走近發(fā)展中的新型電池技術(shù)挑戰(zhàn)鋰電池

面對銀鋅電池和燃料電池的挑戰(zhàn)，鋰電池真的走到窮途末路了嗎？答案并不肯定。在過去的幾年間，鋰電池雖然事故頻發(fā)，但仍然有不少廠商在努力改良鋰電池，希望它能具有更高的安全性和更大的電量。

目前我們使用最多的是液態(tài)鋰電池(lithiumionbattery,簡稱為LIB)，另外還有一種叫聚合物鋰電池(polymerlithiumionbattery,簡稱為LIp)的產(chǎn)品。它們所用的正負(fù)極材料是相同的，電池的工作原理也基本一致。它們的主要區(qū)別在于電解質(zhì)的不同,液態(tài)鋰電池使用的是液體電解質(zhì),而聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質(zhì)來代替,這種聚合物可以是“干態(tài)”的，也可以是“膠態(tài)”的。

方型鋰離子聚合物電池結(jié)構(gòu)

由于用固體電解質(zhì)代替了液體電解質(zhì)，所以與液態(tài)鋰電池相比，聚合物鋰電池具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點(diǎn)，因此可以用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼，從而提高整個電池的容量。聚合物鋰電池還可以采用高分子作正極材料，其質(zhì)量和能量將會比目前的液態(tài)鋰電池提高50％以上。此外，聚合物鋰電池在工作電壓、充放電循環(huán)壽命等方面都比鋰電池有所提高。

數(shù)碼相機(jī)上使用的鋰電池

在業(yè)界關(guān)注的安全性方面，由于采用了固態(tài)材料作為電解質(zhì)，聚合物鋰電池不會因?yàn)槎搪坊蛘咂渌虬l(fā)生爆炸或者燃燒，也不會因?yàn)楣ぷ鳒囟鹊奶嵘艿綋p壞。另外，聚合物鋰電池?zé)o需厚度驚人的鋼殼包裝，所以還能輕松實(shí)現(xiàn)更為輕薄的體積，適合制造超薄電池。聚合物鋰電池如此眾多的優(yōu)點(diǎn)，都是當(dāng)今液態(tài)鋰電池所無法比擬的。

聚合物鋰電池

雖然聚合物鋰電池有著壓倒性的優(yōu)勢，但是在成熟度和成本控制方面依然和主流的液態(tài)鋰電池有著明顯的差距。當(dāng)前液態(tài)鋰電池生產(chǎn)成本低，工藝成熟。而聚合物鋰電池在生產(chǎn)成本上遠(yuǎn)高于前者，特別是在需要多顆電芯并聯(lián)的場合，如在筆記本上，采用聚合物鋰電池所帶來的高昂價格并不是所有人都能接受的。不過在廠商的努力下，2008年聚合物鋰電池的售價開始大幅下滑，有望逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液態(tài)鋰電池。

除了改良安全性，鋰電池在容量和充電速度方面也有了巨大的進(jìn)步。包括聯(lián)想、戴爾等廠商都已經(jīng)開發(fā)出30分鐘甚至更快充電時間的鋰電池。在銀鋅電池和燃料電池最終成熟前，鋰電池仍將繼續(xù)發(fā)展，成為我們移動設(shè)備主要的電力來源。

結(jié)語

從鎳鎘電池到鋰電池，我們見證了充電電池在性能和壽命上的蛻變。進(jìn)入一切皆移動的數(shù)字時代，我們甚至需要電池能提供源源不斷的供電能力以及無需等待的充電時間。面對銀鋅電池和燃料電池的不斷發(fā)展，我們的數(shù)字生活必將因?yàn)殡娫吹母a(chǎn)生翻天覆地的變化。當(dāng)然，鋰電池不會坐以待斃，不斷的技術(shù)革新也將保持它的旺盛生命力。也許過不了幾年，我們就不再需要為筆記本續(xù)航能力擔(dān)心，充一次電用幾個月的手機(jī)也不再是天方夜譚。一個告別“電力短缺”的移動新時代正快步向我們走來。