根據鋰離子電池所用電解質材料的不同，鋰離子電池分為液態鋰離子電池(Liquefied Lithium-Ion Battery，簡稱為LIB)和聚合物鋰離子電池(Polymer Lithium-Ion Battery, 簡稱為PLB)或塑膠鋰離子電池（Plastic Lithium Ion Batteries, 簡稱為PLB)。聚合物鋰離子電池所用的正負極材料與液態鋰離子都是相同的，正極材料分為鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰材料，負極為石墨，電池工作原理也基本一致。它們的主要區別在於電解質的不同， 液態鋰離子電池使用液體電解質， 聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質來代替， 這種聚合物可以是“乾態”的，也可以是“膠態”的，目前大部分採用聚合物凝膠電解質。
基本介紹
- 中文名：聚合物鋰離子電池
- 外文名：Polymer Lithium-Ion Battery
- 簡稱：PLB
- 特點：廣泛的套用領域
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分類
固體
固體聚合物電解質鋰離子電池電解質為聚合物與鹽的混合物，這種電池在常溫下的離子電導率高，可在常溫下使用。
凝膠
聚合物
由於用固體電解質代替了液體電解質,與液態鋰離子電池相比，聚合物鋰離子電池具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優點，因此可以用鋁塑複合薄膜製造電池外殼，從而可以改善整個電池的比容量；聚合物鋰離子電池還可以採用高分子作正極材料，其質量比能量將會比目前的液態鋰離子電池提高20%以上。聚合物鋰離子(Polymer Lithium-Ion Battery)電池具有小型化、薄型化、輕量化的特點。因此，聚合物電池在市場占有會逐漸增多。
特點
聚合物鋰離子電池具有以下特點：
①塑形靈活性；
②更高的質量比能量（3倍於MH-Ni電池）；
③電化學穩定視窗寬，可達5V；
④完美的安全可靠性；
⑤更長循環壽命，容量損失少；
⑥體積利用率高；
原理
鋰離子電池目前有液態鋰離子電池(LIB)和聚合物鋰離子電池(PLB)兩類。其中，液態鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為正、負極的二次電池。正極採用鋰化合物LiCoO2，LiNiO2或LiMn2O4，負極採用鋰—碳層間化合物LixC6，典型的電池體系為：
(-) C | LiPF6—EC+DEC | LiCoO2 (+)
正極反應（還原反應）：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2----------- （2．1）
負極反應（氧化反應）：LixC6-xe-=6C+xLi+----------- （2．2）
電池總反應：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C----------- （2．3）
新一代的聚合物鋰離子電池在形狀上可做到薄形化（ATL電池最薄可達0.5毫米,相於一張卡片的厚度）、任意面積化和任意形狀化，大大提高了電池造型設計的靈活性，從而可以配合產品需求，做成任何形狀與容量的電池，為設備開發商在電源解決方案上提供了一些設計靈活性和適應性，以最大化地最佳化其產品性能。同時，聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了20%，其容量、與環保性能等方面都較鋰離子電池，有一些改善。
注意事項
一 重視短路情況
聚合物鋰離子電池，在充電過程中很容易發生短路情況。包括：內部短路，外部短路等情況。
雖然，現在大多數鋰離子電池都帶有防短路的保護電路，還有防爆線，但很多情況下，這個保護電路在各種情況下不一定會起作用，防爆線能起的作用也很有限。
二 充電不要過充
聚合物鋰離子電池，如果充電時間過長，發生膨脹的可能性就會加大。
鋰的化學性質非常活潑，很容易燃燒，當電池充放電時，電池內部持續升溫，活化過程中所產生的氣體膨脹，電池內壓加大，壓力達到一定程度，如外殼有傷痕，即會破裂，引起漏液、起火，甚至爆炸。而聚合物鋰離子電池只會膨脹。
大家在使用時候，一定要注意安全。
展望
目前手機有以下幾個發展趨勢：
(1) 手機本身向小型化、薄化方向發展，以方便消費者的攜帶；
(2) 手機設計的個性化，表現在設計理念已經不再是原來方方正正的形狀，不規則形狀、曲線、弧面設計成為手機設計美學化的主流；
(3) 使用彩屏、手機功能的不斷增加。為了使手機小型化，電池減小、減薄是一個最有效的途徑。4mm以下厚度電池有成為薄型手機配置的主流趨勢，從性價比來講，這是聚合物的特長。不規則形狀、曲線、弧面設計造型的手機給電池留下的有效空間變成了不規則形狀。液態的長方型不能有效利用空間，容量較低，而疊片式聚合物可以將這種不規則空間最有效地利用起來，使容量放大。最近TCL金能公司推出的圓弧型電池、梯形電池、背包電池能使手機比使用相應規格的液態電池容量增加20%以上。手機功能越來越多，導致耗電越來越多。要求電池容量相應地增加。在不增加電池厚度的情況下，聚合電池是有明顯優勢的。與此相似，筆記本電腦、藍牙耳機、小靈通手機、移動DVD等電器都在向移動、便攜化方向發展，都配上了液晶顯示，而且功能在不斷增多，液晶螢幕在不斷增大。這些都給聚合物鋰離子電池提供了一些機會。
聚合物鋰離子電池在全球技術成熟並商業化已經2年多時間了，雖然銷量正在快速增長，但其市場份額還在10%左右，和液態鋰電90%的市場份額無法相比，大大低於人們的預期。由於各種原因，目前市場上聚合物的價格普遍要高於液態鋰電，但是，由於移動電器的競爭模式正在悄悄地發生變化，特別是聚合物電池給移動電器帶來的設計價值創新（如4mm厚度以下的優越性能、大型規格電池），聚合物電池正被越來越多的手機、移動DVD等設計人員所認識，因而聚合物廠商還是信心十足，堅信聚合物的時代一定會到來。
優缺點
優點
1. 單體電池的工作電壓高達3.6v~3.8v 遠高於鎳氫和鎳鎘電池的1.2V 電壓。
2. 容量密度大,其容量密度是鎳氫電池或鎳鎘電池的1.5~2.5 倍,或者更高。
3. 自放電小,在放置很長時間後其容量損失也很小。
4. 壽命長，正常使用其循環壽命可達到500 次以上。
5. 沒有記憶效應,在充電前不必將剩餘電量放空,使用方便。
6.安全性能好
聚合物鋰電池在結構上採用鋁塑軟包裝，有別於液態電芯的金屬外殼，一旦發生安全隱患，液態電芯容易爆炸，而聚合物電芯最多只會氣鼓。
7.厚度小，能做得更薄
超薄，電池能夠組裝進信用卡中。普通液態鋰電採用先定製外殼，後塞正負極材料的方法，厚度做到3.6mm以下存在技術瓶頸，聚合物電芯則不存在這一問題，厚度可做到1mm以下，符合時下手機需求方向。
8.重量輕
採用聚合物電解質的電池無需金屬殼來作為保護外包裝。聚合物電池重量較同等容量規格的鋼殼鋰電輕40%，較鋁殼電池輕20%。
9.容量大
聚合物電池較同等尺寸規格的鋼殼電池容量高10～15%，較鋁殼電池高5～10%，成為彩屏手機及彩信手機的首選，現在市面上新出的彩屏和彩信手機也大多採用聚合物電芯。
10.內阻小
聚合物電芯的內阻較一般液態電芯小，目前國產聚合物電芯的內阻甚至可以做到35mΩ以下，極大的減低了電池的自耗電，延長手機的待機時間，完全可以達到與國際接軌的水平。這種支持大放電電流的聚合物鋰電更是遙控模型的理想選擇，成為最有希望替代鎳氫電池的產品。
11.形狀可定製
製造商不用局限於標準外形，能夠經濟地做成合適的大小。聚合物電池可根據客戶的需求增加或減少電芯厚度，開發新的電芯型號，價格便宜，開模周期短，有的甚至可以根據手機形狀量身定做，以充分利用電池外殼空間，提升電池容量。
12.放電特性佳
聚合物電池採用膠體電解質，相比液態電解質，膠體電解質具有平穩的放電特性和更高的放電平台。
13.保護板設計簡單
由於採用聚合物材料，電芯不起火、不爆炸，電芯本身具有足夠的安全性，因此聚合物電池的保護線路設計可考慮省略PTC和保險絲，從而節約電池成本。
缺點
1. 電池成本高,電解質體系提純困難。
2. 需要保護線路控制，過充或者過放都會使電池內部化學物質的可逆性遭到破壞，從而嚴重影響電池的壽命。
性能研究
對均聚物聚偏氟乙烯（PVdF）、偏氟乙烯與六氟丙烯的二元共聚物（PVdF-HFP）分別作為聚合物鋰離子電池骨架材料的性能進行了對比研究。研究結果表明，採用適當的技術手段，可使PVdF作為聚合物鋰離子電池的骨架材料獲得比PVdF-HFP共聚物更為優良的性能。
