鋰離子電池

鋰系電池分為鋰電池和鋰離子電池。手機(jī)和筆記本電腦使用的都是鋰離子電池，通常人們俗稱(chēng)其為鋰電池。電池一般采用含有鋰元素的材料作為電極，是現(xiàn)代高性能電池的代表。而真正的鋰電池由于危險(xiǎn)性大，很少應(yīng)用于日常電子產(chǎn)品。

鋰離子電池由日本索尼公司于1990年最先開(kāi)發(fā)成功。它是把鋰離子嵌入碳（石油焦炭和石墨）中形成負(fù)極（傳統(tǒng)鋰電池用鋰或鋰合金作負(fù)極）。正極材料常用Li_xCoO₂ ，也用 Li_xNiO₂ ，和Li_xMnO_{4 ，}電解液用LiPF6 二乙烯碳酸酯（EC） 二甲基碳酸酯（DMC）。

石油焦炭和石墨作負(fù)極材料無(wú)毒，且資源充足，鋰離子嵌入碳中，克服了鋰的高活性，解決了傳統(tǒng)鋰電池存在的安全問(wèn)題，正極Li_xCoO2在充、放電性能和壽命上均能達(dá)到較高水平，使成本降低，總之鋰離子電池的綜合性能提高了。預(yù)計(jì)21世紀(jì)鋰離子電池將會(huì)占有很大的市場(chǎng)。

鋰離子二次電池充、放電時(shí)的反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO₂ C=Li_1-xCoO₂ Li_xC

鋰離子電池容易與下面兩種電池混淆

（1）鋰電池：以金屬鋰為負(fù)極。

（2）鋰離子電池：使用非水液態(tài)有機(jī)電解質(zhì)。

（3）鋰離子聚合物電池：用聚合物來(lái)凝膠化液態(tài)有機(jī)溶劑，或者直接用全固態(tài)電解質(zhì)。鋰離子電池一般以石墨類(lèi)碳材料為負(fù)極。

1970年，埃克森的M.S.Whittingham采用硫化鈦?zhàn)鳛檎龢O材料，金屬鋰作為負(fù)極材料，制成首個(gè)鋰電池。鋰電池的正極材料是二氧化錳或亞硫酰氯，負(fù)極是鋰。電池組裝完成后電池即有電壓，不需充電。鋰離子電池（Li-ion Batteries）是鋰電池發(fā)展而來(lái)。舉例來(lái)講，以前照相機(jī)里用的扣式電池就屬于鋰電池。這種電池也可以充電，但循環(huán)性能不好，在充放電循環(huán)過(guò)程中容易形成鋰結(jié)晶，造成電池內(nèi)部短路，所以一般情況下這種電池是禁止充電的。

1982年伊利諾伊理工大學(xué)（the Illinois Institute of Technology）的R.R.Agarwal和J.R.Selman發(fā)現(xiàn)鋰離子具有嵌入石墨的特性，此過(guò)程是快速的，并且可逆。與此同時(shí)，采用金屬鋰制成的鋰電池，其安全隱患備受關(guān)注，因此人們嘗試?yán)娩囯x子嵌入石墨的特性制作充電電池。首個(gè)可用的鋰離子石墨電極由貝爾實(shí)驗(yàn)室試制成功。

1983年M.Thackeray、J.Goodenough等人發(fā)現(xiàn)錳尖晶石是優(yōu)良的正極材料，具有低價(jià)、穩(wěn)定和優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)鋰性能。其分解溫度高，且氧化性遠(yuǎn)低于鈷酸鋰，即使出現(xiàn)短路、過(guò)充電，也能夠避免了燃燒、爆炸的危險(xiǎn)。

1989年，A.Manthiram和J.Goodenough發(fā)現(xiàn)采用聚合陰離子的正極將產(chǎn)生更高的電壓。

1992年，日本索尼公司發(fā)明了以炭材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極的鋰電池，在充放電過(guò)程中，沒(méi)有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。隨后，鋰離子電池革新了消費(fèi)電子產(chǎn)品的面貌。此類(lèi)以鈷酸鋰作為正極材料的電池，是便攜電子器件的主要電源。

1996年，Padhi和Goodenough發(fā)現(xiàn)具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽，如磷酸鐵鋰（LiFePO₄），比傳統(tǒng)的正極材料更具安全性，尤其耐高溫，耐過(guò)充電性能遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)鋰離子電池材料。

縱觀電池發(fā)展的歷史，可以看出當(dāng)前世界電池工業(yè)發(fā)展的三個(gè)特點(diǎn)，一是綠色環(huán)保電池迅猛發(fā)展，包括鋰離子蓄電池、氫鎳電池等；二是一次電池向蓄電池轉(zhuǎn)化，這符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略；三是電池進(jìn)一步向小、輕、薄方向發(fā)展。在商品化的可充電池中，鋰離子電池的比能量最高，特別是聚合物鋰離子電池，可以實(shí)現(xiàn)可充電池的薄形化。正因?yàn)殇囯x子電池的體積比能量和質(zhì)量比能量高，可充且無(wú)污染，具備當(dāng)前電池工業(yè)發(fā)展的三大特點(diǎn)，因此在發(fā)達(dá)國(guó)家中有較快的增長(zhǎng)。電信、信息市場(chǎng)的發(fā)展，特別是移動(dòng)電話和筆記本電腦的大量使用，給鋰離子電池帶來(lái)了市場(chǎng)機(jī)遇。而鋰離子電池中的聚合物鋰離子電池以其在安全性的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，將逐步取代液體電解質(zhì)鋰離子電池，而成為鋰離子電池的主流。聚合物鋰離子電池被譽(yù)為 “21世紀(jì)的電池”，將開(kāi)辟蓄電池的新時(shí)代，發(fā)展前景十分樂(lè)觀。

2015年3月，日本夏普與京都大學(xué)的田中功教授聯(lián)手成功研發(fā)出了使用壽命可達(dá)70年之久的鋰離子電池。此次試制出的長(zhǎng)壽鋰離子電池，體積為8立方厘米，充放電次數(shù)可達(dá)2.5萬(wàn)次。并且夏普方面表示，此長(zhǎng)壽鋰離子電池實(shí)際充放電1萬(wàn)次之后，其性能依舊穩(wěn)定。

2019年10月9日，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予約翰·古迪納夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰，以表彰他們?cè)阡囯x子電池研發(fā)領(lǐng)域作出的貢獻(xiàn)。

鋼殼/鋁殼/圓柱/軟包裝系列：

（1）正極——活性物質(zhì)一般為錳酸鋰或者鈷酸鋰，鎳鈷錳酸鋰材料，電動(dòng)自行車(chē)則普遍用鎳鈷錳酸鋰（俗稱(chēng)三元）或者三元 少量錳酸鋰，純的錳酸鋰和磷酸鐵鋰則由于體積大、性能不好或成本高而逐漸淡出。導(dǎo)電集流體使用厚度10-20微米的電解鋁箔。

（2）隔膜——一種經(jīng)特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔結(jié)構(gòu)，可以讓鋰離子自由通過(guò)，而電子不能通過(guò)。

（3）負(fù)極——活性物質(zhì)為石墨，或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳，導(dǎo)電集流體使用厚度7-15微米的電解銅箔。

（4）有機(jī)電解液——溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類(lèi)溶劑，聚合物的則使用凝膠狀電解液。

（5）電池外殼——分為鋼殼（方型很少使用）、鋁殼、鍍鎳鐵殼（圓柱電池使用）、鋁塑膜（軟包裝）等，還有電池的蓋帽，也是電池的正負(fù)極引出端 。

根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料的不同，鋰離子電池分為液態(tài)鋰離子電池（Liquified Lithium-Ion Battery，簡(jiǎn)稱(chēng)為L(zhǎng)IB）和聚合物鋰離子電池（Polymer Lithium-Ion Battery，簡(jiǎn)稱(chēng)為PLB）。

鋰離子電池（Li-ion）

可充電鋰離子電池是手機(jī)、筆記本電腦等現(xiàn)代數(shù)碼產(chǎn)品中應(yīng)用最廣泛的電池，但它較為“嬌氣”，在使用中不可過(guò)充、過(guò)放(會(huì)損壞電池或使之報(bào)廢)。因此，在電池上有保護(hù)元器件或保護(hù)電路以防止昂貴的電池?fù)p壞。鋰離子電池充電要求很高，要保證終止電壓精度在±1%之內(nèi)，各大半導(dǎo)體器件廠已開(kāi)發(fā)出多種鋰離子電池充電的IC，以保證安全、可靠、快速地充電。

手機(jī)基本上都是使用鋰離子電池。正確地使用鋰離子電池對(duì)延長(zhǎng)電池壽命是十分重要的。它根據(jù)不同的電子產(chǎn)品的要求可以做成扁平長(zhǎng)方形、圓柱形、長(zhǎng)方形及扣式，并且有由幾個(gè)電池串聯(lián)并聯(lián)在一起組成的電池組。鋰離子電池的額定電壓，因?yàn)椴牧系淖兓?，一般?.7V，磷酸鐵鋰正極的則為3.2V。充滿電時(shí)的終止充電電壓一般是4.2V，磷酸鐵鋰3.65V。鋰離子電池的終止放電電壓為2.75V～3.0V（電池廠給出工作電壓范圍或給出終止放電電壓，各參數(shù)略有不同，一般為3.0V，磷鐵為2.5V）。低于2.5V（磷酸鐵鋰2.0V）繼續(xù)放電稱(chēng)為過(guò)放，過(guò)放對(duì)電池會(huì)有損害。

鈷酸鋰類(lèi)型材料為正極的鋰離子電池不適合用作大電流放電，過(guò)大電流放電時(shí)會(huì)降低放電時(shí)間（內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較高的溫度而損耗能量），并可能發(fā)生危險(xiǎn)；但磷酸鐵鋰正極材料鋰電池，可以以20C甚至更大（C是電池的容量，如C=800mAh，1C充電率即充電電流為800mA）的大電流進(jìn)行充放電，特別適合電動(dòng)車(chē)使用。因此電池生產(chǎn)工廠給出最大放電電流，在使用中應(yīng)小于最大放電電流。鋰離子電池對(duì)溫度有一定要求，工廠給出了充電溫度范圍、放電溫度范圍及保存溫度范圍，過(guò)壓充電會(huì)造成鋰離子電池永久性損壞。鋰離子電池充電電流應(yīng)根據(jù)電池生產(chǎn)廠的建議，并要求有限流電路以免發(fā)生過(guò)流（過(guò)熱）。一般常用的充電倍率為0.25C～1C。在大電流充電時(shí)往往要檢測(cè)電池溫度，以防止過(guò)熱損壞電池或產(chǎn)生爆炸。

鋰離子電池充電分為兩個(gè)階段：先恒流充電，到接近終止電壓時(shí)改為恒壓充電。例一種800mAh容量的電池，其終止充電電壓為4.2V。電池以800mA（充電率為1C）恒流充電，開(kāi)始時(shí)電池電壓以較大的斜率升壓，當(dāng)電池電壓接近4.2V時(shí)，改成4.2V恒壓充電，電流漸降，電壓變化不大，到充電電流降為1/10-50C（各廠設(shè)定值不一，不影響使用）時(shí)，認(rèn)為接近充滿，可以終止充電（有的充電器到1/10C后啟動(dòng)定時(shí)器，過(guò)一定時(shí)間后結(jié)束充電）。

鋰離子電池能量密度大，平均輸出電壓高。自放電小，好的電池，每月在2%以下（可恢復(fù)）。沒(méi)有記憶效應(yīng)。工作溫度范圍寬為-20℃～60℃。循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達(dá)100%，而且輸出功率大。使用壽命長(zhǎng)。不含有毒有害物質(zhì)，被稱(chēng)為綠色電池。

作用機(jī)理

鋰離子電池以碳素材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極，沒(méi)有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱(chēng)。鋰離子電池的充放電過(guò)程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過(guò)程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過(guò)程中，同時(shí)伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌（習(xí)慣上正極用嵌入或脫嵌表示，而負(fù)極用插入或脫插表示）。在充放電過(guò)程中，鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱(chēng)為“搖椅電池”。

當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)（即我們使用電池的過(guò)程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回正極?；卣龢O的鋰離子越多，放電容量越高。

一般鋰電池充電電流設(shè)定在0.2C至1C之間，電流越大，充電越快，同時(shí)電池發(fā)熱也越大。而且，過(guò)大的電流充電，容量不夠滿，因?yàn)殡姵貎?nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)需要時(shí)間。就跟倒啤酒一樣，倒太快的話會(huì)產(chǎn)生泡沫，反而不滿。

使用（放電）注意事項(xiàng)

對(duì)電池來(lái)說(shuō)，正常使用就是放電的過(guò)程。鋰電池放電需要注意幾點(diǎn)：

第一，放電電流不能過(guò)大，過(guò)大的電流導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)熱，有可能會(huì)造成永久性的損害。在手機(jī)上，這個(gè)倒是沒(méi)有問(wèn)題的，可以不考慮。

從圖1可以看出，電池放電電流越大，放電容量越小，電壓下降更快。

第二，不能過(guò)放電。鋰電池內(nèi)部存儲(chǔ)電能是靠電化學(xué)一種可逆的化學(xué)變化實(shí)現(xiàn)的，過(guò)度的放電會(huì)導(dǎo)致這種化學(xué)變化有不可逆的反應(yīng)發(fā)生，因此鋰電池最怕過(guò)放電，一旦放電電壓低于2.7V，將可能導(dǎo)致電池報(bào)廢。好在手機(jī)電池內(nèi)部都已經(jīng)裝了保護(hù)電路，電壓還沒(méi)低到損壞電池的程度，保護(hù)電路就會(huì)起作用，停止放電。

鋰離子電池電池概述

和所有化學(xué)電池一樣，鋰離子電池也由三個(gè)部分組成：正極、負(fù)極和電解質(zhì)。電極材料都是鋰離子可以嵌入（插入）/脫嵌（脫插）的。

鋰離子電池正極材料

正極材料：可選的正極材料很多，主流產(chǎn)品多采用鋰鐵磷酸鹽。不同的正極材料對(duì)照：

正極反應(yīng)：放電時(shí)鋰離子嵌入，充電時(shí)鋰離子脫嵌。充電時(shí)：LiFePO₄→ Li_1-xFePO₄xLi xe^- 放電時(shí)：Li_1-xFePO₄xLi xe^- →LiFePO₄

鋰離子電池負(fù)極材料

負(fù)極材料：多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。 負(fù)極反應(yīng)：充電時(shí)鋰離子插入，放電時(shí)鋰離子脫插。充電時(shí)：xLi xe^- 6C →Li_xC₆放電時(shí)：Li_xC₆→ xLi xe^- 6C

大體分為以下幾種：

第一種是碳負(fù)極材料：實(shí)際用于鋰離子電池的負(fù)極材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹(shù)脂碳等。

第二種是錫基負(fù)極材料：錫基負(fù)極材料可分為錫的氧化物和錫基復(fù)合氧化物兩種。氧化物是指各種價(jià)態(tài)金屬錫的氧化物。沒(méi)有商業(yè)化產(chǎn)品。

第三種是含鋰過(guò)渡金屬氮化物負(fù)極材料，沒(méi)有商業(yè)化產(chǎn)品。

第四種是合金類(lèi)負(fù)極材料：包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金 ，沒(méi)有商業(yè)化產(chǎn)品。

第五種是納米級(jí)負(fù)極材料：納米碳管、納米合金材料。

第六種納米材料是納米氧化物材料：根據(jù)2009年鋰電池新能源行業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展最新動(dòng)向，諸多公司已經(jīng)開(kāi)始使用納米氧化鈦和納米氧化硅添加在以前傳統(tǒng)的石墨，錫氧化物，納米碳管里面，極大地提高鋰電池的充放電量和充放電次數(shù)。

鋰離子電池電解質(zhì)

溶質(zhì)：常采用鋰鹽，如高氯酸鋰（LiClO₄）、六氟磷酸鋰（LiPF₆）、四氟硼酸鋰（LiBF₄）。溶劑：由于電池的工作電壓遠(yuǎn)高于水的分解電壓，因此鋰離子電池常采用有機(jī)溶劑，如乙醚、乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯、二乙基碳酸酯等。有機(jī)溶劑常常在充電時(shí)破壞石墨的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其剝脫，并在其表面形成固體電解質(zhì)膜（solid electrolyte interphase，SEI）導(dǎo)致電極鈍化。有機(jī)溶劑還帶來(lái)易燃、易爆等安全性問(wèn)題。

鋰離子電池導(dǎo)電涂層

電池涂碳鋁箔(導(dǎo)電涂層）

涂碳鋁箔在鋰離子電池應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)

1、抑制電池極化，減少熱效應(yīng)，提高倍率性能；

2、降低電池內(nèi)阻，并明顯降低了循環(huán)過(guò)程的動(dòng)態(tài)內(nèi)阻增幅；

3、提高一致性，增加電池的循環(huán)壽命；

4、提高活性物質(zhì)與集流體的粘附力，降低極片制造成本；

5、保護(hù)集流體不被電解液腐蝕；

6、改善磷酸鐵鋰、鈦酸鋰材料的加工性能。

鋰離子電池導(dǎo)電涂層

利用功能涂層對(duì)電池導(dǎo)電基材進(jìn)行表面處理是一項(xiàng)突破性的技術(shù)創(chuàng)新，覆碳鋁箔/銅箔就是將分散好的納米導(dǎo)電石墨和碳包覆粒，均勻、細(xì)膩地涂覆在鋁箔/銅箔上。它能提供極佳的靜態(tài)導(dǎo)電性能，收集活性物質(zhì)的微電流，從而可以大幅度降低正/負(fù)極材料和集流之間的接觸電阻，并能提高兩者之間的附著能力，可減少粘結(jié)劑的使用量，進(jìn)而使電池的整體性能產(chǎn)生顯著的提升。 涂層分水性（水劑體系）和油性（有機(jī)溶劑體系）兩種類(lèi)型。

鋰離子電池性能差異

涂碳鋁箔/銅箔的性能優(yōu)勢(shì)

1.顯著提高電池組使用一致性，大幅降低電池組成本。如：

明顯降低電芯動(dòng)態(tài)內(nèi)阻增幅 ；

提高電池組的壓差一致性 ；

延長(zhǎng)電池組壽命 ；

大幅降低電池組成本。

2.提高活性材料和集流體的粘接附著力，降低極片制造成本。如：

改善使用水性體系的正極材料和集電極的附著力；

改善納米級(jí)或亞微米級(jí)的正極材料和集電極的附著力；

改善鈦酸鋰或其他高容量負(fù)極材料和集電極的附著力；

提高極片制成合格率,降低極片制造成本。

涂碳鋁箔與光箔的電池極片粘附力測(cè)試圖

使用涂碳鋁箔后極片粘附力由原來(lái)10gf提高到60gf（用3M膠帶或百格刀法），粘附力顯著提高。

3.減小極化，提高倍率和克容量，提升電池性能。如：

部分降低活性材料中粘接劑的比例，提高克容量；

改善活性物質(zhì)和集流體之間的電接觸；

減少極化，提高功率性能。

不同鋁箔的電池倍率性能圖

其中C-AL為涂碳鋁箔，E-AL為蝕刻鋁箔，U-AL為光鋁箔

4.保護(hù)集流體，延長(zhǎng)電池使用壽命。如：

防止集流極腐蝕、氧化；

提高集流極表面張力，增強(qiáng)集流極的易涂覆性能；

可替代成本較高的蝕刻箔或用更薄的箔材替代原有的標(biāo)準(zhǔn)箔材。

不同鋁箔的電池循環(huán)曲線圖（200周）

其中（1）為光鋁箔，（2）為蝕刻鋁箔，（3）為涂碳鋁箔

鋰電池的正極材料有鈷酸鋰LiCoO₂ 、三元材料Ni Mn Co、錳酸鋰LiMn₂O₄加導(dǎo)電劑和粘合劑，涂在鋁箔上形成正極，負(fù)極是層狀石墨加導(dǎo)電劑及粘合劑涂在銅箔基帶上，比較先進(jìn)的負(fù)極層狀石墨顆粒已采用納米碳。

1、制漿：用專(zhuān)門(mén)的溶劑和粘結(jié)劑分別與粉末狀的正負(fù)極活性物質(zhì)混合，經(jīng)攪拌均勻后，制成漿狀的正負(fù)極物質(zhì)。

2、涂膜：通過(guò)自動(dòng)涂布機(jī)將正負(fù)極漿料分別均勻地涂覆在金屬箔表面，經(jīng)自動(dòng)烘干后自動(dòng)剪切制成正負(fù)極極片。

3、裝配：按正極片—隔膜—負(fù)極片—隔膜自上而下的順序經(jīng)卷繞注入電解液、封口、正負(fù)極耳焊接等工藝過(guò)程，即完成電池的裝配過(guò)程，制成成品電池。

4、化成：將成品電池放置測(cè)試柜進(jìn)行充放電測(cè)試，篩選出合格的成品電池，待出廠 。

鋰離子電池注意事項(xiàng)

避免在嚴(yán)酷條件下使用，如：高溫、高濕度、夏日陽(yáng)光下長(zhǎng)時(shí)間暴曬等，避免將電池投入火中。

拆電池時(shí)，應(yīng)確保用電器具處于電源關(guān)閉狀態(tài)；使用溫度應(yīng)保持在－20~50℃之間。

避免將電池長(zhǎng)時(shí)間“存放”在停止使用的用電器具中。

鋰離子電池使用方法

1、如何為新電池充電,

在使用鋰電池中應(yīng)注意的是，電池放置一段時(shí)間后則進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)容量低于正常值，使用時(shí)間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活，只要經(jīng)過(guò)3-5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池，恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性，決定了它幾乎沒(méi)有記憶效應(yīng)。因此用戶手機(jī)中的新鋰電池在激活過(guò)程中，是不需要特別的方法和設(shè)備的。

對(duì)于鋰電池的“激活”問(wèn)題，眾多的說(shuō)法是：充電時(shí)間一定要超過(guò)12小時(shí)，反復(fù)做三次，以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時(shí)以上”的說(shuō)法，明顯是從鎳電池（如鎳鎘和鎳氫）延續(xù)下來(lái)的說(shuō)法。所以這種說(shuō)法，可以說(shuō)一開(kāi)始就是誤傳。鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別，而且可以非常明確的告訴大家，我所查閱過(guò)的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過(guò)充和過(guò)放電會(huì)對(duì)鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電，特別是不要進(jìn)行超過(guò)12個(gè)小時(shí)的超長(zhǎng)充電（充電器顯示充滿即可）。

此外，鋰電池或充電器在電池充滿后都會(huì)自動(dòng)停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時(shí)的“涓流”充電。也就是說(shuō)，如果你的鋰電池在充滿后，放在充電器上也是白充。而我們誰(shuí)都無(wú)法保證電池的充放電保護(hù)電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬(wàn)無(wú)一失，所以你的電池將長(zhǎng)期處在危險(xiǎn)的邊緣徘徊。這也是我們反對(duì)長(zhǎng)充電的另一個(gè)理由。

此外，不可忽視的另外一個(gè)方面就是鋰電池同樣也不適合過(guò)放電，過(guò)放電對(duì)鋰電池同樣也很不利。

2．正常使用中應(yīng)該何時(shí)開(kāi)始充電

經(jīng)?？梢砸?jiàn)到這種說(shuō)法，因?yàn)槌浞烹姷拇螖?shù)是有限的，所以應(yīng)該將手機(jī)電池的電盡可能用光再充電，其實(shí)鋰電池的壽命與這無(wú)關(guān)。下面可以舉例一個(gè)關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實(shí)驗(yàn)表，關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下：

循環(huán)壽命（50%DOD）>1000次

循環(huán)壽命 （100%DOD）>500次

其中DOD是放電深度的英文縮寫(xiě)。從表中可見(jiàn)，可充電次數(shù)和放電深度有關(guān)，10%DOD時(shí)的循環(huán)壽命要比100%DOD的要長(zhǎng)很多。當(dāng)然如果折合到實(shí)際充電的相對(duì)總?cè)萘浚?0%*1000=100，100%*200=200，后者的完全充放電還是要比較好一些，但前面網(wǎng)友的那個(gè)說(shuō)法要做一些修正：在正常情況下，你應(yīng)該有保留地按照電池剩余電量用完再充的原則充電，但假如你的電池在你預(yù)計(jì)第2天不可能堅(jiān)持整個(gè)白天的時(shí)候，就應(yīng)該及時(shí)開(kāi)始充電，當(dāng)然你如果愿意背著充電器到辦公室又當(dāng)別論。

電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長(zhǎng)充電一樣流傳甚廣的一個(gè)說(shuō)法，就是“盡量把電池的電量用完”。這種做法其實(shí)只是鎳電池上的做法，目的是避免記憶效應(yīng)發(fā)生，不幸的是它也在鋰電池上流傳。曾經(jīng)有人因?yàn)槭謾C(jī)電池電量過(guò)低的警告出現(xiàn)后，仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動(dòng)關(guān)機(jī)的例子。結(jié)果這個(gè)例子中的手機(jī)在后來(lái)的充電及開(kāi)機(jī)中均無(wú)反應(yīng)，不得不送客服檢修。這其實(shí)就是由于電池因過(guò)度放電而導(dǎo)致電壓過(guò)低，以至于不具備正常的充電和開(kāi)機(jī)條件造成的。

手機(jī)鋰離子電池不要充得太滿也不要用到?jīng)]電，電池沒(méi)用完電就充電，不會(huì)對(duì)電池造成傷害，充電以2-3小時(shí)以內(nèi)為宜，不一定非要充滿。但應(yīng)該每隔3-4個(gè)月左右，對(duì)鋰電池進(jìn)行1-2次完全的充滿電（正常充電時(shí)間）和放完電。

長(zhǎng)期不用的鋰電池，應(yīng)該存放在陰涼偏干燥的地方，以半電狀態(tài)（滿電電量的70--80%，假如你的手機(jī)滿電時(shí)顯示4格，那么3格即可）最好，滿電存放有危險(xiǎn)且電池會(huì)有損害，無(wú)電存放電池會(huì)被破壞。每隔3-6個(gè)月，檢查一次是否要補(bǔ)充電。

鋰離子電池按電解液分可以分成液態(tài)鋰離子電池和聚合物鋰離子電池，聚合物鋰離子電池的電解液是膠體，不會(huì)流動(dòng)，所以不存在泄漏問(wèn)題，更加安全。

鋰離子電池電池保存

鋰原電池自放電很低，可保存3年之久，在冷藏的條件下保存，效果會(huì)更好。將鋰原電池存放在低溫的地方，不失是一個(gè)好方法。

鋰離子電池在20℃下可儲(chǔ)存半年以上，這是由于它的自放電率很低，而且大部分容量可以恢復(fù)。

鋰電池存在的自放電現(xiàn)象，如果電池電壓在3.6V以下長(zhǎng)時(shí)間保存，會(huì)導(dǎo)致電池過(guò)放電而破壞電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減少電池壽命。因此長(zhǎng)期保存的鋰電池應(yīng)當(dāng)每3~6個(gè)月補(bǔ)電一次，即充電到電壓為3.8~3.9V（鋰電池最佳儲(chǔ)存電壓為3.85V左右）為宜，不宜充滿。

鋰電池的應(yīng)用溫度范圍很廣，在北方的冬天室外，仍然可以使用，但容量會(huì)降低很多，如果回到室溫的條件下，容量又可以恢復(fù)。

注意事項(xiàng)

鋰原電池：與鋰離子電池不同，它不能充電，充電十分危險(xiǎn)。其他注意事項(xiàng)，與鋰離子電池相當(dāng)。

鋰離子電池保養(yǎng)須知

充電時(shí)不得高于最大充電電壓，放電時(shí)不得低于最小工作電壓。

無(wú)論任何時(shí)間鋰離子電池都必須保持最小工作電壓以上， 低電壓的過(guò)放或自放電反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致鋰離子活性物質(zhì)分解破壞，并不一定可以還原。

鋰離子電池任何形式的過(guò)充都會(huì)導(dǎo)致電池性能受到嚴(yán)重破壞，甚至爆炸。鋰離子電池在充電過(guò)程必需避免對(duì)電池產(chǎn)生過(guò)充。

不要經(jīng)常深放電、深充電。不過(guò)，每經(jīng)歷約30個(gè)充電周期后，電量檢測(cè)芯片會(huì)自動(dòng)執(zhí)行一次深放電、深充電，以準(zhǔn)確評(píng)估電池的狀態(tài)。

避免高溫，輕則縮短壽命，嚴(yán)重者可引發(fā)爆炸。如有條件可儲(chǔ)存于冰箱。筆記本電腦如果正在使用交流電，請(qǐng)拔除鋰離子電池條，以免受到電腦產(chǎn)熱的影響。

避免凍結(jié)，但多數(shù)鋰離子電池電解質(zhì)溶液的冰點(diǎn)在-40℃，不容易凍結(jié)。

如果長(zhǎng)期不用，請(qǐng)以40%～60%的充電量?jī)?chǔ)存。電量過(guò)低時(shí)，可能因自放電導(dǎo)致過(guò)放。

由于鋰離子電池不使用時(shí)也會(huì)自然衰老，因此，購(gòu)買(mǎi)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要量選購(gòu)，不宜過(guò)多購(gòu)入 。

概述

掌握鋰離子電池的使用和維護(hù)技術(shù)，可以延長(zhǎng)鋰離子電池的使用壽命和保持電池的優(yōu)越性能。

鋰離子電池放電

放電終止電壓：鋰離子電池的額定電壓為3.6V（有的產(chǎn)品為3.7V），終止放電電壓為2.5-2.75V（電池廠給出工作電壓范圍或給出終止放電電壓，各參數(shù)略有不同）。電池的放電終止電壓不應(yīng)小于2.5（n是串聯(lián)的電池?cái)?shù)），低于終止放電電壓繼續(xù)放電稱(chēng)為過(guò)放，過(guò)放會(huì)使電池壽命縮短，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致電池失效。電池不用時(shí)，應(yīng)將電池充電到保有20%的電容量，再進(jìn)行防潮包裝保存，3～6個(gè)月檢測(cè)電壓1次，并進(jìn)行充電，保證電池電壓在安全電壓值（3V以上）范圍內(nèi)。

放電電流：鋰離子電池不適合用作大電流放電，過(guò)大電流放電時(shí)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較高的溫度而損耗能量，減少放電時(shí)間，若電池中無(wú)保護(hù)元件還會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱而損壞電池。因此電池生產(chǎn)工廠給出最大放電電流，在使用中不能超過(guò)產(chǎn)品特性表中給出的最大放電電流。

放電溫度：不同溫度下的放電曲線是不同的。在不同溫度下，鋰離子電池的放電電壓及放電時(shí)間也不同，電池應(yīng)在-20℃到 60℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行放電（工作）。

鋰離子電池充電

在使用鋰電池中應(yīng)注意的是，電池放置一段時(shí)間后則進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)容量低于正常值，使用時(shí)間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活，只要經(jīng)過(guò)3-5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池，恢復(fù)正常容量。由于鋰電池本身的特性，決定了它幾乎沒(méi)有記憶效應(yīng)。因此用戶手機(jī)中的新鋰電池在激活過(guò)程中，是不需要特別的方法和設(shè)備的。

對(duì)鋰離子電池充電，應(yīng)使用專(zhuān)用的鋰離子電池充電器。鋰離子電池充電采用 “恒流/恒壓”方式，先恒流充電，到接近終止電壓時(shí)改為恒壓充電。如一種800mA.h容量的電池，其終止充電電壓為4.2V。電池以800mA（充電率為1C）恒流充電，開(kāi)始時(shí)電池電壓以較大的斜率上升，當(dāng)電池電壓接近4.2V時(shí)，改成4.2V恒壓充電，鋰電池電流漸降，電壓變化不大，到充電電流降為1/10C（約80mA）時(shí)，認(rèn)為接近充滿，可以終止充電（有的充電器到10C后啟動(dòng)定時(shí)器，過(guò)一定時(shí)間后結(jié)束充電）。不能用充鎳鎘電池的充電器（充三節(jié)鎳鎘電池的）來(lái)充鋰離子電池（雖然額定電壓一樣，都是3.6V），由于充電方式不同，容易造成過(guò)充。

充電電壓：充滿電時(shí)的終止充電電壓與電池負(fù)極材料有關(guān)，焦炭為4.1V，而石墨為4.2V，一般稱(chēng)為4.1V鋰離子電池及4.2V鋰離子電池。在充電時(shí)應(yīng)注意4.1V的電池不能用4.2V的充電器充電，否則會(huì)有過(guò)充危險(xiǎn)（4.1V與4.2V的充電器所用的充電器IC不同）。鋰離子電池對(duì)充電的要求是很高的，它要求精密的充電電路以保證充電的安全。終止充電電壓精度允差為額定值的±1%（例如，充4.2V的鋰離子電池，其允差為±0.042V），過(guò)壓充電會(huì)造成鋰離子電池永久性損壞。

充電電流：鋰離子電池充電電流應(yīng)根據(jù)電池生產(chǎn)廠的建議，并要求有限流電路以免發(fā)生過(guò)流（過(guò)熱）。一般常用的充電率為0.25～1C，推薦的充電電流為0.5C（C是電池的容量，如標(biāo)稱(chēng)容量1500mA.h的電池，充電電流0.5*1500=750mA）。在大電流充電時(shí)往往要檢測(cè)電池溫度，以防止因過(guò)熱而損壞電池或產(chǎn)生爆炸。

充電溫度：對(duì)電池充電時(shí)，其環(huán)境溫度不能超過(guò)產(chǎn)品特性表中所列的溫度范圍。電池應(yīng)在0～45℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行充電，遠(yuǎn)離高溫（高于60℃）和低溫（-20℃）環(huán)境。

鋰離子電池在充電或放電過(guò)程中若發(fā)生過(guò)充、過(guò)放或過(guò)流時(shí)，會(huì)造成電池的損壞或降低使用壽命。為此開(kāi)發(fā)出各種保護(hù)元件及由保護(hù)IC組成的保護(hù)電路，它安裝在電池或電池組中，使電池獲得完善的保護(hù)。但是在使用中應(yīng)盡可能防止過(guò)充電及過(guò)放電。例如，手機(jī)電池在充電過(guò)程中，快充滿時(shí)應(yīng)及時(shí)與充電器進(jìn)行分離。放電深度淺時(shí)，循環(huán)壽命會(huì)明顯提高。因此在使用時(shí)，不要等到手機(jī)上出現(xiàn)電池不足的信號(hào)時(shí)才去充電，更不要在出現(xiàn)此信號(hào)時(shí)繼續(xù)使用，盡管出現(xiàn)此信號(hào)時(shí)還有一部分殘余容量可供使用。

貯存和運(yùn)輸

鋰離子電池可貯存在溫度為-5～35℃，相對(duì)濕度不大于75%的清潔、干燥、通風(fēng)的環(huán)境中，應(yīng)避免與腐蝕性物質(zhì)接觸，遠(yuǎn)離火源及熱源，不要置于陽(yáng)光直射的地方，不能隨意拆卸電池。電池若長(zhǎng)期貯存，電池電量應(yīng)保持標(biāo)稱(chēng)容量的30%～50%，推薦貯存的電池每6個(gè)月充電一次。

電池應(yīng)包裝成箱進(jìn)行運(yùn)輸，在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)防止劇烈振動(dòng)、撞擊或擠壓，防止日曬雨淋，可使用汽車(chē)、火車(chē)、輪船、飛機(jī)等交通工具進(jìn)行運(yùn)輸。

短路

關(guān)于鋰離子電池的安全問(wèn)題，請(qǐng)各位朋友重視。鋰離子電池在充電過(guò)程中很容易發(fā)生短路情況。

雖然大多數(shù)鋰離子電池都帶有防短路的保護(hù)電路，還有防爆線。但很多情況下，這個(gè)電路在各種情況下，不一定會(huì)起作用。防爆線能起的作用也很有限。

過(guò)充

所有的鋰離子電池，包括聚合物鋰離子電池、鋰鐵電池等等，都非常害怕過(guò)充。

鋰離子電池如果充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，發(fā)生的爆炸的可能性就會(huì)加大。

鋰的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，很容易燃燒，當(dāng)電池充放電時(shí)，電池內(nèi)部持續(xù)升溫，活化過(guò)程中所產(chǎn)生的氣體膨脹，使電池內(nèi)壓加大。壓力達(dá)到一定程度，如外殼有傷痕，即會(huì)破裂，引起漏液、起火，甚至爆炸。

所以，大家在使用鋰離子電池的時(shí)候要非常注意安全。

充電

充電是電池重復(fù)使用的重要步驟，鋰離子電池的充電過(guò)程分為兩個(gè)階段：恒流快充階段和恒壓電流遞減階段。恒流快充階段，電池電壓逐步升高到電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓，隨后在控制芯片下轉(zhuǎn)入恒壓階段，電壓不再升高以確保不會(huì)過(guò)充，電流則隨著電池電量的上升逐步減弱到設(shè)定的值，而最終完成充電。電量統(tǒng)計(jì)芯片通過(guò)記錄放電曲線可以抽樣計(jì)算出電池的電量。鋰離子電池在多次使用后，放電曲線會(huì)發(fā)生改變，鋰離子電池雖然不存在記憶效應(yīng)，但是充、放電不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重影響電池性能。

充電注意事項(xiàng)

鋰離子電池過(guò)度充放電會(huì)對(duì)正負(fù)極造成永久性損壞。過(guò)度放電導(dǎo)致負(fù)極碳片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，而塌陷會(huì)造成充電過(guò)程中鋰離子無(wú)法插入；過(guò)度充電使過(guò)多的鋰離子嵌入負(fù)極碳結(jié)構(gòu)，而造成其中部分鋰離子再也無(wú)法釋放出來(lái)。

充電量等于充電電流乘以充電時(shí)間，在充電控制電壓一定的情況下，充電電流越大（充電速度越快），充電電量越小。電池充電速度過(guò)快和終止電壓控制點(diǎn)不當(dāng)，同樣會(huì)造成電池容量不足，實(shí)際是電池的部分電極活性物質(zhì)沒(méi)有得到充分反應(yīng)就停止充電，這種充電不足的現(xiàn)象隨著循環(huán)次數(shù)的增加而加劇。

放電

第一次充放電，如果時(shí)間能較長(zhǎng)(一般3-4小時(shí)足夠)，那么可以使電極盡可能多的達(dá)到最高氧化態(tài)（充足電），放電（或使用）時(shí)則強(qiáng)制放到規(guī)定的電壓、或直至自動(dòng)關(guān)機(jī)，如此能激活電池使用容量。

但在鋰離子電池的平常使用中，不需要如此操作，可以隨時(shí)根據(jù)需要充電，充電時(shí)既不必要一定充滿電為止，也不需要先放電。象首次充放電那樣的操作，只需要每隔3-4個(gè)月進(jìn)行連續(xù)的1-2次即可。

內(nèi)短路保護(hù)

鋰離子電池由于材料體系及制成工藝等諸多方面因素的影響，存在發(fā)生內(nèi)短路的風(fēng)險(xiǎn)。雖然鋰離子電池在出廠時(shí)都已經(jīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的老化及自放電篩選，但由于過(guò)程失效及其他不可預(yù)知的使用因素影響，依然存在一定的失效概率導(dǎo)致使用過(guò)程中出現(xiàn)內(nèi)短路。對(duì)于動(dòng)力電池，其電池組中鋰離子電池多達(dá)幾百節(jié)甚至上萬(wàn)節(jié)，大大放大了電池組發(fā)生內(nèi)短的概率。由于動(dòng)力電池組內(nèi)部所蘊(yùn)含的能量極大，內(nèi)短路的發(fā)生極易誘發(fā)惡性事故，導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

對(duì)于并聯(lián)的鋰離子動(dòng)力電池模組，當(dāng)其中一節(jié)或幾節(jié)電池發(fā)生內(nèi)短時(shí)，電池模組中的其他電池會(huì)對(duì)其放電，電池組的能量會(huì)使內(nèi)短電池溫度急速升高，極易誘發(fā)熱失控，最終導(dǎo)致電池起火爆炸。如示意圖圖2所示：

常規(guī)的溫度探測(cè)在電池升溫時(shí)，雖然可以告知IC切斷主回路，但無(wú)法阻止并聯(lián)電池模組內(nèi)部的持續(xù)放電，并且由于主回路切斷，電池模組所有的能量都集中于內(nèi)短路電池，反而增加了熱失控發(fā)生的幾率。

理想的方案是，在發(fā)現(xiàn)某節(jié)電池發(fā)生內(nèi)短而升溫時(shí)，可以切斷該節(jié)電池與模組中其他電池的連接回路。如圖所示，在單節(jié)電池上組裝TE PPTC或者M(jìn)HP-TA系列產(chǎn)品，當(dāng)內(nèi)短路發(fā)生時(shí)TE保護(hù)器件可以有效地阻斷內(nèi)短路電池與模組內(nèi)其他電池的聯(lián)系，防止惡性事故的發(fā)生。對(duì)于單體電池?cái)?shù)量大的動(dòng)力電池組，配組時(shí)對(duì)電池及器件內(nèi)阻一致性要求較高，而MHP-TA由于其內(nèi)部雙金屬結(jié)構(gòu)，器件電阻的一致性非常好, 可以極大地滿足對(duì)于電池內(nèi)阻的要求。

鋰離子動(dòng)力電池的系統(tǒng)組成及實(shí)際路況復(fù)雜，被動(dòng)器件的防護(hù)是必不可少的。

對(duì)于鋰離子電池安全性能的考核指標(biāo)，國(guó)際上規(guī)定了非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，一只合格的鋰離子電池在安全性能上應(yīng)該滿足以下條件:

（1）短路：不起火，不爆炸

（2）過(guò)充電：不起火，不爆炸

（3）熱箱試驗(yàn)：不起火，不爆炸（150℃恒溫10min）

（4）針剌：不爆炸（用Ф_3mm釘穿透電池）

（5）平板沖擊：不起火，不爆炸（10kg重物自1M高處砸向電池）

（6）焚燒：不爆炸（煤氣火焰燒烤電池）

1）電壓高

單體電池的工作電壓高達(dá)3.7-3.8V（磷酸鐵鋰的是3.2V），是Ni-Cd、Ni-MH電池的3倍。

2）比能量大

能達(dá)到的實(shí)際比能量為555Wh/kg左右，即材料能達(dá)到150mAh/g以上的比容量（3-4倍于Ni-Cd，2-3倍于Ni-MH），已接近于其理論值的約88%。

3）循環(huán)壽命長(zhǎng)

一般均可達(dá)到500次以上，甚至1000次以上，磷酸鐵鋰的可以達(dá)到8000次。對(duì)于小電流放電的電器,電池的使用期限，將倍增電器的競(jìng)爭(zhēng)力。

4）安全性能好

無(wú)公害，無(wú)記憶效應(yīng)。作為L(zhǎng)i-ion前身的鋰電池，因金屬鋰易形成枝晶發(fā)生短路，縮減了其應(yīng)用領(lǐng)域：Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對(duì)環(huán)境有污染的元素；部分工藝（如燒結(jié)式）的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應(yīng)”，嚴(yán)重束縛電池的使用，但Li-ion根本不存在這方面的問(wèn)題。

5）自放電小

室溫下充滿電的Li-ion儲(chǔ)存1個(gè)月后的自放電率為2%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni-MH的30-35%。

6) 快速充電

1C充電30分鐘容量可以達(dá)到標(biāo)稱(chēng)容量的80%以上，磷鐵電池可以達(dá)到10分鐘充電到標(biāo)稱(chēng)容量的90%。

7) 工作溫度

工作溫度為-25~45°C，隨著電解液和正極的改進(jìn)，期望能擴(kuò)寬到-40~70°C。

衰老

與其它充電電池不同，鋰離子電池的容量會(huì)緩慢衰退，與使用次數(shù)有關(guān)，也與溫度有關(guān)。這種衰退的現(xiàn)象可以用容量減小表示，也可以用內(nèi)阻升高表示。

因?yàn)榕c溫度有關(guān)，所以在工作電流高的電子產(chǎn)品更容易體現(xiàn)。用鈦酸鋰取代石墨似乎可以延長(zhǎng)壽命。 儲(chǔ)存溫度與容量永久損失速度的關(guān)系：

回收率

大約有1%的出廠新品因種種原因需要回收。

不耐受過(guò)充

過(guò)充電時(shí)，過(guò)量嵌入的鋰離子會(huì)永久固定于晶格中，無(wú)法再釋放，可導(dǎo)致電池壽命短。

不耐受過(guò)放

過(guò)放電時(shí)，電極脫嵌過(guò)多鋰離子，可導(dǎo)致晶格坍塌，從而縮短壽命。

由于錯(cuò)誤使用會(huì)減少壽命，甚至可能導(dǎo)致爆炸，所以，鋰離子電池設(shè)計(jì)時(shí)增加了多種保護(hù)機(jī)制。

保護(hù)電路

防止過(guò)充、過(guò)放、過(guò)載、過(guò)熱。

排氣孔

因其具有防爆炸功能，電池界業(yè)內(nèi)人士也稱(chēng)為防爆孔或防爆線。原理十分簡(jiǎn)單，在殼體表面劃出一條比殼體表面厚度稍微薄一點(diǎn)的線或孔，當(dāng)電芯短路時(shí)，電池內(nèi)部短時(shí)間內(nèi)將產(chǎn)生大量氣體并迅速增大壓強(qiáng)，當(dāng)壓力過(guò)載時(shí)，因防爆孔薄于殼體其余地方，氣體便防爆孔處泄氣，從而達(dá)到避免電芯整體爆炸的危險(xiǎn)。

隔膜

隔離電芯正、負(fù)極片，以防止卷芯內(nèi)部正、負(fù)極片直接接觸造成短路；從微觀角度看，隔膜表面為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通常有PP、PE之分，也有PE、PP復(fù)合在一起的。

區(qū)分隔膜通常按厚度、寬度進(jìn)行劃分，鋁殼鋰離子電池使用的隔膜厚度通常為16um、18um、20um等，動(dòng)力電池使用的隔膜厚度以30um以上為主流。

若按形狀區(qū)分則有卷狀、條狀之分。卷狀隔膜就是將裁剪好寬度的隔膜卷在一個(gè)紙筒上，供客戶自行裁剪隔膜單條長(zhǎng)度（形狀與透明膠相似）。條狀隔膜則由供應(yīng)商按客戶提供的長(zhǎng)、寬、厚等參數(shù)，直接裁剪好成條狀的隔膜。卷狀隔膜的優(yōu)點(diǎn)在于通用性強(qiáng)，但需增加人力進(jìn)行裁剪，條狀隔膜優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需人力裁剪即可使用，但是通用性不強(qiáng)。

隔膜在電池內(nèi)部溫度過(guò)高時(shí)還能融化，以防止電池爆炸。當(dāng)電池內(nèi)部溫度達(dá)到130℃（鋰離子電池國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB18287-2000）以上時(shí)，隔膜的網(wǎng)狀孔將閉合，阻止鋰離子通過(guò)升高內(nèi)阻(至2kΩ)，以達(dá)到阻止電芯內(nèi)部溫度繼續(xù)升高的作用，從而保護(hù)電芯產(chǎn)生爆炸的危險(xiǎn)。

排氣孔、隔膜一旦激活，電池將永久失效。

鋰電池鼓殼

鋰是化學(xué)周期表上直徑最小也最活潑的金屬。體積小所以容量密度高，廣受消費(fèi)者與工程師歡迎。但是，化學(xué)特性太活潑，則帶來(lái)了極高的危險(xiǎn)性。鋰金屬暴露在空氣中時(shí)，會(huì)與氧氣產(chǎn)生激烈的氧化反應(yīng)而爆炸。 為了提升安全性及電壓，科學(xué)家們發(fā)明了用石墨及鈷酸鋰等材料來(lái)儲(chǔ)存鋰原子。這些材料的分子結(jié)構(gòu)，形成 了奈米等級(jí)的細(xì)小儲(chǔ)存格子，可用來(lái)儲(chǔ)存鋰原子。這樣一來(lái)，即使是電池外殼破裂，氧氣進(jìn)入，也會(huì)因氧分子太大，進(jìn)不了這些細(xì)小的儲(chǔ)存格，使得鋰原子不會(huì)與氧氣接觸而避免爆炸。

鋰離子電池的這種原理，使得人們?cè)讷@得它高容量密度的同時(shí)，也達(dá)到安全的目的。 鋰離子電池充電時(shí)，正極的鋰原子會(huì)喪失電子，氧化為鋰離子。鋰離子經(jīng)由電解液游到負(fù)極去，進(jìn)入負(fù) 極的儲(chǔ)存格，并獲得一個(gè)電子，還原為鋰原子。放電時(shí)，整個(gè)程序倒過(guò)來(lái)。為了防止電池的正負(fù)極直接碰觸 而短路，電池內(nèi)會(huì)再加上一種擁有眾多細(xì)孔的隔膜紙，來(lái)防止短路。好的隔膜紙還可以在電池溫度過(guò)高時(shí)， 自動(dòng)關(guān)閉細(xì)孔，讓鋰離子無(wú)法穿越，以自廢武功，防止危險(xiǎn)發(fā)生。

聚合物類(lèi)

聚合物鋰離子電池是在液態(tài)鋰離子電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，以導(dǎo)電材料為正極，碳材料為負(fù)極，電解質(zhì)采用固態(tài)或凝膠態(tài)有機(jī)導(dǎo)電膜組成，并采用鋁塑膜做外包裝的最新一代可充鋰離子電池。由于性能的更加穩(wěn)定，因此它也被視為液態(tài)鋰離子電池的更新?lián)Q代產(chǎn)品。很多企業(yè)都在開(kāi)發(fā)這種新型電池。

動(dòng)力類(lèi)

動(dòng)力鋰離子電池：嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，動(dòng)力鋰離子電池是指容量在3AH以上的鋰離子電池，泛指能夠通過(guò)放電給設(shè)備、器械、模型、車(chē)輛等驅(qū)動(dòng)的鋰離子電池，由于使用對(duì)象的不同，電池的容量可能達(dá)不到單位AH的級(jí)別。動(dòng)力鋰離子電池分高容量和高功率兩種類(lèi)型。高容量電池可用于電動(dòng)工具、自行車(chē)、滑板車(chē)、礦燈、醫(yī)療器械等；高功率電池主要用于混合動(dòng)力汽車(chē)及其它需要大電流充放電的場(chǎng)合。根據(jù)內(nèi)部材料的不同，動(dòng)力鋰離子電池相應(yīng)地分為液態(tài)動(dòng)力鋰離子電池和聚合物理離子動(dòng)力電池兩種，統(tǒng)稱(chēng)為動(dòng)力鋰離子電池。

高性類(lèi)

為了突破傳統(tǒng)鋰電池的儲(chǔ)電瓶頸，研制一種能在很小的儲(chǔ)電單元內(nèi)儲(chǔ)存更多電力的全新鐵碳儲(chǔ)電材料。但是此前這種材料的明顯缺點(diǎn)是充電周期不穩(wěn)定，在電池多次充放電后儲(chǔ)電能力明顯下降。為此，改用一種新的合成方法。他們用幾種原始材料與一種鋰鹽混合并加熱，由此生成了一種帶有含碳納米管的全新納米結(jié)構(gòu)材料。這種方法在納米尺度材料上一舉創(chuàng)建了儲(chǔ)電單元和導(dǎo)電電路。

這種穩(wěn)定的鐵碳材料的儲(chǔ)電能力已達(dá)到現(xiàn)有儲(chǔ)電材料的兩倍，而且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本較低，而其高性能可以保持很長(zhǎng)時(shí)間。領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的馬克西米利安·菲希特納博士說(shuō)，如果能夠充分開(kāi)發(fā)這種新材料的潛力，將來(lái)可以使鋰離子電池的儲(chǔ)電密度提高5倍。

鋰離子電池需求情況重點(diǎn)考察手機(jī)和筆記本兩大下游的情況。2013年前5個(gè)月國(guó)內(nèi)的手機(jī)總產(chǎn)量為5.58億部，同比增長(zhǎng)22.02%，其中5月產(chǎn)量為1.23億部，同比增長(zhǎng)32.80%。手機(jī)市場(chǎng)的需求情況較好。同期，國(guó)內(nèi)筆記本計(jì)算機(jī)的總產(chǎn)量為9526.38萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)3.86%，其中5月產(chǎn)量為1756.34萬(wàn)臺(tái)，同比減少8.12%。筆記本市場(chǎng)的總體表現(xiàn)比較一般。鑒于手機(jī)市場(chǎng)的較好表現(xiàn)，我們認(rèn)為2013年全年鋰電池行業(yè)的需求有望總體維持穩(wěn)定增長(zhǎng)。

此外，隔膜作為鋰離子電池關(guān)鍵的四大原材料之一，受益于下游新能源汽車(chē)電池的帶動(dòng)，全球鋰離子電池隔膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，就中國(guó)市場(chǎng)而言，2014年全國(guó)隔膜產(chǎn)量達(dá)到5.75億平方米，占據(jù)全球產(chǎn)量的大約48%左右 。

我國(guó)首部鋰離子電池強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)于2015年8月1號(hào)正式實(shí)施。

為加強(qiáng)鋰離子電池行業(yè)管理，提高行業(yè)發(fā)展水平，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整，推動(dòng)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，2015年12月11日，工信部發(fā)布了《鋰離子電池行業(yè)規(guī)范條件》征求意見(jiàn)稿，明確了鋰離子電池企業(yè)和產(chǎn)品的準(zhǔn)入規(guī)則 。

鋰離子電池比鎳電池。由于，所以你一定會(huì)被這種重量更輕，壽命更長(zhǎng)的電池所吸引。只要你方便，你可以隨時(shí)為鋰離子電池充電，完全不用像鎳電池那樣，為了使其性能最大化，必須充滿電或定期放電。（如果充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，鎳電池里的液體會(huì)結(jié)晶，阻止你將電充滿，進(jìn)而導(dǎo)致完全放電的不便之處）。