聚合物锂离子电池与液态锂离子电池结构相同,都是由iH极、负极、电解质等基本部分组成;工作原理也基本一致,在充放电过程中锂离子都要通过具有离子导电性的电解质而在正负极之间嵌入和脱出,实现从化学能到电能的转变。其中正极和负极材料与常规液态锂离子电池相同,区别在于使用聚合物电解质,目前研究最多的聚合物体系有聚氧化乙稀(PEO)基,聚丙稀腈(PAN)基,聚甲基丙稀酸甲醋(PMMA)基,聚偏鼠乙稀(PVDF)基等。聚合物锂离子电池电解质既是离子导体又是电子绝缘体,并且具有一定的机械强度,因此可充当隔膜材料。
聚合物锂离子电池采用聚合物电解质代替电解液,使其具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点,并且不会出现漏液与燃烧、爆炸等安全问题。聚合物锂离子电池的外包装可以采用绍塑复合薄膜以代替传统锂离子电池的不锈钢或招质外壳,从而大大减轻电池重量,提高电池的比容量;由于聚合物屯解质能有效地阻止枝状沉积物在锂负极的生成,从而使金属锂作为负极成为实用化可能,有望使电池的电化学容量能够极大地提高;聚合物锂离子电池还可以釆用高分子材料作正极材料,预计其质量比能量将会较目前的锂离子二次电池提高50%以上。锂离子电池产业的发展方向一直是进一步提高电池的能量密度和安全环保性能并且尽可能的降低制造成本,研究开发出新型的电极材料和更轻更薄的制造新工艺。聚合物锂离子电池顺应了锂产业的发展潮流,被誉为“下一代锂离子电池”。自1999年由索尼公司投产以来,其发展速度一直高于液态锂离子电池,未来聚合物锂离子电池将继续保持快速增长的势头。
