锂电池产业链相对完整  新材料层出不穷

　　目前，小型轻量的锂离子电池广泛用于便携式电子产品中。全球许多厂商都在寻求改进电池的方法，使之体积更小，储能更多，性能更安全。

　　圆柱形锂离子电池

　　圆柱形锂离子电池的新应用不断扩大，例如在摄像机和笔记本电脑中的应用日益增长，因为它们有优异的储能密度。而这种高储能密度来源于对阴极的改进。早期的锂离子电池采用焦炭作阴极。三洋首先在锂离子电池中用石墨取代了焦炭。因为石墨比焦炭的结晶度更高，使电池具有更好的放电特性和更高的储能密度。

　　棱柱形锂离子电池

　　棱柱形锂离子电池与圆柱形锂离子电池相比，缺点之一是重量大。三洋用铝合金制作棱柱电池壳体解决了这个问题。采用铝合金可减

　　轻棱柱形电池重量约30%，可与同体积的圆柱形电池媲美。三洋目前销售4种圆柱形和13种棱柱形锂离子电池，利用石墨做阴极使这些电池具有了独特的放电特性。

　　许多整机厂商目前广泛采用三洋的锂离子电池为其3V电压的设备供电，如摄像机、移动通信设备和笔记本电脑等，能提供较长的电池寿命。其中 UF463048P型(无管)只有4.2毫米厚，尤其适用于移动电话等超薄电池的设备。还有 UF10345P型适用于笔记本电脑，其重量储能密度达146w h/k g，而其 UR18650P 型重量储能密度达到153w h/k g。

　　新型材料的使用

　　目前的锂离子电池采用锂氧化钴作为阳极主要材料。然而由于钴元素相当昂贵，研究人员正在寻找性能更好的廉价材料。这些替代材料有锂氧化镍和尖晶石锂氧化锰。研究人员也在寻找用于阴极的新材料。目前使用的主要是碳材料，石墨的理论储能容量为372mAh/g。而研究人员期望开发出具有更大储能容量和相当于碳的放电特性的替代材料。这种材料能使电池厂商开发更大容量的锂离子电池。

　　聚合物材料的采用

　　由于以上原因，三洋开发了采用聚合物做电解质的可充电锂离子电池。1999年9月，三洋开始上市一种厚度不到4毫米的锂聚合物电池。同时，在其3.2 毫米厚的锂聚合物电池开发之后，公司已能推出厚度只有9.9毫米的全球最薄的移动电话。

　　目前上市的聚合物电池采用了一种充满有机物电解质溶液的胶体聚合物材料。与现有的锂离子电池使用的是同一种聚合物材料。这种新型电池装有充满聚合物基质的电解液，因而电解质不会像液体那样任意泄漏，因此能被封装在一种极薄的薄膜容器中。此外，由于胶体中的电解液易于使离子导电，胶 酆衔锏缃庖壕哂杏乓斓睦胱拥嫉缧阅堋?br>

　　除了聚乙烯氧化物而外，目前使用中或在研究之中的胶体聚合物电解质材料还有聚乙二烯氟化物(p v dF)，聚丙烯腈(PAN)以及聚甲烯丙烯酸酯(PMMA)。

　　全胶体电池的开发

　　制备胶体聚合物电解液的传统方法包括在电极表面上形成聚合物层和聚合物薄膜的集成，这是事先用电极制备的。然而这些方法要求厂商在制作的最后阶段将电解液注入电池，这些电解液会导致泄漏。另外，采用这种方法，电极与聚合物电解质之间的界面接触可能不牢固。

　　为克服这些缺陷，三洋决定开发一种能在电池内部完全均匀分布的全胶体聚合物。这种物质具有极好的离子导电性并可容纳10倍重量以上的电解液。不仅如此，这种固体状有弹性的材料确保了不泄漏，因而具有像全胶体聚合物电解质那样优异的特性。

　　聚合物电池特性

　　三洋已在厚度3.6毫米，体积储能密度270w h/I，重量储能密度156w h/k g的电池中使用了全胶体聚合物材料。这种聚合物电池具有较好的负载放电特性和低温放电特性。而这些过去一直是聚合物电池的主要弱点。三洋的这种电池在安全性和充放电周期特性方面已与棱柱形锂离子电池相媲美。

　　锂聚合物电池的发展方向

　　三洋已大规模生产移动电话用聚合物电池。然而要开辟电池的新用途，就必须降低其制造成本并提高储能密度。因此还将继续改进材料，增强结构，革新制造方法，使电池具有更高的效率。在研究开发的基础上，三洋计划推出一种厚度小于1毫米的电池。还将为PDA和笔记本电脑开发更大容量的电池。该公司预测，到2002年聚合物电池的全球市场需求将达100—150万只，聚合物电池将在小型轻量电池领域得到稳步增长。

　　目前，锂聚合物电池主要用于移动电话、笔记本电脑和便携式音响设备中，包括固态音响设备和MD唱机。锂聚合物电池将在小型轻量耐久的设备的开发中发挥作用。因为它们可以采取多种形状，将为特殊形状的新设备的设计敞开大门。