Lithium-Ion- vs. Lithium-Polymer-Batterien: Wichtige Unterschiede, Vorteile und Anwendungen

Lithium-Ionen- (Li-Ion-) Batterien und Lithium-Polymer- (Li-Po-) Batterien sind zwei weit verbreitete wiederaufladbare Batterietechnologien in modernen elektronischen Geräten. Obwohl beide auf Lithium-Chemie basieren, unterscheiden sie sich signifikant in Struktur, Formfaktor, Sicherheitseigenschaften und Anwendungsszenarien. Im Folgenden finden Sie einen detaillierten Vergleich, um Ingenieure und Einkaufsprofis bei der Auswahl der richtigen Batterielösung zu unterstützen.

1. Elektrolyttyp

Lithium-Ionen-Batterien verwenden typischerweise ein flüssiger Elektrolyt flüssiges Elektrolyt

Lithium-Polymer-Batterien verwenden ein polymeres oder gelartiges Elektrolyt , das dünnere Designs und flexible Formen im Vergleich zu herkömmlichen flüssigen Elektrolyten ermöglicht.

2. Physikalische Struktur und Verpackung

Lithium-Ionen-Batterien werden üblicherweise in zylindrischen oder prismatischen Metallgehäusen , wie den bekannten Formaten 18650, 21700 oder prismatischen Zellen, hergestellt.

Lithium-Polymer-Batterien werden im Allgemeinen in alu-Kunststoff-Beutelgehäusen verpackt, was eine leichte Bauweise und größere Gestaltungsfreiheit bietet.

3. Form- und Größenflexibilität

Lithium-Ionen-Batterien folgen standardisierten Größen und Formaten , was die Integration und den Austausch in Seriengeräten vereinfacht.

Lithium-Polymer-Batterien können maßgeschneidert hinsichtlich Dicke, Form und Abmessungen angepasst werden, was sie ideal für ultradünne, unregelmäßig geformte oder platzbeschränkte Produkte macht.

4. Energiedichte und Kapazität

Aufgrund standardisierter Abmessungen bieten Lithium-Ionen-Batterien konsistente und vorhersehbare Energiedichte .

Lithium-Polymer-Batterien zeichnen sich aus durch raumnutzung , wodurch Konstrukteure die Kapazität in begrenzten oder unkonventionellen Bauräumen maximieren können. Ihre intrinsische Energiedichte ist jedoch in der Regel vergleichbar mit der von Lithium-Ionen-Batterien und nicht signifikant höher.

5. Sicherheit

Lithium-Ionen-Batterien können unter extremen Bedingungen wie Überladen, Kurzschluss oder hohen Temperaturen Elektrolytaustritt oder thermisches Durchgehen erfahren.

Bessere Sicherheitseigenschaften lithium-Polymer-Batterien bieten aufgrund ihres gelartigen Elektrolyten und der Beutelstruktur, wodurch das Risiko von Leckagen verringert wird. Dennoch können innere Kurzschlüsse oder unsachgemäße Handhabung weiterhin zu Sicherheitsvorfällen führen.

6. Zyklenlebensdauer

Lithium-Ionen-Batterien erreichen typischerweise 500 Zyklen oder mehr , abhängig von der Zellchemie und den Betriebsbedingungen.

Lithium-Polymer-Batterien bieten normalerweise eine zyklenlebensdauer zwischen 300 und 500 Zyklen , was im Durchschnitt leicht niedriger ist.

7. Kostenaspekte

Lithium-Ionen-Batterien profitieren von hochreife Fertigungsverfahren und standardisierte Produktion , was zu niedrigeren Gesamtkosten führt.

Lithium-Polymer-Batterien sind oft kundenspezifisch gefertigt , was aufgrund nicht standardisierter Designs und geringerer Produktionsmengen zu höheren Kosten führt.

Fazit

Für Anwendungen, die eine lange Zyklenlebensdauer, Kosteneffizienz und standardisierte Austauschbarkeit erfordern, lithium-Ionen-Batterien sind in der Regel die bevorzugte Wahl.

Für Produkte mit strengen Platzanforderungen, dünnen Profilen oder kundenspezifischen Formen lithium-Polymer-Batterien bieten klare strukturelle und konstruktive Vorteile.