鋰聚電池雖常常被簡(jiǎn)稱(chēng)為鋰電池或鋰離子電池，但從嚴(yán)格意義上講并不完全相同。鋰電池（Lithiumbattery）指鋰原電池，內(nèi)含純態(tài)的鋰金屬，為一次性使用、不可充電，而鋰離子電池為鋰聚電池的前身，主要差異為電解質(zhì)使用液態(tài)有機(jī)溶液而非膠狀或固態(tài)的聚合物。

原理

目前市面上有兩種已經(jīng)商業(yè)化的科技都統(tǒng)稱(chēng)為鋰離子聚合物(其中“聚合物”代表“電解質(zhì)隔離聚合物”)。

電池由以下部分組成：

正極：LiCoO2二氧化鋰鈷或LiMn2O4四氧化鋰二錳

隔膜：導(dǎo)電電解質(zhì)聚合物(例如：聚乙二醇，PEO)

負(fù)極:鋰或鋰炭嵌入(化學(xué))化合物

典型反應(yīng)：(放電)

負(fù)極：(Carbon-Lix)→C+xLi+xe

隔膜：Li導(dǎo)電

正極：Li1?xCoO2+xLi+xe→LiCoO2

總反應(yīng):(碳-xLi+xe)+Li1-xCoO2→LiCoO2+碳

電解質(zhì)/隔膜聚合物可以是固體聚合物，例如聚乙二醇(PEO)、加上六氟化鋰鉀(LiPF6)、或其他可導(dǎo)電的鹽類(lèi)加上二氧化硅或其他能增強(qiáng)機(jī)械性質(zhì)的填充材料(這樣的方式尚未商業(yè)化)。在安全性的要求下，一般電池都使用碳嵌入鋰的方式作為電池負(fù)極，除了例如Avestor(與Batscap合并之后)的某些制造商使用金屬態(tài)的鋰當(dāng)負(fù)極(稱(chēng)為鋰金屬聚合物電池)。

這兩種商業(yè)化的電池都是將膠狀溶劑和鹽類(lèi)如碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二甲酯(DMC)/碳酸二乙酯(DEC)涂在聚偏氟乙烯(PVdF)聚合上。不同之處在于（Bellcore/Telcordia的技術(shù)）使用鋰錳酸鹽(LiMn2O4)當(dāng)正極；而傳統(tǒng)方式則是使用鈷鋰氧化物(LiCoO2)。

雖然商業(yè)上尚未普及，但有其他不同的鋰聚電池也在正極使用聚合物。例如：Moltech正在發(fā)展的，以導(dǎo)電塑膠及碳-硫化合物制成的正極。不過(guò)到2005年為止，這種技術(shù)似乎有自放的問(wèn)題同時(shí)生產(chǎn)成本也過(guò)高。

其他的方法包含使用含硫有機(jī)化合物和導(dǎo)電聚合物作為正極，例如聚苯胺。這種方式能做出很好高放電能力，包含低內(nèi)阻和高放電容量，但存在循環(huán)次數(shù)不足及成本過(guò)高問(wèn)題。

應(yīng)用

鋰聚最有競(jìng)爭(zhēng)力的特色是，鋰聚電池幾乎可以說(shuō)是能被做成各種形狀。這樣的特色使他在追求輕薄短小的手機(jī)制造業(yè)中占有一席之地。

氣槍玩家也逐漸轉(zhuǎn)換成鋰聚電池，因?yàn)殇嚲鄄坏茏杂伤苄?，還能提供更高的出彈速率。

遙控模型

因?yàn)槠涞椭亓?、高放電、和低廉的價(jià)格，使鋰聚電池在遙控飛機(jī)、遙控車(chē)和大型火車(chē)模型的領(lǐng)域中廣泛地受到歡迎。低電壓切斷(LVC,lowvoltagecutoff)使每一顆電池芯在負(fù)載的情況下都保持在3.2V以上(一般來(lái)說(shuō))。在2013年初，鋰聚電池已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用，一般普遍較低放電能力的電池(45C連續(xù)放電，90C瞬間最大放電)已經(jīng)非常普遍，而最好的甚至已經(jīng)能再有250個(gè)充放循環(huán)下達(dá)到5~15C的充電能力，及65C的連續(xù)放電，和130C的瞬間放電能力。

隨身電子產(chǎn)品

鋰聚電池同樣在PDA、筆記型電腦和手機(jī)領(lǐng)域中占有重要定位，微型GPS追蹤裝置也靠鋰離子電池提供數(shù)天到數(shù)周的充電周期。鋰聚同樣也被用在小型便攜式媒體播放器、平板電腦及電動(dòng)的無(wú)線控制器。鋰聚電池也在電子香煙界受到歡迎。凡是需要小體積、高能量密度、低價(jià)考量的狀況下都是鋰聚電池的應(yīng)用場(chǎng)景。

電動(dòng)車(chē)

這種電池同樣也推動(dòng)了次世代的電動(dòng)車(chē)。目前電動(dòng)車(chē)的價(jià)格遠(yuǎn)高于一般汽油車(chē)，但隨著產(chǎn)量及科技的發(fā)展，鋰聚電池的價(jià)格也會(huì)跟著下降現(xiàn)代汽車(chē)在他們的油電混合車(chē)上使用這種電池。在2010年十月26日，純鋰聚驅(qū)動(dòng)的AudiA2創(chuàng)下在一次充電中行駛600公里的紀(jì)錄。從2011年開(kāi)始，超過(guò)百萬(wàn)瓦的鋰聚電池已經(jīng)協(xié)助創(chuàng)下多次直線加速賽的世界紀(jì)錄。

使用

充電

鋰聚電池的充電要很小心?；镜母拍钍?，首先先以定電流充到每個(gè)電池芯都是4.2V。然后充電器必須切換成定電壓模式，隨著充電電流的減少，充電器必須使電池芯維持在4.2V，直到電流小到某個(gè)初始充電電流的比例時(shí)停止充電。有些制造商把規(guī)格定在初始電流的2%-3%，雖然其他的數(shù)值也是可以的，不過(guò)對(duì)電池容量的差異很小。

平衡充電則代表充電器會(huì)監(jiān)控每個(gè)電池芯，并使每個(gè)電池芯都充到相同的電壓。

對(duì)鋰電池不建議使用涓流充電法。大部分的制造商都把電池芯的最大最小電壓定在4.23V和3.0V，任何一個(gè)電池芯超出這個(gè)范圍都可能會(huì)影響整體電池的能力。

大部分好的鋰聚充電器，也使用在時(shí)間到時(shí)(通常是90分鐘)自動(dòng)停止充電的充電計(jì)時(shí)器作為安全裝置。

高達(dá)15C(也就是充電電流為15倍的電池容量，大概4分鐘的充電)充電率的鋰聚電池在2013年初的時(shí)候，由新種的奈米線鋰聚電池達(dá)成。不過(guò)這仍然是特例，一般建議的1C充電率仍然是遙控模型玩家的標(biāo)準(zhǔn)。不管最電池能承受多少的充電電流，很重要的是，低一點(diǎn)的充電率能延長(zhǎng)航模電池的使用壽命。

放電

同樣的，高達(dá)70C的連續(xù)放電(電流為70倍的電池容量)及140C的瞬間放電也在2013年中實(shí)現(xiàn)(見(jiàn)上方“遙控模型”段落)。這兩種放電的“C數(shù)”標(biāo)準(zhǔn)都預(yù)期會(huì)隨著奈米鋰聚電池技術(shù)成熟而增加。使用者也同樣會(huì)繼續(xù)增進(jìn)他們的使用，緊逼這些高性能鋰聚電池的極限。[2]

限制

所有的鋰離子電池都具有很高的電量狀態(tài)(SOC)，可能導(dǎo)致層分離、壽命減低和效能降低的問(wèn)題。在硬式電池中，硬殼能防止極層分離，但是軟包裝的鋰聚電池包本身沒(méi)有這樣的壓力。為了維持表現(xiàn)，電池本身需要外殼來(lái)保持原來(lái)的形狀。

鋰聚電池過(guò)熱可能導(dǎo)致膨脹或起火。

在負(fù)載放電時(shí)，當(dāng)任何電池芯(串聯(lián)情況下)低于3.0伏特時(shí)都應(yīng)該立即停止負(fù)載供電，不然將導(dǎo)致電池沒(méi)辦法回到完全充電的狀態(tài)?；蛟斐扇蘸笤谪?fù)載供電時(shí)會(huì)大幅的壓降(內(nèi)阻升高)。這個(gè)問(wèn)題可以透過(guò)與電池串連的芯片來(lái)防止電池過(guò)充與過(guò)放。

與鋰離子電池比起來(lái)，鋰聚電池的充放循環(huán)壽命比較不那么具競(jìng)爭(zhēng)力。

為了防止爆炸與起火，充電時(shí)鋰聚電池需使用專(zhuān)為鋰聚設(shè)計(jì)的充電器。

若直接把電池短路或短時(shí)間內(nèi)通過(guò)極大電流也可能導(dǎo)致爆炸。特別是在有大電量需求的遙控模型玩家都會(huì)謹(jǐn)慎注意連接點(diǎn)和絕緣。電池遭到穿孔時(shí)也可能起火。

充電時(shí)要采用專(zhuān)門(mén)的充電器來(lái)使每顆子電池芯平均的充電。這也導(dǎo)致成本的增加。

延長(zhǎng)多芯電池使用壽命

在電池包有兩種不匹配的方式：比較常見(jiàn)的電量狀態(tài)(SOC，電池容量的百分比)的不匹配以及容量/能量(C/E)的不匹配。這兩者皆會(huì)使電池包的容量(mA·h)被最弱的電池芯限制住。在電池串聯(lián)或并聯(lián)的情況下，前級(jí)類(lèi)比端(AFE)能消除電池間的不匹配，大幅增進(jìn)電池效率和整體容量。電池不匹配的可能性隨著電池芯的數(shù)量及負(fù)載電流的增加而上升。

當(dāng)電池包中的池芯符合以下兩個(gè)條件時(shí)，我們稱(chēng)為平衡的電池：

如果所有的電池芯都有同樣的容量，當(dāng)他們具有同樣的相對(duì)電量狀態(tài)(SOC)時(shí)，稱(chēng)謂平衡。開(kāi)回路電壓(OCV)在這種種況下是很好的SOC指標(biāo)。如果把一個(gè)不平衡的電池包里面所有的電池芯，都分別充電到完全充電狀態(tài)(此時(shí)即為平衡)，則接下來(lái)的充放循環(huán)也隨之回復(fù)正常而不需要額外的調(diào)整。

如果電池芯之間有不同的容量時(shí)，我們?nèi)匀话阉须姵匦揪哂邢嗤琒OC的狀態(tài)稱(chēng)為平衡。由于SOC是相對(duì)的量測(cè)值(該池芯的剩余放電百分比)，每個(gè)電池芯剩余的絕對(duì)容量則是不同的，電池芯在充放循環(huán)中為了使不同容量的電池芯之間保持相同的SOC，平衡器要提供串聯(lián)的不同電池芯間不同的電流。