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。 [1] 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。

　　鋰離子電池

　　1、基本介紹

　　鋰離子電池(Lithiumbattery)是指電化學體系中含有鋰(包括金屬鋰、鋰合金和鋰離子、鋰聚合物)的電池。鋰離子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，現(xiàn)在只有少數(shù)的幾個國家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。

　　2、工作原理

　　(1)鋰金屬電池：

　　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極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。

　　放電反應：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)生的反應為

　　LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)

　　充電負極上發(fā)生的反應為

　　6C+XLi++Xe-=LixC6

　　充電電池總反應：LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6

　　鋰離子電池工作原理：鋰離子電池是一種二次電池(充電電池)，它重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。

　　鋰離子電池放電是靠化學的氧化還原反應。放電時，也就是我們在使用電池消耗電量的時候，它的正極會嵌入鋰離子，負極鋰離子落嵌。充電的時候正好相反。他這種離子的得失會形成一定的電壓，使得電池出現(xiàn)電量。

　　在每一次充放電循環(huán)過程中，鋰離子(Li)充當了電能的搬運載體，周而復始的從正極→負極→正極來回的移動，與正、負極材料發(fā)生化學反應，將化學能和電能相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了電荷的轉(zhuǎn)移，這就是鋰離子電池的基本原理。由于電解質(zhì)、隔離膜等都是電子的絕緣體，所以這個循環(huán)過程中，并沒有電子在正負極之間的來回移動，它們只參與電極的化學反應。

　　鋰離子電池容量衰減的原因：鋰離子電池是繼鎘鎳電池、氫鎳電池之后發(fā)展最快的二次電池.鋰離子電池的應用很大程度取決于其充放電循環(huán)的穩(wěn)定性,和其它二次電池相同,鋰離子電池在循環(huán)過程中容量衰減是不可防止的。

　　1、正極材料的結(jié)構(gòu)變化

　　正極材料是鋰離子電池的重要來源，當鋰離子電池從正極中脫出時候，為了維持材料電中性狀態(tài)，金屬元素必然會被氧化到達一個高的氧化態(tài)，這里就伴隨了組分的轉(zhuǎn)變。組分的轉(zhuǎn)變?nèi)菀讓е孪噢D(zhuǎn)移和體相結(jié)構(gòu)的變化。電極材料相轉(zhuǎn)變可以引起晶格參數(shù)的變化及晶格失配，由此出現(xiàn)的誘導應力引起晶粒的破碎，并引發(fā)裂紋的傳播，造成材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生機械破壞，從而引起電化學性能衰減。

　　2、負極材料結(jié)構(gòu)

　　鋰離子電池常用的負極材料有碳材料、鈦酸鋰等，本文以典型負極石墨進行分析。鋰離子電池容量的衰減第一次發(fā)生于化成階段，在這個階段會在負極表面形成SEI，消耗部分鋰離子。隨著鋰離子電池使用，石墨結(jié)構(gòu)的變化也會造成電池容量下降。

　　雖然保持了石墨的形貌結(jié)構(gòu)，但是其(002)晶面的半高寬變大，導致c軸方向的晶粒尺寸變小，晶體結(jié)構(gòu)的改變導致碳材料出現(xiàn)裂紋，進而破壞負極表面的SEI膜并促進SEI膜的修復，SEI膜的過度生長消耗活性鋰，因此造成了鋰離子電池的不可逆容量衰減。

　　3、電解液的氧化分解與界面反應

　　電解液的性質(zhì)顯著影響鋰離子電池的比容量、壽命、倍率充放電性能、工作溫度范圍以及安全性能等。電解液重要包括溶劑、電解質(zhì)和添加劑三個部分。溶劑的分解、電解質(zhì)的分解都會導致鋰離子電池容量的損失。電解液的分解和副反應是鋰離子電池容量衰減的重要因素，無論采用何種正負極材料、何種工藝，隨著鋰離子電池循環(huán)使用，電解液的分解及與正負極材料間發(fā)生的界面反應都會造成容量的衰減。

　　4、正極過充反應

　　當正極活性物相關(guān)于負極活性物比例過低時，容易發(fā)生正極過充電。鋰離子電池正極過充導致容量損失重要是由于電化學惰性物質(zhì)(如Co3O4，Mn2O3等)的出現(xiàn)，破壞了電極間的容量平衡，其容量損失是不可逆的。

　　5、電極不穩(wěn)定性

　　在充電時正極活性物質(zhì)不穩(wěn)定會與電解質(zhì)反應造成容量降低。影響正極材料不穩(wěn)定因素有正極材料結(jié)構(gòu)缺陷、炭黑含量、充電電勢過高，其中正極材料結(jié)構(gòu)缺陷是影響因素中的重中之重。

　　在現(xiàn)代科技日益發(fā)展的時代，鋰離子電池已經(jīng)成為了我們生活中不可或缺的一部分。從智能手機、筆記本電腦到電動汽車，鋰離子電池為我們的日常生活提供了便捷的能源。那么，鋰離子電池究竟是什么?它是如何工作的?本文將為您揭開鋰離子電池的神秘面紗。

　　1、鋰電池壽命長重量輕體積小

　　鋰電池電動車目前品牌多樣化，捷安特，凱騎，捷奧比，途爾鋰電車等，鋰電池電動自行車的動力性能和鉛酸電池(簡易款電動自行車)差不多，充電6~8小時，根據(jù)電池容量不同可跑30~45公里，重量只有鉛酸電池的1/5左右，鋰電池電動自行車最大優(yōu)點是壽命長。全球鋰電池價格貴的只是看到表面，其實仔細算算費用和鉛酸蓄電池是差不多的，目前一般鋰電池保2年，鉛酸蓄電池保1年。

　　2、鋰電池具有免激活特性

　　在使用鋰電池中應注意的是，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。因此用戶新鋰電池在激活過程中，是不需要特別的方法和設備的。

　　3、鋰電池帶記憶效應

　　消費者在給鉛酸蓄電池，鎳電池充電時，一直都擔心電池發(fā)生記憶效應，等用了鋰電池，大家都可以松下一口氣，鋰電池不帶記憶效應。要是還有消費者不知道如何給鋰電池充電，那不妨看看下面的內(nèi)容。

　　1、鋰電池電動車價格過高皆因鋰電池

　　目前鋰電池電動自行車的價格普遍比鉛酸電池電動車高出幾百元到一千元，因此在市面上很難得到消費者顧客的認可。鋰電池輕巧、環(huán)保，廢棄后不會產(chǎn)生環(huán)境污染，一旦應用技術(shù)成熟，市場銷量加大，鋰電池電動自行車的價格才會有所降下來。

　　2、鋰電池充電時間過長適得其反

　　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。

　　此外在某些電動車上，充電超過一定的時間后，如果不去取下充電器，這時系統(tǒng)不僅不停止充電，還將開始放電-充電循環(huán)。也許這種做法的廠商自有其目的，但顯然對電池的壽命而言是不利的。所以在購買鋰電池

　　3、鋰電池動力性有待提高

　　鋰電池比起鉛酸蓄電池在充放電方面耐波動的能力差得多，對于目前大功率車來說不能有效采用鋰電的一大癥狀也就在此，導致耐用性下降。

　　電動車后，要咨詢企業(yè)或者經(jīng)銷商，做好鋰電池維護工作。