鋰電池(鋰電池的基本原理和特性?)
1.鋰電池的基本原理和特性?
一、發(fā)展及分類“鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
鋰電池最早期應(yīng)用在心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低，放電電壓平緩等優(yōu)點(diǎn)，使得植入人體的起搏器能夠長(zhǎng)期運(yùn)作而不用重新充電。
鋰電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱電壓，更適合作集成電路電源。二氧化錳電池，就廣泛用于計(jì)算器，數(shù)碼相機(jī)、手表中。
為了開發(fā)出性能更優(yōu)異的品種，人們對(duì)各種材料進(jìn)行了研究，從而制造出前所未有的產(chǎn)品。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。
20世紀(jì)70年代時(shí)，M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。1992年Sony成功開發(fā)鋰離子電池。
它的實(shí)用化，使人們的移動(dòng)電話、筆記本、計(jì)算器等攜帶型電子設(shè)備的重量和體積大大減小。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫?，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋰電池已經(jīng)成為了主流。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。
鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的?？沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。
由于其自身的高技術(shù)要求限制，只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。二、工作原理1. 鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
放電反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2 2.鋰離子電池：鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。充電正極上發(fā)生的反應(yīng)為L(zhǎng)iCoO2=Li(1-x)CoO2+xLi++xe-（電子）充電負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi++xe- = LixC6充電電池總反應(yīng)：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6三、特征高能量密度鋰離子電池的重量是相同容量的鎳鎘或鎳氫電池的一半，體積是鎳鎘的20-30%，鎳氫的35-50%。
高電壓一個(gè)鋰離子電池單體的工作電壓為3.7V（平均值），相當(dāng)于三個(gè)串聯(lián)的鎳鎘或鎳氫電池。無(wú)污染鋰離子電池不含有諸如鎘、鉛、汞之類的有害金屬物質(zhì)。
不含金屬鋰鋰離子電池不含金屬鋰，因而不受飛機(jī)運(yùn)輸關(guān)于禁止在客機(jī)攜帶鋰電池等規(guī)定的限制。循環(huán)壽命高在正常條件下，鋰離子電池的充放電周期可超過(guò)500次，磷酸亞鐵鋰則可以達(dá)到2000次。
無(wú)記憶效應(yīng)記憶效應(yīng)是指鎳鎘電池在充放電循環(huán)過(guò)程中，電池的容量減少的現(xiàn)象。鋰離子電池不存在這種效應(yīng)。
快速充電使用額定電壓為4.2V的恒流恒壓充電器，可以使鋰離子電池在1.5-2.5個(gè)小時(shí)內(nèi)就充滿電；而新開發(fā)的磷鐵鋰電池，已經(jīng)可以在35分鐘內(nèi)充滿電。三、優(yōu)缺點(diǎn)分析1.優(yōu)點(diǎn)（1）能量比較高。
具有高儲(chǔ)存能量密度，已達(dá)到460-600Wh/kg，是鉛酸電池的約6-7倍；（2）使用壽命長(zhǎng)，使用壽命可達(dá)到6年以上，磷酸亞鐵鋰為正極的電池1C(100%DOD)充放電，有可以使用10,000次的記錄；（3）額定電壓高（單體工作電壓為3.7V或3.2V），約等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓，便于組成電池電源組；鋰電池可以通過(guò)一種新型的鋰電池調(diào)壓器的技術(shù)，將電壓調(diào)至3.0V，以適合小電器的使用。（4）具備高功率承受力，其中電動(dòng)汽車用的磷酸亞鐵鋰鋰離子電池可以達(dá)到15-30C充放電的能力，便于高強(qiáng)度的啟動(dòng)加速；（5）自放電率很低，這是該電池最突出的優(yōu)越性之一，一般可做到1%/月以下，不到鎳氫電池的1/20;(6)重量輕，相同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/6-1/5;(7)高低溫適應(yīng)性強(qiáng)，可以在-20℃--60℃的環(huán)境下使用，經(jīng)過(guò)工藝上的處理，可以在-45℃環(huán)境下使用；（8）綠色環(huán)保，不論生產(chǎn)、使用和報(bào)廢，都不含有、也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)。
（9）生產(chǎn)基本不消耗水，對(duì)缺水的我國(guó)來(lái)說(shuō)，十分有利。比能量指的是單位重量或單位體積的能量。
比能量用Wh/kg或Wh/L來(lái)表示。Wh是能量的單位，W是瓦、h是小時(shí)；kg是千克（重量單位），L是升（體積單位）。
2.缺點(diǎn)1.鋰原電池均存在安全性差，有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。2.鈷酸鋰的鋰離子電池不能大電流放電，價(jià)格昂貴，安全性較差。
3.鋰離子電池均需保護(hù)線路，防止電池被過(guò)充過(guò)放電。4.生產(chǎn)要求條件高，成本高。
5.使用條件有限制，高低溫使用危險(xiǎn)大。
2.鋰電池的基本原理和特性?
一、發(fā)展及分類 “鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
鋰電池最早期應(yīng)用在心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低，放電電壓平緩等優(yōu)點(diǎn)，使得植入人體的起搏器能夠長(zhǎng)期運(yùn)作而不用重新充電。
鋰電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱電壓，更適合作集成電路電源。二氧化錳電池，就廣泛用于計(jì)算器，數(shù)碼相機(jī)、手表中。
為了開發(fā)出性能更優(yōu)異的品種，人們對(duì)各種材料進(jìn)行了研究，從而制造出前所未有的產(chǎn)品。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。
20世紀(jì)70年代時(shí)，M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。1992年Sony成功開發(fā)鋰離子電池。
它的實(shí)用化，使人們的移動(dòng)電話、筆記本、計(jì)算器等攜帶型電子設(shè)備的重量和體積大大減小。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫姡沟娩嚱饘俚募庸?、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋰電池已經(jīng)成為了主流。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。
鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的?？沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。
由于其自身的高技術(shù)要求限制，只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。二、工作原理1. 鋰金屬電池 一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
放電反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2 2.鋰離子電池：鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。充電正極上發(fā)生的反應(yīng)為 LiCoO2=Li(1-x)CoO2+xLi++xe-（電子） 充電負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi++xe- = LixC6 充電電池總反應(yīng)：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6 三、特征 高能量密度鋰離子電池的重量是相同容量的鎳鎘或鎳氫電池的一半，體積是鎳鎘的20-30%，鎳氫的35-50%。
高電壓一個(gè)鋰離子電池單體的工作電壓為3.7V（平均值），相當(dāng)于三個(gè)串聯(lián)的鎳鎘或鎳氫電池。無(wú)污染鋰離子電池不含有諸如鎘、鉛、汞之類的有害金屬物質(zhì)。
不含金屬鋰鋰離子電池不含金屬鋰，因而不受飛機(jī)運(yùn)輸關(guān)于禁止在客機(jī)攜帶鋰電池等規(guī)定的限制。循環(huán)壽命高在正常條件下，鋰離子電池的充放電周期可超過(guò)500次，磷酸亞鐵鋰則可以達(dá)到2000次。
無(wú)記憶效應(yīng)記憶效應(yīng)是指鎳鎘電池在充放電循環(huán)過(guò)程中，電池的容量減少的現(xiàn)象。鋰離子電池不存在這種效應(yīng)。
快速充電使用額定電壓為4.2V的恒流恒壓充電器，可以使鋰離子電池在1.5-2.5個(gè)小時(shí)內(nèi)就充滿電；而新開發(fā)的磷鐵鋰電池，已經(jīng)可以在35分鐘內(nèi)充滿電。三、優(yōu)缺點(diǎn)分析1.優(yōu)點(diǎn) （1）能量比較高。
具有高儲(chǔ)存能量密度，已達(dá)到460-600Wh/kg，是鉛酸電池的約6-7倍；（2）使用壽命長(zhǎng)，使用壽命可達(dá)到6年以上，磷酸亞鐵鋰為正極的電池1C(100%DOD)充放電，有可以使用10,000次的記錄；（3）額定電壓高（單體工作電壓為3.7V或3.2V），約等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓，便于組成電池電源組；鋰電池可以通過(guò)一種新型的鋰電池調(diào)壓器的技術(shù)，將電壓調(diào)至3.0V，以適合小電器的使用。（4）具備高功率承受力，其中電動(dòng)汽車用的磷酸亞鐵鋰鋰離子電池可以達(dá)到15-30C充放電的能力，便于高強(qiáng)度的啟動(dòng)加速；（5）自放電率很低，這是該電池最突出的優(yōu)越性之一，一般可做到1%/月以下，不到鎳氫電池的1/20;(6)重量輕，相同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/6-1/5;(7)高低溫適應(yīng)性強(qiáng)，可以在-20℃--60℃的環(huán)境下使用，經(jīng)過(guò)工藝上的處理，可以在-45℃環(huán)境下使用；（8）綠色環(huán)保，不論生產(chǎn)、使用和報(bào)廢，都不含有、也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)。
（9）生產(chǎn)基本不消耗水，對(duì)缺水的我國(guó)來(lái)說(shuō)，十分有利。比能量指的是單位重量或單位體積的能量。
比能量用Wh/kg或Wh/L來(lái)表示。Wh是能量的單位，W是瓦、h是小時(shí)；kg是千克（重量單位），L是升（體積單位）。
2.缺點(diǎn)1.鋰原電池均存在安全性差，有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。2.鈷酸鋰的鋰離子電池不能大電流放電，價(jià)格昂貴，安全性較差。
3.鋰離子電池均需保護(hù)線路，防止電池被過(guò)充過(guò)放電。4.生產(chǎn)要求條件高，成本高。
5.使用條件有限制，高低溫使用危險(xiǎn)大。
3.鋰電池的知識(shí)
按照標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間和程序充電，即使是前三次也要如此進(jìn)行
“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。
循環(huán)壽命 （10%DOD）: >1000次
循環(huán)壽命 （100%DOD）: >200次
其中DOD是放電深度的英文縮寫
你需要充電以應(yīng)付預(yù)計(jì)即將到來(lái)的會(huì)導(dǎo)致通訊繁忙的重要事件的時(shí)候，即使在電池尚有很多余電時(shí)，那么你也只管提前充電，因?yàn)槟悴]有真正損失“1”次充電循環(huán)壽命，也就是“0.x”次而已，而且往往這個(gè)x會(huì)很小。
和長(zhǎng)充電一樣流傳甚廣的一個(gè)說(shuō)法，就是“盡量把電池電量用完，用到自動(dòng)關(guān)機(jī)”。這其實(shí)是鎳電池的做法，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之今。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機(jī)條件造成的。
4.鋰電池的工作原理
鋰離子電池的基本知識(shí) 便攜式電子產(chǎn)品以電池作為電源。
隨著便攜式產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，各種電池的用量大增，并且開發(fā)出許多新型電池。除大家較熟悉的高性能堿性電池、可充電的鎳鎘電池、鎳氫電池外，還有近年來(lái)開發(fā)的鋰電池。
這里主要介紹有關(guān)鋰電池的基本知識(shí)。這包括它的特性、主要參數(shù)、型號(hào)的意義、應(yīng)用范圍及使用注意事項(xiàng)等。
鋰是一種金屬元素，其化學(xué)符號(hào)為L(zhǎng)i（其英文名為lithium），是一種銀白色、十分柔軟、化學(xué)性能活潑的金屬，在金屬中是最輕的。它除了應(yīng)用于原子能工業(yè)外，可制造特種合金、特種玻璃（電視機(jī)上用的熒光屏玻璃）及鋰電池。
在鋰電池中它用作電池的陽(yáng)極。 鋰電池也分成兩大類：不可充電的及可充電的兩類。
不可充電的電池稱為一次性電池，它只能將化學(xué)能一次性地轉(zhuǎn)化為電能，不能將電能還原回化學(xué)能（或者還原性能極差）。而可充電的電池稱為二次性電池（也稱為蓄電池）。
它能將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，在使用時(shí)，再將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，它是可逆的，如電能化學(xué)能鋰電池的主要特點(diǎn)。 鋰電池的最大特點(diǎn)是比能量高。
什么是比能量呢？比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來(lái)表示。
Wh是能量的單位，W是瓦、h是小時(shí)；kg是千克（重量單位），L是升（體積單位）。這里舉一個(gè)例來(lái)說(shuō)明：5號(hào)鎳鎘電池的額定電壓為1.2V，其容量為800mAh，則其能量為0.96Wh(12V*08Ah)。
同樣尺寸的5號(hào)鋰-二氧化錳電池的額定電壓為3V，其容量為1200mAh，則其能量為3.6Wh。這兩種電池的體積是相同的，則鋰-二氧化錳電池的比能量是鎳鎘電池的3.75倍！ 一節(jié)5號(hào)鎳鎘電池約重23g，而一節(jié)5號(hào)鋰-二氧化錳電池約重18g。
一節(jié)鋰-二氧化錳電池為3V，而兩節(jié)鎳鎘電池才2.4V。所以采用鋰電池時(shí)電池?cái)?shù)量少（使便攜式電子產(chǎn)品體積減小、重量減輕），并且電池的工作壽命長(zhǎng)。
另外鋰電池具有放電電壓穩(wěn)定、工作溫度范圍寬、自放電率低、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)及無(wú)公害等優(yōu)點(diǎn)。 鋰電池的缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，所以目前尚不能普遍應(yīng)用，主要應(yīng)用于掌上計(jì)算機(jī)、PDA、通信設(shè)備、照相機(jī)、衛(wèi)星、導(dǎo)彈、魚雷、儀器等。
隨著技術(shù)的發(fā)展、工藝的改進(jìn)及生產(chǎn)量的增加，鋰電池的價(jià)格將會(huì)不斷地下降，應(yīng)用上也會(huì)更普遍。 不可充電的鋰電池 不可充電的鋰電池有多種，目前常用的有鋰-二氧化錳電池、鋰—亞硫酰氯電池及鋰和其它化合物電池。
本文僅介紹最常用的。 1鋰-二氧化錳電池（LiMnO2） 鋰-二氧化錳電池是一種以鋰為陽(yáng)極、以二氧化錳為陰極，并采用有機(jī)電解液的一次性電池。
該電池的主要特點(diǎn)是電池電壓高，額定電壓為3V（是一般堿性電池的2倍）；終止放電電壓為2V；比能量大（見上面舉的例子）；放電電壓穩(wěn)定可靠；有較好的儲(chǔ)存性能（儲(chǔ)存時(shí)間3年以上）、自放電率低（年自放電率≤2%）；工作溫度范圍-20℃~+60℃。 該電池可以做成不同的外形以滿足不同要求，它有長(zhǎng)方形、圓柱形及紐扣形（扣式）。
圓柱形的也有不同的直徑及高度尺寸。上圖就是日本產(chǎn)萬(wàn)勝鋰-二氧化錳電池，3伏電壓，不可充電，單節(jié)體積15x40毫米。
可充電鋰離子電池 可充電鋰離子電池是目前手機(jī)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)，目前各大半導(dǎo)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。 現(xiàn)在手機(jī)已十分普遍，手機(jī)中一部分是鎳氫電池，但靈巧型的手機(jī)則是鋰離子電池。
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。鋰離子電池是目前應(yīng)用最為廣泛的鋰電池，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)在一起組成的電池組。
鋰離子電池的額定電壓為3.6V（有的產(chǎn)品為3.7V）。充滿電時(shí)的終止充電電壓與電池陽(yáng)極材料有關(guān)：陽(yáng)極材料為石墨的4.2V；陽(yáng)極材料為焦炭的4.1V。
不同陽(yáng)極材料的內(nèi)阻也不同，焦炭陽(yáng)極的內(nèi)阻略大，其放電曲線也略有差別，如圖1所示。一般稱為4.1V鋰離子電池及4.2V鋰離子電池。
現(xiàn)在使用的大部分是4.2V的，鋰離子電池的終止放電電壓為2.5V~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）。低于終止放電電壓繼續(xù)放電稱為過(guò)放，過(guò)放對(duì)電池會(huì)有損害。
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）。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。 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。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0.25C~1C(C是電池的容量，如C=800mAh,1C。
5.鋰電原理知識(shí)
鋰電池原理
鋰離子電池的正極材料通常有鋰的活性化合物組成，負(fù)極則是特殊分子結(jié)構(gòu)的碳.常見的正極材料主要成分為 LiCoO2 ，充電時(shí)，加在電池兩極的電勢(shì)迫使正極的化合物釋出鋰離子，嵌入負(fù)極分子排列呈片層結(jié)構(gòu)的碳中.放電時(shí)，鋰離子則從片層結(jié)構(gòu)的碳中析出，重新和正極的化合物結(jié)合.鋰離子的移動(dòng)產(chǎn)生了電流.
化學(xué)反應(yīng)原理雖然很簡(jiǎn)單，然而在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，需要考慮的實(shí)際問(wèn)題要多得多：正極的材料需要添加劑來(lái)保持多次充放的活性，負(fù)極的材料需要在分子結(jié)構(gòu)級(jí)去設(shè)計(jì)以容納更多的鋰離子；填充在正負(fù)極之間的電解液，除了保持穩(wěn)定，還需要具有良好導(dǎo)電性，減小電池內(nèi)阻.
雖然鋰離子電池很少有鎳鎘電池的記憶效應(yīng)，記憶效應(yīng)的原理是結(jié)晶化，在鋰電池中幾乎不會(huì)產(chǎn)生這種反應(yīng).但是，鋰離子電池在多次充放后容量仍然會(huì)下降，其原因是復(fù)雜而多樣的.主要是正負(fù)極材料本身的變化，從分子層面來(lái)看，正負(fù)極上容納鋰離子的空穴結(jié)構(gòu)會(huì)逐漸塌陷、堵塞；從化學(xué)角度來(lái)看，是正負(fù)極材料活性鈍化，出現(xiàn)副反應(yīng)生成穩(wěn)定的其他化合物.物理上還會(huì)出現(xiàn)正極材料逐漸剝落等情況，總之最終降低了電池中可以自由在充放電過(guò)程中移動(dòng)的鋰離子數(shù)目.
過(guò)度充電和過(guò)度放電，將對(duì)鋰離子電池的正負(fù)極造成永久的損壞，從分子層面看，可以直觀的理解，過(guò)度放電將導(dǎo)致負(fù)極碳過(guò)度釋出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，過(guò)度充電將把太多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)里去，而使得其中一些鋰離子再也無(wú)法釋放出來(lái).這也是鋰離子電池為什么通常配有充放電的控制電路的原因.
不適合的溫度，將引發(fā)鋰離子電池內(nèi)部其他化學(xué)反應(yīng)生成我們不希望看到的化合物，所以在不少的鋰離子電池正負(fù)極之間設(shè)有保護(hù)性的溫控隔膜或電解質(zhì)添加劑.在電池升溫到一定的情況下，復(fù)合膜膜孔閉合或電解質(zhì)變性，電池內(nèi)阻增大直到斷路，電池不再升溫，確保電池充電溫度正常.
而深充放能提升鋰離子電池的實(shí)際容量嗎？專家明確地告訴我，這是沒有意義的.他們甚至說(shuō)，所謂使用前三次全充放的“激活”也同樣沒有什么必要.然而為什么很多人深充放以后 Battery Information 里標(biāo)示容量會(huì)發(fā)生改變呢 ？ 后面將會(huì)提到.
鋰離子電池一般都帶有管理芯片和充電控制芯片.其中管理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、溫度、ID 、充電狀態(tài)、放電次數(shù)等數(shù)值.這些數(shù)值在使用中會(huì)逐漸變化.我個(gè)人認(rèn)為，使用說(shuō)明中的“使用一個(gè)月左右應(yīng)該全充放一次”的做法主要的作用應(yīng)該就是修正這些寄存器里不當(dāng)?shù)闹担沟秒姵氐某潆娍刂坪蜆?biāo)稱容量吻合電池的實(shí)際情況.
充電控制芯片主要控制電池的充電過(guò)程.鋰離子電池的充電過(guò)程分為兩個(gè)階段，恒流快充階段（電池指示燈呈黃色時(shí)）和恒壓電流遞減階段 （ 電池指示燈呈綠色閃爍.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 0 ，而最終完成充電.
電量統(tǒng)計(jì)芯片通過(guò)記錄放電曲線（電壓，電流，時(shí)間）可以抽樣計(jì)算出電池的電量，這就是我們?cè)?Battery Information 里讀到的 wh. 值.而鋰離子電池在多次使用后，放電曲線是會(huì)改變的，如果芯片一直沒有機(jī)會(huì)再次讀出完整的一個(gè)放電曲線，其計(jì)算出來(lái)的電量也就是不準(zhǔn)確的.所以我們需要深充放來(lái)校準(zhǔn)電池的芯片.
6.什么是鋰離子電池
電池基本常識(shí)100問(wèn)答1、一次電池和充電電池有什么區(qū)別？電池內(nèi)部的電化學(xué)性決定了該類型的電池是否可充，根據(jù)它們的電化學(xué)成分和電極的結(jié)構(gòu)可知，真正的可充電電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間所發(fā)生反應(yīng)是可逆的。
理論上，這種可逆性是不會(huì)受循環(huán)次數(shù)的影響，既然充放電會(huì)在電極體積和結(jié)構(gòu)上引起可逆的變化，那么可充電電池的內(nèi)部設(shè)計(jì)必須支持這種變化，既然，一次電池僅做一放電，它內(nèi)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單得多且不需要支持這種變化，因此，不可以將一次電池拿來(lái)充電，這種做法很危險(xiǎn)也很不經(jīng)濟(jì)，如果需要反復(fù)使用，應(yīng)有盡有選擇真正的循環(huán)次數(shù)在1000次左右的充電電池，這種電池也可稱為一次電池或蓄電池。2、一次電池和二次電池還有其他的區(qū)別嗎？另一明顯的區(qū)別就是它們能量和負(fù)載能力，以及自放電率，二次電池能量遠(yuǎn)比一次電池高，然而他們的負(fù)載能力相對(duì)要小。
3、可充電便攜式電池的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？充電電池壽命較長(zhǎng)，可循環(huán)1000次以上，雖然價(jià)格比干電池貴，但如果經(jīng)常使用的話，是比較劃算的。充電電池的容量比同規(guī)格的堿錳電池或鋅碳電池低，比如，他們放電較快。
另一缺點(diǎn)是由于他們 幾近恒定的放電電壓，很難預(yù)測(cè)放電何時(shí)結(jié)束。當(dāng)放電結(jié)束時(shí)，電池電壓會(huì)突然降低。
假如在照相機(jī)上使用，突然電池放完了電，就不得不終止。但另一方面可充電電池能提供的容量比太部分一次電池高。
但Li-ion電池卻可被廣泛地用照相器材中，因?yàn)樗萘扛?，能量密度大，以及隨放電深度的增加而逐漸降低的放電電壓。4、充電電池是怎樣實(shí)現(xiàn)它的能量轉(zhuǎn)換？每種電池都具有電化學(xué)轉(zhuǎn)換的能力，即將儲(chǔ)存的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能，就二次電子（也叫蓄電池）而言（另一術(shù)語(yǔ)也稱可充電使攜式電池），在放電過(guò)程中，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能；而在充電過(guò)程中，又將電能重新轉(zhuǎn)換成化學(xué)能。
這樣的過(guò)程根據(jù)電化學(xué)系統(tǒng)不同，一般可充放電500次以上，而我司產(chǎn)品li-ion可重復(fù)充放電1000次以上。Li-ion是一種新型的可充電便攜式電池。
它的額定電壓為3.6V，它的放電電壓會(huì)隨放電的深度逐漸衰退，不象其他充電電池一樣，在放電未，電壓突然降低。5、什么是Li-ion電池？Li-ion是鋰電池發(fā)展而來(lái)。
所以在介紹Li-ion之前，先介紹鋰電池。舉例來(lái)講，以前照相機(jī)里用的扣式電池就屬于鋰電池。
鋰電池的正極材料是鋰金屬，負(fù)極是碳。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。
回正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說(shuō)的電池容量指的就是放電容量。
在Li-ion的充放電過(guò)程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。Li-ion就像一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象運(yùn)動(dòng)員一樣在搖椅來(lái)回奔跑。
所以Li-ion又叫搖椅式電池。6、Li-ion電池有哪幾部分組成？（1）電池上下蓋 （2）正極——活性物質(zhì)為氧化鋰鈷 （3）隔膜——一種特殊的復(fù)合膜（4）負(fù)極——活性物質(zhì)為碳 （5）有機(jī)電解液 （6）電池殼（分為鋼殼和鋁殼兩種）7、Li-ion電池有哪些優(yōu)點(diǎn)？哪些缺點(diǎn)？ Li-ion具有以下優(yōu)點(diǎn)：1） 單體電池的工作電壓高達(dá)3.6-3.8V:2） 比能量大，目前能達(dá)到的實(shí)際比能量為100-115Wh/kg和240-253Wh/L(2倍于Nl-Cd,1.5倍于Ni-MH)，未來(lái)隨著技術(shù)發(fā)展，比能量可高達(dá)150Wh/kg和400 Wh/L3） 循環(huán)壽命長(zhǎng)，一般均可達(dá)到500次以上，甚至1000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10%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%,Ni、MH的30-35%。Li-ion也存在著一定的缺點(diǎn)，如：1） 電池成本較高。
主要表現(xiàn)在LiCoO2的價(jià)格高（Co的資源較?。娊赓|(zhì)體系提純困難。2） 不能大電流放電。
由于有機(jī)電解質(zhì)體系等原因，電池內(nèi)阻相對(duì)其他類電池大。故要求較小的放電電流密度，一般放電電流在0.5C以下，只適合于中小電流的電器使用。
3） 需要保護(hù)線路控制。A、過(guò)充保護(hù)：電池過(guò)充將破壞正極結(jié)構(gòu)而影響性能和壽命；同時(shí)過(guò)充電使電解液分解，內(nèi)部壓力過(guò)高而導(dǎo)致漏液等問(wèn)題；故必須在4.1V-4.2V的恒壓下充電；B、過(guò)放保護(hù)：過(guò)放會(huì)導(dǎo)致活性物質(zhì)的恢復(fù)困難，故也需要有保護(hù)線路控制。
8、什么是鋰離子制造過(guò)程？1） 配料：用專門的溶液和粘接劑分別與粉末狀的正負(fù)極活性物質(zhì)混合，經(jīng)高速攪拌均勻后，制成漿狀的正負(fù)極物質(zhì)。2） 涂漠：將制成的漿料均勻地涂覆在金屬箔的表面，烘干，分別制成正負(fù)極極片。
3） 裝配：按正極片——隔膜——負(fù)極片——隔膜自上而下的 順序放好，經(jīng)卷繞制成電池極芯，在經(jīng)注入。
