锂电池的特点及主要参数

锂离子电池是如何工作的?

便携式电子设备由电池供电。随着便携式产品的迅速发展，各种电池的使用，以及许多新型电池的开发。除了人们比较熟悉的高性能碱性电池、可充电镍镉电池、镍氢电池之外，还有近年来发展起来的锂离子电池。本文重要介绍锂离子电池的基本知识。包括其特点、重要参数、模型的意义、适用范围和大容量锂离子电池的使用注意事项。

各种电池类型的能量密度

锂是一种金属元素，化学符号为Li(锂)。除了在原子能工业上的应用，它还可以制造特殊合金、特殊玻璃(电视机荧光屏玻璃)和锂离子电池。在锂离子电池中，锂被用作电池的阳极。

锂离子电池也分为两类:不可充电电池和可充电电池。不可充电电池被称为一次性电池。一次只能将化学能转化为电能，不能将电能还原为化学能(或还原性能很差)。可充电电池被称为二次电池。它可以将电能转化为化学能储存起来，当使用时，化学能转化为电能是可逆的，这是电化能锂离子电池的重要特点。

锂离子电池的正极通常由活性化合物锂构成，而负极则是具有特殊分子结构的碳。常用阳极材料的重要成分为LiCoO2。充电时，电极上的电势迫使阳极化合物释放锂离子，并将其嵌入碳中，阳极分子呈层流结构排列。锂离子在放电过程中从碳的层状结构中分离出来，并与正极化合物重新结合。锂离子的运动出现大容量的锂离子电池。

虽然化学反应的原理很简单，但在实际的工业生产中还有许多实际问题要考虑。带正极的材料要添加添加剂来维持重复电荷的活性，而带负极的材料则要在分子结构水平上进行设计以容纳更多的锂离子。除了保持稳定性外，正负电极之间的电解质还要具有良好的导电性，降低电池的内阻。

虽然锂离子电池很少有镍镉电池那样的记忆效应，但记忆效应是基于结晶的，锂离子电池几乎不存在这样的反应。然而，锂离子电池在多次充电后容量仍会下降，其原因是复杂多样的。重要原因是阳极和阴极材料本身的变化。从分子水平上看，正极和负极中含有锂离子的空穴结构将逐渐坍塌和堵塞。从化学角度看，它是阳极和阴极材料的主动钝化，并发生副反应出现其他稳定的化合物。还有一些实际情况是，阳极材料逐渐脱落，最终减少了电池中可在充放电过程中自由移动的锂离子的数量。