鋰離子電池的類型

鋰離子電池可以應用到各種領域中，因此，其類型也同樣具有多樣性。按照外形分，目前市場上的鋰離子電池主要有三種類型，即鈕扣式、方形和圓柱形國外已經生產的鋰離子電池類型有圓柱形、棱柱形、方形、鈕扣式、薄型和超薄型。可以滿足不同用途的要求。

圓柱形的型號用5位數表示，前兩位數表示直徑，后兩位數表示高度。例如：18650型電池，表示其直徑為18mm，高度為65mm，用18*65表示。方形的型號用6位數表示，前兩位為電池的厚度，中間兩位為電池的寬度，最后二位為電池的長度，例如083448型，表示厚度為8mm，寬度為34mm，長度為48mm，用8*34*48表示。

電池的外形尺寸、重量是鋰離子電池的一項重要指標，直接影響鋰電池的特性。而鋰離子電池的電化學性能參數主要包括以下幾個方面。

額定電壓：商品化的鋰離子電池額定電壓一般為3.6V(目前市場上也出現了部分4.2V的鋰離子電池產品，但是所占比例不大)，工作時電壓范圍為4.1-2.4V，也有下限終止電壓設定為其他值，如3.1V等。

額定容量：是指按照0.2C恒流放電至終止電壓時所獲得的容量。

1C容量：是指按照1C恒流放電至終止電壓所獲得的容量。1C容量一般較額定容量小，其差值越小表明電池的電流特性越好，負載能力越強。

高低溫性能：鋰離子電池高溫可達+55℃，低溫可達-20℃。在此環境溫度區間下，電池容量可達額定容量的70%以上。特別是高溫環境下一般對電池性能幾乎沒有什么影響。

荷電保持能力：電池在充滿電后開路擱置28天，然后按照0.2C放電所獲得的容量與額定容量比的百分數。數值越大，表明其荷電保持能力越強，自放電越小。一般鋰離子電池的荷電保持能力在85%以上。

循環壽命：隨著鋰離子電池充電、放電，電池容量降低到額定容量的70%時，所獲得的充放電次數稱為循環壽命。鋰離子電池循環壽命一般要求大于500次。

按照鋰離子電池的電解質形態分，鋰離子電池有液態鋰離子電池和固態(或干態)鋰離子電池兩種。固態鋰離子電池即通常所說的聚合物鋰離子電池，是在液態鋰離子電池的基礎上開發出來的新一代電池，比液態鋰離子電池具有更好的安全性能，而液態鋰離子電池即通常所說的鋰離子電池。

聚合物鋰離子電池的工作原理與液態鋰離子電池相同。主要區別是，聚合物的電解液與液態鋰離子電池的不同。電池主要的構造同樣包括有正極、負極與電解質三項要素。所謂的聚合物鋰離子電池是在這三種主要構造中至少有一項或一項以上采用高分子材料作為電池系統的主要組成。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應用于正極或電解質。正極材料包括導電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機化合物，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。目前鋰離子電池使用液體或膠體電解液，因此需要堅固的二次包裝來容納電池中可燃的活性成分，這就增加了其重量，另外也限制了電池尺寸的靈活性。聚合物鋰離子制備工藝中不會存有多余的電解液，因此它更穩定，也不易因電池的過量充電、碰撞或其他損害以及過量使用而造成危險情況。

鋰離子電池在結構上主要有五大塊：正極、負極、電解液、隔膜、外殼與電極引線。鋰離子電池的結構主要分卷繞式和層疊式兩大類。液鋰電池采用卷繞結構，聚鋰電池則兩種均有。卷繞式將正極膜片、隔膜、負極膜片依次放好，卷繞成圓柱形或扁柱形，層疊式則將正極、隔膜、負極、隔膜、正極這樣的方式多層堆疊。將所有正極焊接在一起引出，負極也焊成一起引出。新一代的聚合物鋰離子電池在形狀上可做到薄形化(如廣州東莞某公司ATL生產的電池最薄可達0.5mm，相當于一張卡片的厚度)、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，為應用設備開發商在電源解決方案上提供了高度的設計靈活性和適應性，從而可最大化地優化其產品性能。

聚合物鋰離子電池適用行業有手機、移動DCD、筆記本電腦、攝像機、數碼相機、數碼攝影機，個人數碼助理(PDA)、3G移動電話、電動車、攜帶式衛星定位系統，以及汽車、火車、輪船、航天飛機、智能機器人、電動滑板車、兒童玩具車、剪草機、采棉機、野外勘探工具、手動工具等移動設備在未來均可能使用聚合物鋰離子電池。

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50%，

其容量、充放電特性、安全性、工作溫度范圍、循環壽命(超過500次)與環保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。

聚合物鋰離子電池具有如下優點。

①安全性能好聚合物鋰離子電池在結構上采用鋁塑軟包裝，有別于液態電池的金屬外殼，一旦發生安全隱患，液態電池容易爆炸，而聚合物電池則只會出現氣鼓。

②電池厚度小，可制作得更薄普通液態鋰離子電池采用先定制外殼，后塞正負極材料的方法，厚度做到3.6mm以下存在技術瓶頸，聚合物電池則不存在這一問題，厚度可做到1mm以下，符合時尚手機需求方向。

③重量輕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%。

④電池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采用聚合物電池。

⑤內阻小聚合物電池的內阻較一般液態電池小，目前國產聚合物電池的內阻甚至可以做到35mΩ以下，這樣可極大地減低電池的自耗電，延長手機的待機時間，這種支持大放電電流的聚合物鋰電池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。

⑥電池的形狀可定制聚合物電池可根據需求增加或減少電池厚度，開發新的電池型號，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。

⑦放電性能好聚合物鋰電池采用膠體電解質，相比較液態電解質，膠體電解質具有平穩的放電特性和更高的放電平臺。

⑧保護板設計簡單由于采用聚合物材料，電池不起火、不爆炸，電池本身具有足夠的安全性，因此聚合物電池的保護線路的設計可考慮省略PTC和保險絲，從而節約了電池成本。

除上面介紹的電池外，還有一種所謂的“塑料鋰離子電池"，最早的塑料鋰離子電池是1994年由美國Belcore實驗室提出，其外形與聚合物鋰離子電池完全一樣，其實是傳統的鋰離子電池的“軟包裝”，即采用鋁/PP復合膜代替不銹鋼或者鋁殼進行熱壓塑封裝，電解液吸附于多孔電極中。