分類
蘋果AIR筆記本電腦中的聚合物鋰離子電池 以離子傳導電流的固體材料通常被稱之為固體電解質，它包括晶體電解質、玻璃電解質和聚合物電解質三種類型，其中固態聚合物電解質（SPE）具有質輕、易成膜、粘彈性好等優點，可用於電池、感測器、電致變色顯示器和電容器等方面。將SPE用於鋰離子電池，可排除液體電解質易泄漏的問題，取代電池中的隔離膜，抑制電極表面枝晶的產生，降低電解質與電極的反應活性，提高電池的比能量，使電池具有耐壓、耐衝擊、生產成本低和易於加工等優點。
常規的固態聚合物電解質（SPE）由聚合物與鋰鹽構成，它是鋰鹽溶於聚合物而形成的電解質體系。通常分子鏈上含有能與Li+發生配位作用的氧、氮、硫等極性基團的聚合物可用來形成該類體系，如：聚氧化乙烯（PEO）、聚氧化丙烯、聚氧雜環丁烷、聚乙烯亞胺、聚（N-丙基-1氮雜環丙烷）、聚硫化亞烴等。作為硬酸的Li+傾向於和硬鹼發生相互作用，所以鋰鹽在含氮、硫極性基團的聚合物中的溶解度較在含氧極性基團的聚合物中小，電導率（σ）很低而沒有實際的意義；PEO分子的構象比其它聚醚分子更有利於與陽離子形成多重配位，能溶解更多的鋰鹽，表現出好的導電性能，因此PEO+鋰鹽體系就成為SPE中最早和最廣泛研究的體系。
但是常規的固態聚合物電解質（SPE）的σ室溫通常小於10-4S·cm-1，為滿足鋰離子電池的要求，在聚合物/鹽體系中加入能促進鋰鹽離解、增加體系的自由體積分數並降低其玻璃化轉變溫度（Tg）的增塑劑，可得到σ室溫大於10-3S·cm-1的凝膠SPE。增塑劑通常是高介電常數、低揮發性、對聚合物/鹽複合物具有可混性和對電極具有穩定性的有機溶劑。如碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸二甲酯、N-甲基吡咯烷酮、環丁碸、γ-丁內酯等。常用的鋰鹽有LiPF6、LiN（SO2CF3）等。
凝膠聚合物電解質鋰離子電池。即在固體聚合物電解質中加入增塑劑等添加劑，從而提高離子電導率，使電池可在常溫下使用。
聚合物正極材料的鋰離子電池。採用導電聚合物作為正極材料，其比能量是現有鋰離子電池的3倍，是最新一代的鋰離子電池。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，也不會產生漏液與燃燒爆炸等安全上的問題，因此可以用鋁塑複合薄膜製造電池外殼，從而可以提高整個電池的比容量；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50％以上。此外,聚合物鋰離子電池在工作電壓、充放電循環壽命等方面都比鋰離子電池有所提高。基於以上優點，武漢一佳能源科技有限公司認為，聚合物鋰離子電池被譽為下一代鋰離子電池。
特點
聚合物鋰離子電池 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；
7. 廣泛的套用領域。
注意事項
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。
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。
趨勢展望
電池 (1)手機本身向小型化、超薄化方向發展，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、弧面設計造型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50%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無限的商機。
原理
聚合物鋰離子電池 (-) C | LiPF6—EC+DEC | LiCoO2(+)
負極反應（氧化反應）：LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe-
正極反應（還原反應）：6C+xLi++xe-=LixC6
電池總反應：LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6
聚合物鋰離子電池的原理與液態鋰相同，主要區別是電解液與液態鋰不同。電池主要的構造包括有正極、負極與電解質三項要素。所謂的 聚合物鋰離子電池是說在這三種主要構造中至少有一項或一項以上使用高分子材料做為主要的電池系統。而在目前所開發的聚合物鋰離子電池系統中，高分子材料主要是被套用於正極及電解質。正極材料包括導電高分子聚合物或一般鋰離子電池所採用的無機化合物，電解質則可以使用固態或膠態高分子電解質，或是有機電解液，一般鋰離子技術使用液體或膠體電解液，因此需要堅固的二次包裝來容納可燃的活性成分，這就增加了重量，另外也限制了尺寸的靈活性。
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。
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。
