液体锂电池与聚合锂电池的不同之处

　　手机锂电池大家听得多，但这玩意又是怎么分类的呢？（下文锂离子电池简写成锂电）其实在电子产品领域，锂电池常见的有液体锂离子电池与聚合物锂离子两种。

　　手机锂电池大家听得多，但这玩意又是怎么分类的呢？（下文锂离子电池简写成锂电）其实在电子产品领域，锂电池常见的有液体锂离子电池与聚合物锂离子两种

　　*（18650指电池的直径为18mm，长度为65mm，圆柱体型的电池。虽然市面上的18650大多为液体锂电，但任何以“聚合物锂电比18650更安全XX”一类的说法都是错误的）

　　它们有什么不同？

　　首先需要说明的是，两者的工作原理是一样的，都是通过锂离子嵌入、脱嵌的过程实现充放电，其中锂离子嵌入负电极为充电，锂离子从负电极脱嵌为放电。

　　从上图我们可以看到，锂电池包含正极、负极以及电解质（填充在两级之间的物质）三项最基本的要素，当然这中间还有防止正负极直接接触的隔膜（当然锂离子是可以顺利通过的，隔膜不好会短路导致爆炸哦~~）

　　而液体锂离子电池与聚合物锂离子电池之间，最主要的区别是

　　1.材料上的不同：聚合物锂电池中，上述的三项基本要素至少要有一项采用了高分子材料，例如电解质溶液换成了聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等这些稀奇古怪的玩意。

　　2.电解质形态上的不同：液态锂离子电池大多采用液态有机溶剂+导电盐，而聚合物锂电池则把这些电解质换成了胶体/固体（具体成分看电池型号）。

　　它们各自有啥牛逼的？

　　聚合物锂电/液态锂电简单对比

　　聚合物锂电液态锂电能量密度（Wh/L）>300200~280可定制程度（形状）灵活较难重量轻（无需金属保护壳）较重（需要金属保护壳）安全性安全较安全成本贵便宜

　　1.能量密度：能量密度越大，单位体积能拥有的容量更多。聚合物锂电通过对负极（阳极）、隔膜等材料/厚度的改进，能量密度如今已达600Wh/L+。

　　2.可定制程度：聚合物锂电在形状上更容易做到轻薄化，加上无需使用金属保护壳包裹，所以更容易定制成各种形状。

　　3.重量：表格上已经注明了。

　　4.安全性：锂电在极端情况下（例如过充/高温），内部会发生剧烈的化学反应，产生大量气体，此时液体锂电因为有金属壳的包裹，当内部压强相当大时外壳就会发生破裂爆炸，而聚合物锂电由于仅采用包装铝膜进行包裹（或塑料壳），只要内部压强稍高就会膨胀或者破裂，不会引起爆炸。但需要注意的是无论液体锂电还是聚合物锂电在极端情况下都能发生燃烧。

　　5.成本：除了在材料成本上聚合物锂电比液体锂电更高之外，由于聚合物锂电可定制程度更高，所以在设计、制造的过程中会产生更多的费用，例如各种定制的工装夹具、测试设备等等，导致聚合物锂电的成本比形状标准/规则的液体锂电更高。

　　锂电池电解液是电池中离子传输的载体。一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。

　　1.碳酸乙烯酯：分子式:C3H4O3

　　透明无色液体(>35℃),室温时为结晶固体。沸点：248℃/760mmHg，243-244℃/740mmHg;闪点：160℃;密度：1.3218;折光率：1.4158(50℃);熔点：35-38℃;本品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶剂。可用作纺织上的抽丝液;也可直接作为脱除酸性气体的溶剂及混凝土的添加剂;在医药上可用作制药的组分和原料;还可用作塑料发泡剂及合成润滑油的稳定剂;在电池工业上，可作为锂电池电解液的优良溶剂

　　2.碳酸丙烯酯分子式：C4H6O3

　　无色无气味,或淡黄色透明液体，溶于水和四氯化碳，与乙醚，丙酮，苯等混溶。是一种优良的极性溶剂。本产品主要用于高分子作业、气体分离工艺及电化学。特别是用来吸收天然气、石化厂合成氨原料其中的二氧化碳，还可用作增塑剂、纺丝溶剂、烯烃和芳烃萃取剂等。

　　毒理数据:动物实验经口服或皮肤接触均未发现中毒.大鼠经口LD50=2,9000mg/kg.

　　本品应储存于阴凉、通风、干燥处，远离火源，按一般低毒化学品规定储运。

　　3.碳酸二乙酯分子式：C5H10O3

　　无色液体，稍有气味;蒸汽压1.33kPa/23.8℃;闪点25℃(可燃液体能挥发变成蒸气，跑入空气中。温度升高，挥发加快。当挥发的蒸气和空气的混合物与火源接触能够闪出火花时，把这种短暂的燃烧过程叫做闪燃，把发生闪燃的最低温度叫做闪点。闪点越低，引起火灾的危险性越大。);熔点-43℃;沸点125.8℃;溶解性:不溶于水，可混溶于醇、酮、酯等多数有机溶剂;密度：相对密度(水=1)1.0;相对密度(空气=1)4.07;稳定性:稳定;危险标记7(易燃液体);主要用途:用作溶剂及用于有机合成

　　①健康危害

　　侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。

　　健康危害：本品为轻度刺激剂和麻醉剂。吸入后引起头痛、头昏、虚弱、恶心、呼吸困难等。液体或高浓度蒸气有刺激性。口服刺激胃肠道。皮肤长期反复接触有刺激性。

　　②毒理学资料及环境行为

　　毒性：估计能通过胃肠道、皮肤和呼吸道进入机体表现为中等度毒性。刺激性比碳酸二甲酯大。

　　急性毒性：LD501570mg/kg(大鼠经口);人吸入20mg/L(蒸气)×10分钟，流泪及鼻粘膜刺激。

　　生殖毒性：仓鼠腹腔11.4mg/kg(孕鼠)，有明显致畸胎作用。

　　危险特性：易燃，遇明火、高热有引起燃烧的危险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。

　　燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳。

　　③泄漏应急处理

　　迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

　　④防护措施

　　呼吸系统防护：空气中浓度较高时，建议佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。

　　眼睛防护：戴安全防护眼镜。

　　身体防护：穿防静电工作服。

　　手防护：戴橡胶手套。

　　其它：工作现场严禁吸烟。工作毕，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。

　　⑤急救措施

　　皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。

　　眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

　　吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

　　食入：饮足量温水，催吐，就医。

　　灭火方法：喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。

　　4.碳酸二甲酯：C3H6O3

　　(dimethylcarbonate，DMC)，是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料，它是一种重要的有机合成中间体，分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团，具有多种反应性能，在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点。由于碳酸二甲酯毒性较小，是一种具有发展前景的“绿色”化工产品，

　　DMC具有优良的溶解性能，其熔、沸点范围窄，表面张力大，粘度低，介质界电常数小，同时具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度，因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。从表1可以看出，DMC不仅毒性小，还具有闪点高、蒸汽压低和空气中爆炸下限高等特点，因此是集清洁性和安全性于一身的绿色溶剂。

　　5.碳酸甲乙酯

　　分子量：104.1,密度1.00g/cm3，无色透明液体，沸点107℃，熔点-14℃，是近年来兴起的高科技、高附加值的化工产品，一种优良的锂离子电池电解液的溶剂，是随着碳酸二甲酯及锂离子电池产量增大而延伸出的最新产品，由于它同时拥有甲基和乙基，兼有碳酸二甲酯、碳酸二乙酯特性，也是特种香料和中间体的溶剂。由于甲乙基的不平衡性，该产品不稳定，不适宜长期储存。

　　本品应储存于阴凉、通风、干燥处，按易燃化学品规定储运

　　6.六氟磷酸锂

　　白色结晶或粉末，相对密度1.50。潮解性强;易溶于水、还溶于低浓度甲醇、乙醇、丙酮、碳酸酯类等有机溶剂。暴露空气中或加热时分解。暴露空气中或加热时六氟磷酸锂在空气中由于水蒸气的作用而迅速分解，放出PF5而产生白色烟雾。

　　7.五氟化磷

　　五氟化磷(化学式：PF5)，是磷卤化合物，磷原子的氧化数为+5，包含有一个三中心四电子键。五氟化磷在常温常压下为无色恶臭气体，其对皮肤、眼睛、粘膜有强烈刺激性。是活性极大的化合物，在潮湿空气中会剧烈产生有毒和腐蚀性的氟化氢白色烟雾。五氟化磷被用作聚合反应的催化剂。

　　国标编号23022

　　CAS号7647-19-0

　　中文名称五氟化磷

　　英文名称phosphoruspentafluoride

　　别名氟化磷

　　分子式PF5外观与性状无色、有刺激性恶臭味的气体，在潮湿空气中剧烈发烟

　　分子量126.0沸点-84.6℃

　　熔点-93.8℃溶解性

　　密度相对密度(水=1)5.81(气体);相对密度(空气=1)4.3稳定性稳定

　　危险标记6(有毒气体，无机剧毒品)主要用途用于发生气体，并用作聚合反应催化剂

　　.①对环境的影响

　　一、健康危害

　　侵入途径：吸入。

　　健康危害：在潮湿空气中产生有毒和腐蚀性的氟化氢。本品对皮肤、眼睛、粘膜有强烈刺激作用，吸入后可引起呼吸道炎症，肺水肿。

　　二、毒理学资料及环境行为

　　毒性：具刺激性。

　　危险特性：在潮湿空气中产生白色有腐蚀性和刺激性的氟化氢烟雾。在水中分解放出剧毒的腐蚀性气体。遇碱分解。

　　燃烧(分解)产物：氧化磷、磷烷、氟化氢。

　　②.应急处理处置方法

　　一、泄漏应急处理

　　迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即进行隔离，小泄漏时隔离300米，大泄漏时隔离450米，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。

　　二、防护措施

　　呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，必须佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)。必要时，佩戴空气呼吸器。

　　眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。

　　身体防护：穿胶布防毒衣。

　　手防护：戴橡胶手套。

　　其它：工作现场严禁吸烟。注意个人清洁卫生。

　　三、急救措施

　　皮肤接触：脱去被污染的衣着，用大量流动清水冲洗。就医。

　　眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

　　吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

　　灭火方法：消防人员必须穿戴全身防火防毒服。切断气源。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：干粉、二氧化碳。

　　8.氢氟酸

　　本品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。

　　无色透明发烟液体。为氟化氢气体的水溶液。呈弱酸性。有刺激性气味。与硅和硅化合物反应生成气态的四氟化硅，但对塑料、石蜡、铅、金、铂不起腐蚀作用。能与水和乙醇混溶。相对密度1.298。38.2%的氢氟酸为共沸混合物，共沸点112.2℃。有毒，最小致死量(大鼠，腹腔)25mG/kG。有腐蚀性，能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。如吸入蒸气或接触皮肤能形成较难愈合的溃疡。

　　①安全措施

　　泄漏：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。

　　小量泄露：用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。

　　大量泄露：构筑围堤或挖坑收容;用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

　　②灭火方法

　　燃烧性：不燃

　　灭火剂：雾状水、泡沫。

　　灭火注意事项：消防人员必须佩戴氧气呼吸器、穿全身防护服。

　　③紧急处理

　　吸入：迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

　　食入：误服者用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。

　　皮肤接触：立即脱去被污染衣着，用大量流动清水冲洗，至少15分钟。就医。或者，立即脱去被污染衣着，用敌腐特灵冲洗，如果是含氟的酸，用六氟灵冲洗。就医。

　　眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。或者用敌腐特灵洗眼器(如果是含氟的酸，用六氟灵冲洗)就医。

　　④理化性质

　　氢氟酸是氟化氢气体的水溶液,为无色透明至淡黄色冒烟液体。有刺激性气味。

　　具有弱酸性，但浓时的电离度比稀时大而与一般弱电解质有别。腐蚀性强，对牙、骨损害较严重。对硅的化合物有强腐蚀性。应在密闭的塑料瓶内保存。

　　用HF溶于水而得。用于雕刻玻璃、清洗铸件上的残砂、控制发酵、电抛光和清洗腐蚀半导体硅片(与HNO3的混酸)。因为氢原子和氟原子间结合的能力相对较强，使得氢氟酸在水中不能完全电离。[1]

　　优势编辑

　　锂电池主要使用的电解质有高氯酸锂、[2]六氟磷酸锂等。但用高氯酸锂制成的电池低温效果不好，有爆炸的危险，日本和美国已禁止使用。而用含氟锂盐制成的电池性能好，无爆炸危险，适用性强，特别是用六氟磷酸锂制成的电池，除上述优点外，将来废弃电池的处理工作相对简单，对生态环境友好，因此该类电解质的市场前景十分广泛。

　　锂离子电池：是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

　　锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。而真正的锂电池由于危险性大，很少应用于日常电子产品。