鋰離子電池：是一種二次電池（充電電池），它重要依賴鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作。在充放電過程中，Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時(shí)，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。

（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(dǎo)電極流體使用厚度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(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。

鋰離子電池以碳素材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極，沒有金屬鋰存在，惟有鋰離子，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(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。

一般鋰離子電池充電電流設(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)要時(shí)間。就跟倒啤酒相同，倒太快的話會(huì)萌生泡沫，反而不滿。

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

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2000次以上。關(guān)于小電流放電的電器，電池的使用期限，將倍增電器的競(jìng)爭力。

4）安全性能好

無公害，無記憶效應(yīng)。作為Li-ion前身的鋰離子電池，因金屬鋰易形成枝晶發(fā)生短路，縮減了其使用范疇：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題。

5）自放電小

室溫下洋溢電的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)稱容量的80%以上，磷鐵電池可以達(dá)到10分鐘充電到標(biāo)稱容量的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)，期待能擴(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。

回收率

約莫有1%的出廠新品因種種原由要回收。

不耐受過充

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

不耐受過放

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

鋰離子電池是用金屬鋰作為電極的一種儲(chǔ)能電池，比能量極高，早期分為一次性電池和可充電鋰離子電池，但在可充電鋰離子電池發(fā)生事故以后，民用市場(chǎng)上已經(jīng)很少見得到可充電鋰離子電池。鋰離子充電電池實(shí)際上是利用鋰離子的濃度差進(jìn)行儲(chǔ)能和放電，電池中不存在金屬鋰。

金屬鋰離子電池跟一般干電池的原理相同，它是用金屬鋰作為電極，通過金屬鋰的腐蝕或叫氧化來萌生電能的，用完就廢了，不能充電。

最重要的差別是金屬鋰離子電池是一次性電池，鋰離子電池是可充電循環(huán)電池！金屬鋰離子電池跟一般干電池的原理相同，它是用金屬鋰作為電極，通過金屬鋰的腐蝕或叫氧化來萌生電能的，用完就廢了，不能充電；鋰離子電池一般用鈷酸鋰做正極，碳做負(fù)極，中間填充電解液以形成離子游離的通道，用隔膜來分離正負(fù)極戒備短路。當(dāng)充電時(shí)由于電場(chǎng)用途鋰離子從鈷酸鋰中游出，游離在電液中穿過隔膜中的孔隙，到達(dá)負(fù)極與碳反應(yīng)生成碳化鋰；放電過程與此相反，鋰離子又回到正極，這就是鋰離子電池的充放電過程。