锂电池，是前期由爱迪生创造的一种由锂金属或锂合金为负极资料、运用非水电解质溶液的电池，其作业原理为一种Li+MnO2=LiMnO2的氧化复原反响。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。之前锂金属电池被称为一次电池，不行充电，（现在已呈现可充电锂金属电池），锂离子电池不含有金属态的锂，而且是能够充电的，被称为二次电池。各种锂电池被广泛用于咱们日子中的电脑，智能手机，电器产品、电动轿车、工业机械、尖端科技等各个领域。

　　锂离子电池：是一种二次电池（充电电池），它首要依托锂离子在正极和负极之间移动来作业。在充放电进程中，Li+在两个电极之间往复嵌入和脱嵌，充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状况；放电时则相反。

　　咱们日常所用的智能手机和笔记本电脑等设备里边便是锂离子电池。锂离子电池是能够充电的二次电池，与其他类型的电池比较，不只能小型轻量化，而且能贮存的电能高。

　　除了锂离子电池之外，电池还有其他各品种型，实践上电池产生电的根本作业原理都大致相同。

　　锂离子电池可选的正极资料许多，一般是运用锂合金金属氧化物为正极资料、，现在商场常见的正极活性资料如下表所示:

　　负极资料多选用石墨，别的锂金属、锂合金、硅碳负极、氧化物负极资料等也可用于负极。锂离子电池运用非水电解质。

　　电池里有运用金属资料的正电极（正极）和负电极（负极），借由离子而导电的物质（电解质）充溢在正负极之间。金属电极被电解质熔化，分为离子和电子，电子从负极向正极移动产生电流，这时便产生电。

　　二次锂离子电池是在开始运用前先对电池进行充电，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液穿过隔阂运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有许多微孔，抵达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。相同，当对电池进行放电时(即咱们运用电池的进程)，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又穿过隔阂运动回正极，而电子无法穿过隔阂只能经过负载抵达正极与锂离子结合，回正极的锂离子越多，放电容量越高。

　　锂离子电池是预先在正极运用含锂金属化合物，负极运用能吸储锂的碳(石墨)。经过这样的结构，无须如传统电池一般由电解质熔化电极就能发电，然后减缓了电池本身的老化，不只能储蓄更多的电，充放电的次数也得以添加。此外，锂是十分小而轻的物质，然后能使锂离子电池具有小型轻量化等各种长处。

　　依据正极所用的金属资料的不同，锂离子电池分为几个品种。开始锂离子电池的正极所用的金属资料是钴。不过钴的产值简直与锂相同少，也是稀有金属，制作本钱高，因而开始运用廉价且环境负荷小的资料，例如锰、镍、铁等金属。锂离子电池一般按其所运用的资料而分类。

　　钴酸锂离子电池正极运用钴酸锂，钴酸锂组成工艺简略，便于运用，是第一代商业正极资料，锂离子电池最早量产的便是钴酸锂离子电池。钴酸锂电池结构安稳、其压实密度大于三元资料，容量比高、综合功能比较突出、可是因为钴是稀有金属，价格昂贵，相应的生产本钱十分高，且钴元素有毒，其安全功能也差，首要适用于中小类型电芯，前期多用于笔记本电脑、智能手机等小型电子产品中，标称电压3.7V。若用于制作大型动力电池则安全性难以确保。别的，钴酸锂理论容量高，实践只能用一半，原因是充电进程中锂离子从钴酸锂资猜中脱出，锂离子脱出量小于50%尚可安稳，大于50%时，钴将溶解在电解液中产生氧气，严峻影响安全，因而钴酸锂充电截止电压为4.2V。

　　锰酸锂离子电池.正极运用锰酸锂。长处是电压能与钴系锂离子电池差不多，安全性较好，而且制作本钱廉价。缺陷是容量低，压实不高，高温功能差，充放电中锰或许会熔化于电解质，缩短电池的寿数，首要适用于对本钱比较灵敏的产品。

　　磷酸铁锂起步较早，技能发展较为老练，磷酸铁锂电池的正极是由橄榄石结构的LiFePO4资料构成，负极是由碳（石墨）组成。有序规整的橄榄石型结构安稳，即便内部发热也难以损坏，而且以铁为质料，其间心优势是价格低价，环境友爱、有较高的安全功能、较好的结构安稳性与循环功能。磷酸铁系锂离子电池的长处在于，安全性高，制作本钱比锰系更低。可是电压比其他的锂离子电池低。别的还存在比容量低、低温功能差、压实低、大电流功能欠好等缺陷，尽管CTP,纳米化，离子掺杂，导电碳包覆等技能有用协助磷酸铁锂电池进步系统集成功率、能量密度，但磷酸铁锂本身的能量密度短板一直存在，

　　磷酸锰铁锂（LiMnyFe1-yPO4）---磷酸铁锂的晋级版。磷酸锰铁锂归于磷酸铁锂与磷酸锰锂混掺的产品，与磷酸铁锂均为有序规整的橄榄石型结构。磷酸锰铁锂与磷酸铁锂具有相同的低本钱、高安全功能，高热安稳性，针刺、过充不产生自燃，寿数长、安全无爆破风险的长处，能够说是兼具磷酸铁锂和磷酸锰锂长处，一起还能够弥补了磷酸铁锂能量密度低的短板，因而也被誉为“磷酸铁锂的晋级版别”。尽管磷酸锰铁锂正极资料电池作为一种实用新式锂电池具有多种长处，未来甚至会成为最廉价的动力电池，可是也存在循环寿数较短、充放电才能较差等缺陷，一起受工艺及设备本钱约束，现在仍处于发展阶段。

　　三元系锂离子电池是为了削减钴的用量，运用钴、镍、锰三种资料制作的电池。一起结合了三种资料长处于一身，前期因为技能原因其标称电压只要3.5-3.6V，比钴系、锰系略低，在运用范围方面有所约束，但到现在，跟着配方的不断改进和结构完善，电池的标称电压已抵达3.7V，在容量上现已抵达或超越钴酸锂电池，锰系电池，。还能够经过调整三种资料的份额在容量与安全性方面获得均衡，其循环功能好于正常钴酸锂。

　　现在三元锂电池首要有三元锂NCM和三元锂NCA,三元锂NCA首要是日韩厂商选用，制作工艺要求高且本钱也高，其间铝能够起到进步电池循环化学安稳性的效果，进步镍含量也能够完成更高的能量密度，现在松下供应Tesla的18650电池便是三元NCA,跟着镍含量的进步，正极资料的比容量不断进步，可是资料的安稳性也随之下降，可是高能量密度仍然是商场未来的发展趋势。

　　在现在已知的正极资猜中，富锂锰基作为新一代的锂电正极资料，其放电比容量高达300mAh/g，是当时商业化运用磷酸铁锂和三元资料等正极资料放电比容量的两倍左右。因为资猜中运用了很多的锰元素，与LiCoO2和三元资料比较，不只价格低，而且安全性好、对环境也友爱。因而，富锂锰基正极资料被认为是新一代高能量密度动力锂电池的抱负之选。可是，富锂锰基资料现在仍然有不尽善尽美之处：初次功率、倍率功能、循环安稳性以及循环进程中的电压逐步衰减等，这些要素很大程度上约束了富锂锰基正极资料的商业化，导致富锂锰基资料大规模工业化仍然困难。

　　除锂离子电池之外，还有几种能充电的电池。其间铅酸蓄电池是一百多年前就运用的历史悠久的二次电池，在锂离子电池等新式电池开发面世的现在，仍然还持续运用于备用电源，储能电池，发动电源，动力电源等方面。

　　铅蓄电池的正负极资料都运用铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液，因而与锂离子电池比较，制作本钱比较廉价。但因为铅比其他金属重，因而蓄电池本身也就重。此外，铅酸蓄电池的循环次数也远小于锂电池，单电芯电压最高只能到2V，有回忆效应，自放电现象严峻等许多缺陷。一起铅酸电池对环境的污染也比较严峻。

　　尽管铅蓄电池有着这些缺陷，可是其低价的价格以及老练的技能及更高的安全性，使得新能源储能蓄电池，通讯备用及UPS不间断电源，轿车发动电瓶（一般小型车运用12V铅酸蓄电池，大型车则运用24V铅酸蓄电池），电动自行车及特种低速车动力电池等等方面仍很多运用铅酸蓄电池。

　　早在1991年，索尼发布了人类历史上第一个商用锂离子电池，这家公司把几节钴酸锂18650圆柱形锂电池装进最新款的CCD-TR1摄像机里的时分，整个国际的消费类电子产品，以及轿车的相貌从此被完全改写，也创立了整整一个新的工业。

　　这以后，跟着敏捷遍及的手机及数码产品，可穿戴电子设备等等，商场需求越来越高涨。

　　现在锂离子电池已被广泛用于咱们日子中的各个场景，比如智能手机、笔记本电脑，以及电动轿车、电动自行车等各个领域。

　　锂离子电池能够说是高储能罐，比其它运用水溶液的二次电池更需求考虑安全性。

　　锂元素具有极生动的化学性质，锂离子电池比能量极高，是镍镉，镍氢等二次电池的数倍，若受到冲击，磕碰，产生热失控，就会放出很高的热量导致爆燃。而且锂离子电池电解质的溶剂是碳氢化合物，易产生激烈氧化，反响引发的热量导致电池呈现走漏，则更易呈现着火，焚烧，爆破等风险状况。

　　锂离子电池假如对其过充电、过放电或过电流作业时，就很简单会导致电池内部产生化学副反响；该副反响加重后，会严峻影响电池的功能与运用寿数，并或许产生很多的气体，使电池内部的压力敏捷增大后爆破起火而导致安全问题。

　　尽管锂离子电池具有许多风险危险，可是在特定的运用条件下，以及选用必定的办法是能够有用地操控电芯内副反响和剧烈反响的产生，确保其运用安全的。

　　从制作端来说，咱们应该选用安全系数更高的资料，包含正极资料，负极资料，有强抗穿刺才能的隔阂，以及化学安稳的电解液，

　　电芯结构设计时结合不同资料的特性，添加安全阀及绝缘保护装置，在锂电池组端还需求装备过充过放高温监控等电池保护板。