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鋰離子電芯的工作原理是怎樣的?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年12月11日  

移動電源的安全問題一直是消費者擔心的問題,如何辨別正品與防冒移動電源是大眾一直關心的事,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)別來辨別真?zhèn)巍?/p>

大家在購買移動電源的時候,一般會在產(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。其中應用最廣泛的還要屬鋰離子電芯,價廉物美。


因為聚合物安全性優(yōu)于鋰離子電芯,價格比磷酸鐵鋰電芯更低,所以很多使用者會更傾向于選擇使用聚合物電芯。目前市面上有很多移動電源都聲稱自己使用的是聚合物電芯,其實不然,大部分的產(chǎn)品內(nèi)部使用的實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?


平時我們做了很多款移動電源的拆解測試,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行拆解,從內(nèi)部結構上來跟大家探討一下關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了滿天神佛,最后還是如來佛祖一語道破了真相。對于聚合物電芯來說,軟包鋰離子電芯簡直就是另一個六耳獼猴了,從外觀上基本上是分辨不出來的。


機身厚度較薄


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,理論厚度最薄可達到0.5mm,令移動電源整體看起來更纖薄,而且重量更輕,提升了便攜性。


假聚合物電芯內(nèi)部構造


我們將準備好的這個電芯外邊的那層薄膜剪開,薄膜的質(zhì)地比較堅韌,內(nèi)部為銀色,并且散發(fā)著很濃烈的化學藥水味道。很明顯,這個聚合物電芯的真實身份其實是軟包鋰離子電芯,下面,讓我們從細節(jié)上來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),擠壓電芯的時候會出水,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單來講就是鋰離子在正負極之間的搬運,即通過嵌入和脫嵌兩個過程來完成。在放電時,鋰離子從正極搬出,通過電解液像水一樣進入到負極,這個過程被稱為脫嵌。而充電時,這個過程則恰好相反,也就是嵌入。上圖中左為鋰電池的嵌入過程,右為脫嵌過程。


嵌入脫嵌


其實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號電池,外殼使用的是堅固的全金屬材料,不易損壞,不易變形,出于對使用安全的考慮,通常18650電芯上設計有一個安全閥,當電芯內(nèi)部的壓力過高時,可以直接通過安全閥來達到泄壓的目的。


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