischen Vergleich und eine Auswahlreferenz.

1. Der wesentliche Unterschied liegt in der Elektrolytform

Herkömmliche flüssige Lithium-Ionen-Batterien verwenden flüssige organische Lösungsmittelelektrolyte. Im Inneren der Zelle ist ein Separator erforderlich, um die positiven und negativen Elektroden zu trennen, und das Laden und Entladen erfolgt durch die Migration von Lithiumionen im Elektrolyten. Lithium-Polymer-Batterien (Lithium-Polymer) verwenden Gel- oder feste Polymerelektrolyte. Die Elektrolyte werden in der Polymermatrix „fixiert“ und sind daher nicht mehr auf große Mengen an freier Flüssigkeit angewiesen.

Dieser Unterschied hat eine Kettenreaktion ausgelöst: Polymerbatterien können zu flexiblen Verpackungen aus Aluminium-Kunststoff-Folie verarbeitet werden, ohne dass Stahlschalen oder Aluminiumschalen verwendet werden müssen, und die Formplastizität wird erheblich verbessert; Da gleichzeitig keine große Menge an freiem Elektrolyt vorhanden ist, wird das Risiko von Ausbeulungen und Leckagen erheblich verringert und die Sicherheitsleistung ist sanfter.

2. Vergleich der wichtigsten Leistungen

  • Energiedichte:Polymerbatterien sind bei gleichem Volumen in der Regel 10 bis 20 % höher, was für tragbare Geräte mit begrenztem Platz entscheidend ist.
  • Formfreiheit:Polymere können in ultradünne (unter 0,5 mm), speziell geformte und gebogene Formen gebracht werden, während flüssige Zylinder/Quadrate standardisierten Abmessungen unterliegen.
  • Sicherheit:Wenn das Polymer überladen oder kurzgeschlossen wird, kommt es normalerweise zu Ausbeulungen und Rauch, selten jedoch zu heftigen Spritzern; Wenn der Innendruck des Flüssigbatteriekerns ansteigt, wird das Überdruckventil aktiviert, und es ist ebenso sicher, wenn es richtig gesteuert wird.
  • Zyklusleben:Ausgereifte Flüssigkeitssysteme haben einen leichten Vorteil bei der Retentionsrate zwischen 500 und 800 Zyklen, und Polymere haben in den letzten Jahren deutlich aufgeholt.
  • kosten:Das Standardmodell der Flüssigbatteriezellen hat einen offensichtlichen Skaleneffekt und einen niedrigeren Stückpreis; Die Kosten für das Formenöffnen und die Zertifizierung kundenspezifischer Polymermodelle sind höher.

3. Wie wählt man aus?

Wenn Ihr Produkt auf Dünnheit, kompaktes Aussehen und unregelmäßige Form abzielt, wie z. B. Smart Wearables, Bluetooth-Headsets, tragbare medizinische Detektoren und Kartengeräte, sollten Sie Polymer-Lithium-Batterien den Vorzug geben; Wenn Sie Wert auf Kostenkontrolle, schnellen Austausch von Standardmodellen und eine stabile Massenversorgung wie Elektrowerkzeuge, Energiespeichermodule und allgemeine Unterhaltungselektronik legen, sind flüssige zylindrische oder quadratische Batterien besser geeignet.

Es muss daran erinnert werden, dass bei der Auswahl nicht nur das Batteriegehäuse berücksichtigt werden kann. Schutzplatine (PCM/BMS), Lade- und Entladerate, Betriebstemperaturzone, Zertifizierungsanforderungen (UN38.3, IEC62133, UL, CE usw.) wirken sich alle auf die endgültige Lösung aus. Es wird empfohlen, bereits in der Phase der Projekterstellung mit Batterieherstellern über strukturelle Abmessungen, Kapazitätsziele und Zertifizierungslisten zu kommunizieren, um spätere wiederholte Überarbeitungen zu vermeiden.

4. Fazit

Die Beziehung zwischen Polymeren und Flüssigkeiten ist keine einfache Beziehung zwischen Vor- und Nachteilen, sondern ein Technologiezweig, der unterschiedlichen Anforderungen gegenübersteht. Nur wenn man die strukturellen Wurzeln der beiden versteht und eine umfassende Beurteilung auf der Grundlage des Platzbedarfs, der Kosten, der Lebensdauer und der Sicherheitsziele des Produkts trifft, kann eine wirklich geeignete Stromversorgungslösung ausgewählt werden.