鋰離子(Li-ion)電池一直是智慧型手機和各種其他可攜式設備的首選動力。但是,現在大多數智慧型手機通常採用的是鋰聚合物(Li-poly)電池,它正逐漸取代鋰離子電池成為主流。然而,是什麼導致這一趨勢的出現呢?鋰離子電池和鋰聚合物電池之間有什麼區別,以及它們的優缺點都有哪些是我們應該了解的知識。
在搞清楚它們的區別及優缺點之前,我們首先要弄明白它們的工作原理。鋰離子電池是行業的老牌主力軍,該技術的開發早在1912年就開始了,但直到1991年被索尼採用才得到普及。從那時起,鋰離子電池已經為各種小設備提供了動力,比如可攜式相機、音樂播放器和智慧型手機。
鋰離子電池之所以如此成功,部分原因在於它的能量密度非常高,不像以前的電池技術那樣存在 "記憶效應"(即電池隨著時間的推移變得更難充電),而且其生產成本相對便宜。
鋰離子電池由兩個正負電極構成,由碳酸乙烯或碳酸二乙酯等液體化學電解液隔開。這種電池的化學成分限制了它的形狀多為矩形。鋰離子電池的容量會隨著充電周期減少,甚至在不使用時也會放電,這並不理想。而更糟糕的是,化學電解液在極端溫度下或如果被刺破,會變得不穩定,導致 "熱失控 "和起火。不過這種情況非常少見,因為電子控制器通常會調節充電和放電功率,以防止電池過熱。
鋰聚合物電池技術比鋰離子電池更先進。它直到20世紀70年代才出現,近些年才被裝進智慧型手機。例如,三星在Galaxy S20系列中才改用鋰聚合物,而其他廠商使用該技術的時間更早一些。並且三星在Galaxy Note 20系列上又用回了鋰離子。
鋰聚合物技術同樣使用正負電極,但使用的是乾燥的固體、多孔化學或凝膠狀電解質,而不是液體。因此,聚合物電池可以提供更低矮的外形、靈活和更堅固的設計,並且電解質洩漏導致熱失控的機率更低。簡而言之,它們更安全。
這種技術一個主要的缺點是製造成本明顯較高。鋰聚合物的生命周期也較短,電池儲存的能量也比同等大小的鋰離子電池少。這些電池也仍然需要依靠保護電路,使電壓也在安全範圍內運行。
兩種類型的電池都有其優點和缺點。一般來說,鋰離子電池的容量最大,價格更低。鋰離子電池的缺點是會逐漸自放電,但對於一直開機的手機來說,這並不是太重要,而且安全問題的可能性很小,但不是零。
相比之下,鋰聚合物電池更安全。這在現在快充電技術快速發展的時代尤為重要。這種電池的自放電程度也很低,所以在你不用的時候也不會掉很多電。不過,這也帶來了較高的價格、較短的壽命和較低的容量密度。雖然,鋰聚合物電池的輕量化特性,使得電池的能量密度整體較好。
總的來說,由於鋰聚合物優越的安全性、外形通用性和重量屬性,使得它在在高端和中端設備中得以廣泛應用,而鋰聚合物電池在智慧型手機行業正在慢慢取代鋰離子電池。