鋰離子電池的發(fā)展應(yīng)用分析

鋰離子電池的發(fā)展應(yīng)用分析一、本文概述隨著科技的不斷進步和環(huán)保意識的日益增強，鋰離子電池作為一種高效、環(huán)保的能源儲存技術(shù)，已在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。本文將對鋰離子電池的發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域以及未來發(fā)展趨勢進行深入的分析和探討。我們將回顧鋰離子電池的起源和發(fā)展歷程，了解其技術(shù)原理和結(jié)構(gòu)特點。接著，我們將重點關(guān)注鋰離子電池在各個領(lǐng)域的應(yīng)用情況，包括電動汽車、移動設(shè)備、儲能系統(tǒng)等，并分析其在實際應(yīng)用中的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。我們將展望鋰離子電池的未來發(fā)展趨勢，探討其在新能源領(lǐng)域的發(fā)展前景以及需要解決的技術(shù)問題和挑戰(zhàn)。通過本文的闡述，希望能夠為讀者提供鋰離子電池的全面認識和深入理解，為其在實際應(yīng)用中的選擇和應(yīng)用提供參考和指導。二、鋰離子電池的發(fā)展歷程鋰離子電池的發(fā)展歷程可以追溯到20世紀70年代，那時的研究者們開始探索使用鋰金屬作為電池負極的可能性。然而，鋰金屬的化學性質(zhì)非常活潑，使得電池在充放電過程中存在嚴重的安全問題，如鋰枝晶生長和電池內(nèi)部短路等。這些問題限制了鋰金屬電池的商業(yè)應(yīng)用。為了克服鋰金屬電池的這些問題，研究者們開始轉(zhuǎn)向使用嵌鋰化合物作為負極材料，這就是所謂的“搖椅式電池”概念的起源。這一概念最初由日本科學家提出，并在1991年由索尼公司首次商業(yè)化，這就是我們現(xiàn)在所熟知的鋰離子電池。早期的鋰離子電池主要使用鈷酸鋰作為正極材料，碳材料作為負極。這種電池具有較高的能量密度和良好的循環(huán)性能，因此在便攜式電子設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。然而，鈷酸鋰的價格較高，且存在安全隱患，使得人們開始尋找更安全、更經(jīng)濟的替代材料。隨著科技的發(fā)展，鋰離子電池的材料體系不斷豐富，如錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等。這些新材料不僅提高了電池的安全性和經(jīng)濟性，還推動了鋰離子電池在電動汽車、儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用。近年來，隨著對高性能電池需求的不斷增長，研究者們正在開發(fā)下一代鋰離子電池技術(shù)，如固態(tài)電池、鋰硫電池等。這些新技術(shù)有望進一步提高電池的能量密度、安全性和循環(huán)壽命，為未來的電動汽車和可再生能源領(lǐng)域提供更強大的動力支持。鋰離子電池的發(fā)展歷程是一個不斷創(chuàng)新和突破的過程。從最初的鋰金屬電池到現(xiàn)在的多元材料體系，再到未來的新技術(shù)，鋰離子電池的性能和應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展，為人類社會的可持續(xù)發(fā)展做出了重要貢獻。三、鋰離子電池的構(gòu)造與類型鋰離子電池（LIBs）的核心構(gòu)造主要包括正極、負極、電解質(zhì)和隔膜四個部分。正極和負極是電池中存儲和釋放鋰離子的主要場所，通常由活性物質(zhì)、導電劑和粘結(jié)劑等混合制成。電解質(zhì)則負責在正負極之間傳輸鋰離子，隔膜則起到防止電池內(nèi)部短路的作用。鋰離子電池的類型多樣，根據(jù)電解質(zhì)的不同，主要分為液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池（LIBs）和固態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池（SSBs）。液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池是目前市場上應(yīng)用最廣泛的一種，其電解質(zhì)通常為液態(tài)有機溶劑，具有良好的離子傳導性能。固態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池則采用固態(tài)電解質(zhì)，具有高機械強度、不易泄漏、高安全性等優(yōu)點，是未來鋰離子電池發(fā)展的重要方向之一。根據(jù)正負極材料的不同，鋰離子電池又可以分為多種類型，如鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池等。這些不同類型的鋰離子電池在性能上各有優(yōu)勢，適用于不同的應(yīng)用場景。例如，鈷酸鋰電池具有較高的能量密度和電壓，適用于小型電子產(chǎn)品；錳酸鋰電池則具有低成本和良好的安全性，適用于大規(guī)模儲能系統(tǒng)；磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池則具有較高的能量密度和循環(huán)壽命，廣泛應(yīng)用于電動汽車和儲能領(lǐng)域。隨著科學技術(shù)的不斷進步，鋰離子電池的構(gòu)造和類型也在不斷更新和發(fā)展。未來，隨著新材料、新工藝的不斷涌現(xiàn)，鋰離子電池的性能將進一步提升，應(yīng)用領(lǐng)域也將更加廣泛。四、鋰離子電池的應(yīng)用領(lǐng)域鋰離子電池以其高能量密度、長循環(huán)壽命、環(huán)保等優(yōu)點，在多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。以下將詳細介紹鋰離子電池在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用情況。鋰離子電池是消費電子產(chǎn)品中最常用的電池類型。手機、筆記本電腦、平板電腦、數(shù)碼相機、攝像機、智能手表、藍牙耳機等電子產(chǎn)品均使用鋰離子電池作為電源。隨著消費者對電子產(chǎn)品續(xù)航能力的要求不斷提高，鋰離子電池的能量密度和循環(huán)壽命也在不斷提升，以滿足市場的需求。鋰離子電池在電動交通工具領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。電動汽車、電動自行車、電動摩托車、電動滑板車等交通工具均采用鋰離子電池作為動力源。隨著全球?qū)Νh(huán)保和節(jié)能的日益關(guān)注，電動交通工具的市場需求不斷增長，鋰離子電池的市場前景十分廣闊。鋰離子電池在儲能系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越重要。鋰離子電池儲能系統(tǒng)可用于平抑電網(wǎng)負荷、提高電網(wǎng)穩(wěn)定性、保障電力供應(yīng)安全等方面。鋰離子電池儲能系統(tǒng)還可用于可再生能源（如風能、太陽能）的儲能，以解決可再生能源發(fā)電的間歇性問題。鋰離子電池在航空航天領(lǐng)域也有重要的應(yīng)用。由于其高能量密度和輕量化的特點，鋰離子電池被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星、無人機、載人航天器等航空航天器中。鋰離子電池為航空航天器提供了持久而穩(wěn)定的動力支持，推動了航空航天技術(shù)的進步。鋰離子電池在醫(yī)療領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用。例如，心臟起搏器、助聽器、移動醫(yī)療設(shè)備等都需要依賴鋰離子電池提供動力。隨著醫(yī)療技術(shù)的進步，鋰離子電池在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也將不斷擴大。鋰離子電池在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，隨著技術(shù)的不斷進步和市場需求的增長，其應(yīng)用領(lǐng)域還將不斷擴大。鋰離子電池的發(fā)展也面臨著一些挑戰(zhàn)，如安全性、成本、回收等問題，需要不斷進行研究和改進。五、鋰離子電池的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)鋰離子電池自問世以來，就以其高能量密度、長循環(huán)壽命、無記憶效應(yīng)等諸多優(yōu)勢，迅速占據(jù)了便攜式電子設(shè)備、電動汽車和儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域的市場主導地位。然而，隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，鋰離子電池也面臨著一些挑戰(zhàn)。高能量密度：鋰離子電池的能量密度遠高于傳統(tǒng)的鎳鎘電池和鎳氫電池，這意味著在相同體積或重量下，鋰離子電池能夠存儲更多的能量，為設(shè)備提供更長的使用時間。長循環(huán)壽命：鋰離子電池具有較長的循環(huán)壽命，這意味著在反復充放電的過程中，其性能衰減較慢，能夠保持較長時間的穩(wěn)定工作。無記憶效應(yīng)：與鎳鎘電池不同，鋰離子電池沒有記憶效應(yīng)，用戶可以隨時進行充電，而不需要擔心電池性能受到影響。環(huán)保性：相較于鉛酸電池等傳統(tǒng)電池，鋰離子電池更加環(huán)保，不含有毒物質(zhì)，對環(huán)境的污染較小。安全性問題：鋰離子電池在過充、過放、高溫、短路等條件下，可能會引發(fā)火災(zāi)或爆炸等安全事故。這在一定程度上限制了其在某些高安全要求領(lǐng)域的應(yīng)用。成本問題：雖然鋰離子電池的制造成本在逐年下降，但相較于傳統(tǒng)電池，其成本仍然較高。尤其是在大規(guī)模儲能領(lǐng)域，鋰離子電池的成本問題尤為突出。資源問題：鋰離子電池的制造需要大量的鋰、鈷等稀有金屬資源，而這些資源的儲量有限，且分布不均。這可能導致鋰離子電池在未來面臨資源短缺的問題。技術(shù)瓶頸：雖然鋰離子電池的技術(shù)在不斷進步，但在提高能量密度、降低成本、提高安全性等方面，仍存在一定的技術(shù)瓶頸。鋰離子電池憑借其獨特的優(yōu)勢在多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，但同時也面臨著諸多挑戰(zhàn)。未來，隨著技術(shù)的不斷突破和市場的不斷擴大，鋰離子電池有望克服這些挑戰(zhàn)，進一步拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。六、鋰離子電池的未來發(fā)展趨勢隨著科技的不斷進步，鋰離子電池作為現(xiàn)代能源存儲技術(shù)的核心，其未來發(fā)展趨勢將受到廣泛關(guān)注。從當前的技術(shù)和市場趨勢來看，鋰離子電池的未來發(fā)展將主要圍繞以下幾個方面展開。能量密度的持續(xù)提升：隨著電動汽車、無人機等領(lǐng)域?qū)m(xù)航能力的需求日益增加，鋰離子電池的能量密度將成為關(guān)鍵指標。未來，通過改進材料結(jié)構(gòu)和優(yōu)化生產(chǎn)工藝，鋰離子電池的能量密度有望得到進一步提升，以滿足更長續(xù)航里程的需求。安全性與可靠性的強化：鋰離子電池的安全問題一直是業(yè)界關(guān)注的焦點。未來，通過引入多層結(jié)構(gòu)和熱隔離等安全技術(shù)，以及提升電池管理系統(tǒng)的智能性和精確性，鋰離子電池的安全性和可靠性將得到進一步加強，從而確保在各種應(yīng)用場景下的安全使用。循環(huán)壽命的延長：隨著鋰離子電池在各個領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，其循環(huán)壽命成為決定其經(jīng)濟性和環(huán)境友好性的重要因素。未來，通過探索新型電極材料、優(yōu)化電解液配方和引入先進的電池維護策略，鋰離子電池的循環(huán)壽命有望得到顯著延長，從而降低更換成本和減少資源消耗。成本的不斷降低：隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大和技術(shù)的成熟，鋰離子電池的制造成本將逐漸降低。這將促進其在儲能、電動汽車、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域的更廣泛應(yīng)用，推動綠色能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展?；厥张c再利用體系的完善：隨著鋰離子電池使用量的增加，其回收與再利用問題日益凸顯。未來，通過建立完善的回收體系和開發(fā)高效的再利用技術(shù)，鋰離子電池的回收利用率將得到提升，從而降低環(huán)境污染和資源浪費。鋰離子電池的未來發(fā)展趨勢將朝著更高的能量密度、更強的安全性與可靠性、更長的循環(huán)壽命、更低的成本和更完善的回收再利用體系發(fā)展。這些趨勢將共同推動鋰離子電池在各個領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛和深入，為綠色能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展作出重要貢獻。七、結(jié)論隨著科技的不斷進步和全球?qū)沙掷m(xù)能源需求的日益增長，鋰離子電池作為一種高效、環(huán)保的能源存儲解決方案，已經(jīng)在各個領(lǐng)域中發(fā)揮了重要作用。從便攜式電子設(shè)備到電動汽車，從儲能系統(tǒng)到航空航天，鋰離子電池的應(yīng)用范圍不斷擴大，性能也在持續(xù)提升?；仡欎囯x子電池的發(fā)展歷程，我們可以清晰地看到其技術(shù)進步的軌跡。從最早的液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池，到后來的聚合物鋰離子電池，再到如今的固態(tài)電池技術(shù)，每一次技術(shù)革新都為鋰離子電池的性能提升和應(yīng)用拓展提供了新的可能。同時，隨著材料科學的深入研究和生產(chǎn)工藝的不斷優(yōu)化，鋰離子電池的能量密度、循環(huán)壽命和安全性能都得到了顯著的提升。然而，盡管鋰離子電池已經(jīng)取得了巨大的成功，但仍面臨著一些挑戰(zhàn)和問題。例如，廢舊電池的回收處理問題、電池成本的控制問題、以及新型電池技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用問題等。這些問題的解決需要政府、企業(yè)和科研機構(gòu)共同努力，推動鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。展望未來，鋰離子電池的發(fā)展前景依然廣闊。隨著新能源汽車市場的不斷擴大和儲能領(lǐng)域的快速發(fā)展，鋰離子電池的需求將持續(xù)增長。隨著新型電池技術(shù)的不斷研發(fā)和應(yīng)用，鋰離子電池的性能將進一步提升，應(yīng)用領(lǐng)域也將更加廣泛。鋰離子電池作為一種重要的能源存儲技術(shù)，已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。其技術(shù)進步和應(yīng)用拓展不僅推動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也為人類社會的可持續(xù)發(fā)展做出了重要貢獻。未來，隨著科技的不斷進步和創(chuàng)新，鋰離子電池將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，為人類創(chuàng)造更加美好的未來。參考資料：隨著科技的快速發(fā)展，電池作為儲存和釋放能量的關(guān)鍵部件，已經(jīng)在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。其中，鋰離子電池作為一種高性能、環(huán)保型的電池，自問世以來就備受。本文將對鋰離子電池的發(fā)展應(yīng)用進行分析，旨在探討其優(yōu)勢、挑戰(zhàn)以及未來的發(fā)展趨勢。早期研究階段：20世紀70年代初，鋰離子電池的原型被提出，但存在安全性問題。開發(fā)階段：20世紀80年代，索尼公司成功開發(fā)出商用鋰離子電池，解決了安全性問題，并實現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)。改進階段：隨著技術(shù)的不斷進步，鋰離子電池的能量密度不斷提高，充電速度也得到了顯著提升。廣泛應(yīng)用階段：進入21世紀，鋰離子電池在各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，如移動設(shè)備、電動汽車、儲能系統(tǒng)等。移動設(shè)備：鋰離子電池在移動設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，如手機、平板電腦、筆記本電腦等。由于其能量密度高、充電速度快、壽命長等特點，成為移動設(shè)備的主要電源。儲能系統(tǒng)：鋰離子電池在儲能系統(tǒng)中的應(yīng)用也日益廣泛。由于其可存儲能量大、充電速度快、對環(huán)境影響小等特點，成為儲能系統(tǒng)的理想選擇。電動汽車：鋰離子電池在電動汽車領(lǐng)域的應(yīng)用正處于快速推廣階段。由于其能量密度高、續(xù)航里程長、充電速度快等特點，有望成為電動汽車的主流電源。鋰離子電池的關(guān)鍵技術(shù)包括正負極材料、電解液和電池組裝。正負極材料是鋰離子電池的核心部件，決定了電池的能量密度、充電速度和壽命。電解液是鋰離子電池中傳輸鋰離子的媒介，要求具有高離子導電性和化學穩(wěn)定性。電池組裝則是將正負極材料、電解液等組裝成完整的電池，要求工藝嚴格、一致性高。這些關(guān)鍵技術(shù)在鋰離子電池的應(yīng)用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。安全性和風險問題：鋰離子電池在應(yīng)用過程中可能存在一定的安全性和風險。比如過充電、過放電、短路等情況可能導致電池損壞或引發(fā)安全隱患。解決方案：為了降低鋰離子電池的安全性和風險，可以采取一系列措施。例如，開發(fā)高效安全的電池管理系統(tǒng)，避免電池過度充電、過放電和短路等情況的發(fā)生；提高電池的安全性能，降低由于電池故障引發(fā)的安全風險；建立完善的回收利用體系，對廢棄的鋰離子電池進行妥善處理，避免對環(huán)境造成危害。鋰離子電池憑借其高能量密度、長壽命以及快速充電等優(yōu)勢，在移動設(shè)備、儲能系統(tǒng)和電動汽車等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，隨著鋰離子電池應(yīng)用范圍的擴大和市場需求的增長，也帶來了一系列挑戰(zhàn)和問題，如成本、安全性及環(huán)保等問題。因此，未來還需要不斷加強科技創(chuàng)新和政策支持，以推動鋰離子電池技術(shù)的持續(xù)進步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。隨著科技的不斷進步和人類對能源需求的日益增長，能源儲存技術(shù)的革新變得越來越重要。鋰離子電池（LIB）作為新一代能源儲存技術(shù)，以其高能量密度、長壽命和環(huán)保特性，已廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備、電動汽車和電力存儲系統(tǒng)等領(lǐng)域。本文將對鋰離子電池技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展進行深入探討。鋰離子電池是一種二次電池，工作原理主要是通過鋰離子在正負極之間的遷移實現(xiàn)電能的儲存和釋放。在充電過程中，鋰離子從正極脫出，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入到負極，同時電子通過外部電路從正極流向負極，形成充電過程。放電時，過程相反，鋰離子從負極脫出，經(jīng)過電解質(zhì)重新嵌入到正極，同時電子從負極流向正極，形成放電過程。自1991年索尼公司推出首個商用鋰離子電池以來，鋰離子電池技術(shù)取得了顯著進步。這些進步包括電極材料優(yōu)化、電解質(zhì)改進、電池安全性提升和充電速度提升等方面。其中，新型電極材料如富鋰材料、硅碳復合材料和納米材料等的發(fā)展對提升鋰離子電池的能量密度和壽命起到了重要作用。固態(tài)電解質(zhì)的發(fā)展也備受關(guān)注，其具有更高的離子電導率、更好的化學穩(wěn)定性和更高的機械強度，有望解決現(xiàn)有液態(tài)電解質(zhì)的一些問題。隨著人們對環(huán)保和能源轉(zhuǎn)型的重視，電動汽車得到了快速發(fā)展。鋰離子電池因其高能量密度、長壽命和環(huán)保特性，已成為電動汽車領(lǐng)域的主流能源儲存技術(shù)。各大汽車制造商紛紛推出采用鋰離子電池的電動汽車，不僅在性能上有所提升，而且在價格上也逐漸接近傳統(tǒng)燃油汽車。隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，鋰離子電池在電動汽車領(lǐng)域的應(yīng)用前景更加廣闊。電力存儲技術(shù)對于平衡電力供需、緩解電網(wǎng)壓力具有重要意義。鋰離子電池作為一種高效的電力儲存技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于電力存儲領(lǐng)域。在智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)和分布式能源系統(tǒng)中，鋰離子電池具有快速充放電、高能量密度和長壽命等優(yōu)勢，為提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率做出了積極貢獻。鋰離子電池在便攜式電子設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍。從手機、筆記本電腦到平板電腦等各類電子產(chǎn)品，鋰離子電池幾乎成為標準配置。隨著消費者對電子產(chǎn)品續(xù)航時間的要求不斷提高，鋰離子電池的能量密度和充電速度也在不斷優(yōu)化和提升。同時，隨著可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的發(fā)展，鋰離子電池在便攜式電子設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用前景更加廣闊。鋰離子電池技術(shù)作為新一代能源儲存技術(shù)，以其高能量密度、長壽命和環(huán)保特性廣泛應(yīng)用于電動汽車、電力存儲和便攜式電子設(shè)備等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用需求的不斷增長，鋰離子電池的發(fā)展前景十分廣闊。未來，我們需要進一步研究和開發(fā)更高效、更安全、更環(huán)保的鋰離子電池技術(shù)，以適應(yīng)人類對能源儲存技術(shù)的更高要求。鋰離子電池是一種高能量密度、低自放電率、長壽命的電池，自問世以來已廣泛應(yīng)用于手機、筆記本電腦、電動汽車等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷進步和環(huán)保需求的日益增長，鋰離子電池已成為新能源領(lǐng)域的重要組成部分。本文將詳細介紹鋰離子電池的發(fā)展狀況、挑戰(zhàn)及未來趨勢。鋰離子電池的研究始于20世紀70年代，當時，斯坦福大學的Goodenough教授及其研究團隊發(fā)現(xiàn)了鈷酸鋰材料具有可逆的鋰離子嵌入和脫出能力。隨后，日本索尼公司于1991年率先實現(xiàn)了鋰離子電池的商業(yè)化生產(chǎn)。鋰離子電池具有高能量密度、低自放電率、環(huán)保等優(yōu)點，迅速取代了鎳鎘電池等傳統(tǒng)電池，成為消費電子產(chǎn)品的主要動力來源。目前，鋰離子電池已發(fā)展成為多種類型，包括圓柱形、方形和軟包裝等。不同類型的電池適用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，圓柱形電池主要應(yīng)用于電動汽車和儲能系統(tǒng)，方形電池適用于手機、筆記本電腦等移動設(shè)備，軟包裝電池則因其靈活性和輕量化特點，適用于穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。隨著新能源汽車的快速發(fā)展，鋰離子電池的需求量也在不斷增長。據(jù)市場研究機構(gòu)預(yù)測，到2025年，全球鋰離子電池市場規(guī)模將達到600億美元。同時，隨著技術(shù)的不斷提升，鋰離子電池的能量密度、壽命和安全性也將得到顯著提高。盡管鋰離子電池具有許多優(yōu)點，但仍面臨著一些挑戰(zhàn)。安全性問題是鋰離子電池的最大隱患。過充、過放、短路等情況可能導致電池起火或爆炸。鋰離子電池的壽命和成本也是亟待解決的問題。由于正極材料的價格較高，鋰離子電池的成本相對較高。隨著新能源汽車和移動設(shè)備的普及，人們對鋰離子電池的壽命和充電速度也提出了更高的要求。為了解決上述問題，科研人員正在積極探索新的材料和工藝。例如，固態(tài)電池被認為是下一代電池技術(shù)的代表，其采用全固態(tài)電解質(zhì)，具有高安全性、高能量密度和長壽命等優(yōu)點?？蒲腥藛T還在研究新型正極材料，如富鋰錳基材料、高電壓鈷酸鋰材料等，以提高電池的能量密度和壽命。在工藝方面，研究人員正在研究新型制片技術(shù)和新型封裝技術(shù)等，以提高電池的品質(zhì)和安全性。未來，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展和人們環(huán)保意識的提高，鋰離子電池將在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。同時，隨著新材料的開發(fā)和工藝的改進，鋰離子電池的性能和質(zhì)量也將得到進一步提升。隨著智能電網(wǎng)和儲能技術(shù)的發(fā)展，鋰離子電池將在新能源領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。總體來看，鋰離子電池的發(fā)展前景廣闊，但也面臨著一些挑戰(zhàn)和問題。通過科研人員的不懈努力和新技術(shù)的不斷創(chuàng)新，相信鋰離子電池將會在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為未來新能源發(fā)展的重要組成部分。鋰離子電池是一種二次電池（充電電池），它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極，負極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。2019年10月9日，瑞典皇家科學院宣布，將2019年諾貝爾化學獎授予約翰·古迪納夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰，以表彰他們在鋰離子電池研發(fā)領(lǐng)域作出的貢獻。自2023年8月1日起，對鋰離子電池和電池組實施CCC認證管理。自2024年8月1日起，未獲得CCC認證證書和標注認證標志的，不得出廠、銷售、進口或者在其他經(jīng)營活動中使用。鋰系電池分為鋰電池和鋰離子電池。手機和筆記本電腦使用的都是鋰離子電池，通常人們俗稱其為鋰電池。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年最先開發(fā)成功。它是把鋰離子嵌入碳（石油焦炭和石墨）中形成負極（傳統(tǒng)鋰電池用鋰或鋰合金作負極）。正極材料常用LixCoO2，也用LixNiO2和LixMnO4，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極材料無毒，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題，正極LixCoO2在充、放電性能和壽命上均能達到較高水平，使成本降低，總之鋰離子電池的綜合性能提高了。預(yù)計21世紀鋰離子電池將會占有很大的市場。（3）鋰離子聚合物電池：用聚合物來凝膠化液態(tài)有機溶劑，或者直接用全固態(tài)電解質(zhì)。鋰離子電池一般以石墨類碳材料為負極。1970年，?？松腗.S.Whittingham采用硫化鈦作為正極材料，金屬鋰作為負極材料，制成首個鋰電池。鋰電池的正極材料是二氧化錳或氯化亞砜，負極是鋰。電池組裝完成后電池即有電壓，不需充電。鋰離子電池（Li-ionBatteries）是鋰電池發(fā)展而來。舉例來講，以前照相機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（theIllinoisInstituteofTechnology）的R.R.Agarwal和J.R.Selman發(fā)現(xiàn)鋰離子具有嵌入石墨的特性，此過程是快速的，并且可逆。與此同時，采用金屬鋰制成的鋰電池，其安全隱患備受關(guān)注，因此人們嘗試利用鋰離子嵌入石墨的特性制作充電電池。首個可用的鋰離子石墨電極由貝爾實驗室試制成功。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、穩(wěn)定和優(yōu)良的導電、導鋰性能。其分解溫度高，且氧化性遠低于鈷酸鋰，即使出現(xiàn)短路、過充電，也能夠避免了燃燒、爆炸的危險。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)明了以炭材料為負極，以含鋰的化合物作正極的鋰電池，在充放電過程中，沒有金屬鋰存在，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電子產(chǎn)品的面貌。此類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，耐過充電性能遠超過傳統(tǒng)鋰離子電池材料?？v觀電池發(fā)展的歷史，可以看出當前世界電池工業(yè)發(fā)展的三個特點，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，可以實現(xiàn)可充電池的薄形化。正因為鋰離子電池的體積比能量和質(zhì)量比能量高，可充且無污染，具備當前電池工業(yè)發(fā)展的三大特點，因此在發(fā)達國家中有較快的增長。電信、信息市場的發(fā)展，特別是移動電話和筆記本電腦的大量使用，給鋰離子電池帶來了市場機遇。而鋰離子電池中的聚合物鋰離子電池以其在安全性的獨特優(yōu)勢，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為“21世紀的電池”，將開辟蓄電池的新時代，發(fā)展前景十分樂觀。2015年3月，日本夏普與京都大學的田中功教授聯(lián)手成功研發(fā)出了使用壽命可達70年之久的鋰離子電池。此次試制出的長壽鋰離子電池，體積為8立方厘米，充放電次數(shù)可達5萬次。并且夏普方面表示，此長壽鋰離子電池實際充放電1萬次之后，其性能依舊穩(wěn)定。2019年10月9日，瑞典皇家科學院宣布，將2019年諾貝爾化學獎授予約翰·古迪納夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰，以表彰他們在鋰離子電池研發(fā)領(lǐng)域作出的貢獻。2022年二季度，鋰離子電池、電子元器件、集成電路等小類行業(yè)增加值增速均在20%以上。自2023年8月1日起，對鋰離子電池和電池組實施CCC認證管理。自2024年8月1日起，未獲得CCC認證證書和標注認證標志的，不得出廠、銷售、進口或者在其他經(jīng)營活動中使用。（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，電動自行車則普遍用鎳鈷錳酸鋰（俗稱三元）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，而電子不能通過。（3）負極——活性物質(zhì)為石墨，或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳，導電集流體使用厚度7-15微米的電解銅箔。（4）有機電解液——溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑，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（LiquifiedLithium-IonBattery，簡稱為LIB）、凝聚態(tài)鋰離子電池和聚合物鋰離子電池（PolymerLithium-IonBattery，簡稱為PLB）?？沙潆婁囯x子電池是手機、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。因此，在電池上有保護元器件或保護電路以防止昂貴的電池損壞。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)，各大半導體器件廠已開發(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。主流手機搭載鋰離子電池。正確地使用鋰離子電池對延長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方形、圓柱形、長方形及扣式，并且有由幾個電池串聯(lián)并聯(lián)在一起組成的電池組。鋰離子電池的額定電壓，因為材料的變化，一般為7V，磷酸鐵鋰正極的則為2V。充滿電時的終止充電電壓一般是2V，磷酸鐵鋰65V。鋰離子電池的終止放電電壓為75V～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0V，磷鐵為5V）。低于5V（磷酸鐵鋰0V）繼續(xù)放電稱為過放，過放對電池會有損害。鈷酸鋰類型材料為正極的鋰離子電池不適合用作大電流放電，過大電流放電時會降低放電時間（內(nèi)部會產(chǎn)生較高的溫度而損耗能量），并可能發(fā)生危險；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）的大電流進行充放電，特別適合電動車使用。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，過壓充電會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)生過流（過熱）。一般常用的充電倍率為25C～1C。在大電流充電時往往要檢測電池溫度，以防止過熱損壞電池或產(chǎn)生爆炸。鋰離子電池充電分為兩個階段：先恒流充電，到接近終止電壓時改為恒壓充電。例一種800mAh容量的電池，其終止充電電壓為2V。電池以800mA（充電率為1C）恒流充電，開始時電池電壓以較大的斜率升壓，當電池電壓接近2V時，改成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，認為接近充滿，可以終止充電（有的充電器到1/10C后啟動定時器，過一定時間后結(jié)束充電）。2023年4月19日，寧德時代發(fā)布凝聚態(tài)電池，能量密度最高為500Wh/kg，2023年內(nèi)具備量產(chǎn)能力。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）。沒有記憶效應(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100%，而且輸出功率大。使用壽命長。不含有毒有害物質(zhì)，被稱為綠色電池。鋰離子電池以碳素材料為負極，以含鋰的化合物作正極，沒有金屬鋰存在，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。鋰離子電池的充放電過程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中，同時伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌（習慣上正極用嵌入或脫嵌表示，而負極用插入或脫插表示）。在充放電過程中，鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為“搖椅電池”。當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達到負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，當對電池進行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回正極?；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2C至1C之間，電流越大，充電越快，同時電池發(fā)熱也越大。而且，過大的電流充電，容量不夠滿，因為電池內(nèi)部的電化學反應(yīng)需要時間。就跟倒啤酒一樣，倒太快的話會產(chǎn)生泡沫，反而不滿。第一，放電電流不能過大，過大的電流導致電池內(nèi)部發(fā)熱，有可能會造成永久性的損害。在手機上，這個倒是沒有問題的，可以不考慮。第二，不能過放電。鋰電池內(nèi)部存儲電能是靠電化學一種可逆的化學變化實現(xiàn)的，過度的放電會導致這種化學變化有不可逆的反應(yīng)發(fā)生，因此鋰電池最怕過放電，一旦放電電壓低于7V，將可能導致電池報廢。好在手機電池內(nèi)部都已經(jīng)裝了保護電路，電壓還沒低到損壞電池的程度，保護電路就會起作用，停止放電。和所有化學電池一樣，鋰離子電池也由三個部分組成：正極、負極和電解質(zhì)。電極材料都是鋰離子可以嵌入（插入）/脫嵌（脫插）的。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。不同的正極材料對照：正極反應(yīng)：放電時鋰離子嵌入，充電時鋰離子脫嵌。充電時：LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi++xe-放電時：Li1-xFePO4+xLi++xe-→LiFePO4負極材料：多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。負極反應(yīng)：充電時鋰離子插入，放電時鋰離子脫插。充電時：xLi++xe-+6C→LixC6放電時：LixC6→xLi++xe-+6C第一種是碳負極材料：實際用于鋰離子電池的負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、熱解樹脂碳等。第二種是錫基負極材料：錫基負極材料可分為錫的氧化物和錫基復合氧化物兩種。氧化物是指各種價態(tài)金屬錫的氧化物。沒有商業(yè)化產(chǎn)品。第四種是合金類負極材料：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，沒有商業(yè)化產(chǎn)品。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)的市場發(fā)展最新動向，諸多公司已經(jīng)開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)。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高于水的分解電壓，因此鋰離子電池常采用有機溶劑，如乙醚、乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯、二乙基碳酸酯等。有機溶劑常常在充電時破壞石墨的結(jié)構(gòu)，導致其剝脫，并在其表面形成固體電解質(zhì)膜（solidelectrolyteinterphase，SEI）導致電極鈍化。有機溶劑還帶來易燃、易爆等安全性問題。利用功能涂層對電池導電基材進行表面處理是一項突破性的技術(shù)創(chuàng)新，覆碳鋁箔/銅箔就是將分散好的納米導電石墨和碳包覆粒，均勻、細膩地涂覆在鋁箔/銅箔上。它能提供極佳的靜態(tài)導電性能，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（有機溶劑體系）兩種類型。使用涂碳鋁箔后極片粘附力由原來10gf提高到60gf（用3M膠帶或百格刀法），粘附力顯著提高。鋰電池的正極材料有鈷酸鋰LiCoO2、三元材料Ni+Mn+Co、錳酸鋰LiMn2O4加導電劑和粘合劑，涂在鋁箔上形成正極，負極是層狀石墨加導電劑及粘合劑涂在銅箔基帶上，比較先進的負極層狀石墨顆粒已采用納米碳。制漿：用專門的溶劑和粘結(jié)劑分別與粉末狀的正負極活性物質(zhì)混合，經(jīng)攪拌均勻后，制成漿狀的正負極物質(zhì)。涂膜：通過自動涂布機將正負極漿料分別均勻地涂覆在金屬箔表面，經(jīng)自動烘干后自動剪切制成正負極極片。裝配：按正極片—隔膜—負極片—隔膜自上而下的順序經(jīng)卷繞注入電解液、封口、正負極耳焊接等工藝過程，即完成電池的裝配過程，制成成品電池?；桑簩⒊善冯姵胤胖脺y試柜進行充放電測試，篩選出合格的成品電池，待出廠。避免在嚴酷條件下使用，如：高溫、高濕度、夏日陽光下長時間暴曬等，避免將電池投入火中。拆電池時，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。在使用鋰電池中應(yīng)注意的是，電池放置一段時間后則進入休眠狀態(tài)，此時容量低于正常值，使用時間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活，只要經(jīng)過3-5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池，恢復正常容量。由于鋰電池本身的特性，決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng)。因此用戶手機中的新鋰電池在激活過程中，是不需要特別的方法和設(shè)備的。對于鋰電池的“激活”問題，眾多的說法是：充電時間一定要超過12小時，反復做三次，以便激活電池。這種“前三次充電要充12小時以上”的說法，明顯是從鎳電池（如鎳鎘和鎳氫）延續(xù)下來的說法。所以這種說法，可以說一開始就是誤傳。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，我所查閱過的所有嚴肅的正式技術(shù)資料都強調(diào)過充和過放電會對鋰電池、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準時間和標準方法充電，特別是不要進行超過12個小時的超長充電（充電器顯示充滿即可）。鋰電池或充電器在電池充滿后都會自動停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時的“涓流”充電。也就是說，如果你的鋰電池在充滿后，放在充電器上也是白充。而我們誰都無法保證電池的充放電保護電路的特性永不變化和質(zhì)量的萬無一失，所以你的電池將長期處在危險的邊緣徘徊。這也是我們反對長充電的另一個理由。不可忽視的另外一個方面就是鋰電池同樣也不適合過放電，過放電對鋰電池同樣也很不利。經(jīng)?？梢砸姷竭@種說法，因為充放電的次數(shù)是有限的，所以應(yīng)該將手機電池的電盡可能用光再充電，其實鋰電池的壽命與這無關(guān)。下面可以舉例一個關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實驗表，關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下：其中DOD是放電深度的英文縮寫。從表中可見，可充電次數(shù)和放電深度有關(guān)，10%DOD時的循環(huán)壽命要比100%DOD的要長很多。當然如果折合到實際充電的相對總?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)友的那個說法要做一些修正：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)計第2天不可能堅持整個白天的時候，就應(yīng)該及時開始充電，當然你如果愿意背著充電器到辦公室又當別論。電池剩余電量用完再充的原則并不是要你走向極端。和長充電一樣流傳甚廣的一個說法，就是“盡量把電池的電量用完”。這種做法其實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)有人因為手機電池電量過低的警告出現(xiàn)后，仍然不充電繼續(xù)使用一直用到自動關(guān)機的例子。結(jié)果這個例子中的手機在后來的充電及開機中均無反應(yīng)，不得不送客服檢修。這其實就是由于電池因過度放電而導致電壓過低，以至于不具備正常的充電和開機條件造成的。手機鋰離子電池不要充得太滿也不要用到?jīng)]電，電池沒用完電就充電，不會對電池造成傷害，充電以2-3小時以內(nèi)為宜，不一定非要充滿。但應(yīng)該每隔3-4個月左右，對鋰電池進行1-2次完全的充滿電（正常充電時間）和放完電。長期不用的鋰電池，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%，假如你的手機滿電時顯示4格，那么3格即可）最好，滿電存放有危險且電池會有損害，無電存放電池會被破壞。每隔3-6個月，檢查一次是否要補充電。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，不會流動，所以不存在泄漏問題，更加安全。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，效果會更好。將鋰原電池存放在低溫的地方，不失是一個好方法。鋰離子電池在20℃下可儲存半年以上，這是由于它的自放電率很低，而且大部分容量可以恢復。鋰電池存在的自放電現(xiàn)象，如果電池電壓在6V以下長時間保存，會導致電池過放電而破壞電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減少電池壽命。因此長期保存的鋰電池應(yīng)當每3~6個月補電一次，即充電到電壓為8~9V（鋰電池最佳儲存電壓為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，但容量會降低很多，如果回到室溫的條件下，容量又可以恢復。鋰原電池：與鋰離子電池不同，它不能充電，充電十分危險。其他注意事項，與鋰離子電池相當。無論任何時間鋰離子電池都必須保持最小工作電壓以上，低電壓的過放或自放電反應(yīng)會導致鋰離子活性物質(zhì)分解破壞，并不一定可以還原。鋰離子電池任何形式的過充都會導致電池性能受到嚴重破壞，甚至爆炸。鋰離子電池在充電過程必需避免對電池產(chǎn)生過充。不要經(jīng)常深放電、深充電。不過，每經(jīng)歷約30個充電周期后，電量檢測芯片會自動執(zhí)行一次深放電、深充電，以準確評估電池的狀態(tài)。避免高溫，輕則縮短壽命，嚴重者可引發(fā)爆炸。如有條件可儲存于冰箱。筆記本電腦如果正在使用交流電，請拔除鋰離子電池條，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)溶液的冰點在-40℃，不容易凍結(jié)。如果長期不用，請以40%～60%的充電量儲存。電量過低時，可能因自放電導致過放。由于鋰離子電池不使用時也會自然衰老，因此，購買時應(yīng)根據(jù)實際需要量選購，不宜過多購入。掌握鋰離子電池的使用和維護技術(shù)，可以延長鋰離子電池的使用壽命和保持電池的優(yōu)越性能。放電終止電壓：鋰離子電池的額定電壓為6V（有的產(chǎn)品為7V），終止放電電壓為5-75V（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5（n是串聯(lián)的電池數(shù)），低于終止放電電壓繼續(xù)放電稱為過放，過放會使電池壽命縮短，嚴重時會導致電池失效。電池不用時，應(yīng)將電池充電到保有20%的電容量，再進行防潮包裝保存，3～6個月檢測電壓1次，并進行充電，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，過大電流放電時內(nèi)部會產(chǎn)生較高的溫度而損耗能量，減少放電時間，若電池中無保護元件還會產(chǎn)生過熱而損壞電池。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間也不同，電池應(yīng)在-20℃到+60℃溫度范圍內(nèi)進行放電（工作）。在使用鋰電池中應(yīng)注意的是，電池放置一段時間后則進入休眠狀態(tài)，此時容量低于正常值，使用時間亦隨之縮短。但鋰電池很容易激活，只要經(jīng)過3-5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池，恢復正常容量。由于鋰電池本身的特性，決定了它幾乎沒有記憶效應(yīng)。因此用戶手機中的新鋰電池在激活過程中，是不需要特別的方法和設(shè)備的。對鋰離子電池充電，應(yīng)使用專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，到接近終止電壓時改為恒壓充電。如一種800mA.h容量的電池，其終止充電電壓為2V。電池以800mA（充電率為1C）恒流充電，開始時電池電壓以較大的斜率上升，當電池電壓接近2V時，改成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，認為接近充滿，可以終止充電（有的充電器到10C后啟動定時器，過一定時間后結(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）來充鋰離子電池（雖然額定電壓一樣，都是6V），由于充電方式不同，容易造成過充。充電電壓：充滿電時的終止充電電壓與電池負極材料有關(guān)，焦炭為1V，而石墨為2V，一般稱為1V鋰離子電池及2V鋰離子電池。在充電時應(yīng)注意1V的電池不能用2V的充電器充電，否則會有過充危險（1V與2V的充電器所用的充電器IC不同）。鋰離子電池對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2V的鋰離子電池，其允差為±042V），過壓充電會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)生過流（過熱）。一般常用的充電率為25～1C，推薦的充電電流為5C（C是電池的容量，如標稱容量1500mA.h的電池，充電電流5*1500=750mA）。在大電流充電時往往要檢測電池溫度，以防止因過熱而損壞電池或產(chǎn)生爆炸。充電溫度：對電池充電時，其環(huán)境溫度不能超過產(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)進行充電，遠離高溫（高于60℃）和低溫（-20℃）環(huán)境。鋰離子電池在充電或放電過程中若發(fā)生過充、過放或過流時，會造成電池的損壞或降低使用壽命。為此開發(fā)出各種保護元件及由保護IC組成的保護電路，它安裝在電池或電池組中，使電池獲得完善的保護。但是在使用中應(yīng)盡可能防止過充電及過放電。例如，手機電池在充電過程中，快充滿時應(yīng)及時與充電器進行分離。放電深度淺時，循環(huán)壽命會明顯提高。因此在使用時，不要等到手機上出現(xiàn)電池不足的信號時才去充電，更不要在出現(xiàn)此信號時繼續(xù)使用，盡管出現(xiàn)此信號時還有一部分殘余容量可供使用。鋰離子電池可貯存在溫度為-5～35℃，相對濕度不大于75%的清潔、干燥、通風的環(huán)境中，應(yīng)避免與腐蝕性物質(zhì)接觸，遠離火源及熱源，不要置于陽光直射的地方，不能隨意拆卸電池。電池若長期貯存，電池電量應(yīng)保持標稱容量的30%～50%，推薦貯存的電池每6個月充電一次。電池應(yīng)包裝成箱進行運輸，在運輸過程中應(yīng)防止劇烈振動、撞擊或擠壓，防止日曬雨淋，可使用汽車、火車、輪船、飛機等交通工具進行運輸。關(guān)于鋰離子電池的安全問題，請各位朋友重視。鋰離子電池在充電過程中很容易發(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電路，還有防爆線。但很多情況下，這個電路在各種情況下，不一定會起作用。防爆線能起的作用也很有限。所有的鋰離子電池，包括聚合物鋰離子電池、鋰鐵電池等等，都非常害怕過充。鋰的化學性質(zhì)非?；顫?，很容易燃燒，當電池充放電時，電池內(nèi)部持續(xù)升溫，活化過程中所產(chǎn)生的氣體膨脹，使電池內(nèi)壓加大。壓力達到一定程度，如外殼有傷痕，即會破裂，引起漏液、起火，甚至爆炸。充電是電池重復使用的重要步驟，鋰離子電池的充電過程分為兩個階段：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準電壓，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過充，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)計芯片通過記錄放電曲線可以抽樣計算出電池的電量。鋰離子電池在多次使用后，放電曲線會發(fā)生改變，鋰離子電池雖然不存在記憶效應(yīng)，但是充、放電不當會嚴重影響電池性能。鋰離子電池過度充放電會對正負極造成永久性損壞。過度放電導致負極碳片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，而塌陷會造成充電過程中鋰離子無法插入；過度充電使過多的鋰離子嵌入負極碳結(jié)構(gòu)，而造成其中部分鋰離子再也無法釋放出來。充電量等于充電電流乘以充電時間，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。電池充電速度過快和終止電壓控制點不當，同樣會造成電池容量不足，實際是電池的部分電極活性物質(zhì)沒有得到充分反應(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。第一次充放電，如果時間能較長(一般3-4小時足夠)，那么可以使電極盡可能多的達到最高氧化態(tài)（充足電），放電（或使用）時則強制放到規(guī)定的電壓、或直至自動關(guān)機，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，可以隨時根據(jù)需要充電，充電時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個月進行連續(xù)的1-2次即可。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)短路的風險。雖然鋰離子電池在出廠時都已經(jīng)經(jīng)過嚴格的老化及自放電篩選，但由于過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致使用過程中出現(xiàn)內(nèi)短路。對于動力電池，其電池組中鋰離子電池多達幾百節(jié)甚至上萬節(jié)，大大放大了電池組發(fā)生內(nèi)短的概率。由于動力電池組內(nèi)部所蘊含的能量極大，內(nèi)短路的發(fā)生極易誘發(fā)惡性事故，導致人員傷亡和財產(chǎn)損失。對于并聯(lián)的鋰離子動力電池模組，當其中一節(jié)或幾節(jié)電池發(fā)生內(nèi)短時，電池模組中的其他電池會對其放電，電池組的能量會使內(nèi)短電池溫度急速升高，極易誘發(fā)熱失控，最終導致電池起火爆炸。如示意圖圖2所示：常規(guī)的溫度探測在電池升溫時，雖然可以告知IC切斷主回路，但無法阻止并聯(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，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TEPPTC或者MHP-TA系列產(chǎn)品，當內(nèi)短路發(fā)生時TE保護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。對于單體電池數(shù)量大的動力電池組，配組時對電池及器件內(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,可以極大地滿足對于電池內(nèi)阻的要求。鋰離子動力電池的系統(tǒng)組成及實際路況復雜，被動器件的防護是必不可少的。對于鋰離子電池安全性能的考核指標，國際上規(guī)定了非常嚴格的標準，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:（5）平板沖擊：不起火，不爆炸（10kg重物自1M高處砸向電池）單體電池的工作電壓高達7-8V（磷酸鐵鋰的是2V），是Ni-Cd、Ni-MH電池的3倍。能達到的實際比能量為555Wh/kg左右，即材料能達到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%。一般均可達到500次以上，甚至1000次以上，磷酸鐵鋰的可以達到8000次。對于小電流放電的電器,電池的使用期限，將倍增電器的競爭力。無公害，無記憶效應(yīng)。作為Li-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)”，嚴重束縛電池的使用，但Li-ion根本不存在這方面的問題。室溫下充滿電的Li-ion儲存1個月后的自放電率為2%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni-MH的30-35%。1C充電30分鐘容量可以達到標稱容量的80%以上，磷鐵電池可以達到10分鐘充電到標稱容量的90%。工作溫度為-25~45°C，隨著電解液和正極的改進，期望能擴寬到-40~70°C。與其它充電電池不同，鋰離子電池的容量會緩慢衰退，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。因為與溫度有關(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壽命。儲存溫度與容量永久損失速度的關(guān)系：過充