鋰離子電池是一種以鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料，采用非水電解質(zhì)溶液制成的電池。1912年，吉爾伯特n劉易斯首次提出并研究了鋰金屬電池。20世紀(jì)70年代，M.S.Whittingham提出并開(kāi)始研究鋰離子電池。由于金屬鋰的化學(xué)特性非常活潑，對(duì)金屬鋰的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境的要求非常高。因此，鋰離子電池已經(jīng)很久沒(méi)有使用了。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋰離子電池已經(jīng)成為主流。

鋰離子電池可分為兩大類(lèi):鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含金屬鋰，可以充電。第五代可充電電池鋰金屬電池誕生于1996年，其安全性、比容量、自放電率和性能比均優(yōu)于鋰離子電池。由于自身的高技術(shù)要求，目前只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的少數(shù)公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。

鋰離子電池具有以下優(yōu)點(diǎn):

高能量密度:根據(jù)電極材料不同，其質(zhì)量可達(dá)150~200Wh/kg(540~720kJ/kg)。體積可達(dá)250~530Wh/L(0.9~1.9kJ/cm3)。[2]

高開(kāi)路電壓:隨電極材料變化，最高可達(dá)3.3~4.2v。

高輸出功率:可達(dá)300~1500W/kg(@20秒)，取決于電極材料。[1](不符合來(lái)源)

無(wú)記憶效果:磷酸鐵鋰離子電池無(wú)記憶效果，電池可隨時(shí)充放電，無(wú)需空充電，使用維護(hù)方便。

自放電低:<5%~10%/月。智能鋰離子電池內(nèi)置的監(jiān)控電路甚至比自放電電流更加有效。

工作溫度范圍廣:-20℃~60℃正常工作。

快速充放電

因此，鋰離子電池廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、特種產(chǎn)品、特種產(chǎn)品等領(lǐng)域。鋰離子電池是一種可充電電池，其工作原理是在正負(fù)電極之間移動(dòng)鋰離子。鋰離子電池使用嵌入的鋰化合物作為電極材料。目前，鋰鈷氧化物(LiCoO2)、鋰錳酸(LiMn2O4)、鋰鎳酸(LiNiO2)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)是鋰離子電池常用的負(fù)極材料。同時(shí),鋰離子電池也有以下缺點(diǎn):(1)不容忍過(guò)量放電:在過(guò)量放電的情況下(放電時(shí)電壓小于3.0v),過(guò)度嵌入鋰離子將被固定在晶格,不能再次釋放,導(dǎo)致縮短生命,和深放電更加有可能損壞電池。因此，使用極低的電量會(huì)損害電池，但只要電池多次以高電壓充電，就有可能重新激活電池的最大充電容量。(2)不可忍受的過(guò)充:在過(guò)充過(guò)程中，電極被大量鋰離子剝離，鋰離子沒(méi)有及時(shí)補(bǔ)充，導(dǎo)致晶格長(zhǎng)期坍塌，從而不可逆轉(zhuǎn)地降低了電能的儲(chǔ)存。因此，鋰離子電池必須經(jīng)常使用，以防止保持完全充電狀態(tài)，并不斷插入充電器連接器。必須使內(nèi)部存儲(chǔ)的電子流動(dòng)正常，并保持電池的長(zhǎng)期健康。(3)老化受不了熱,不像其他的可充電電池,鋰離子電池循環(huán)使用將不可防止的在自然緩慢下降,甚至沒(méi)有使用,存儲(chǔ)容量將減少,這與使用(除非是過(guò)度通貨膨脹的惡性循環(huán)導(dǎo)致晶格層的損失,如衰老過(guò)程稱(chēng)為損失更合適),并與溫度有關(guān)。可能的機(jī)制是內(nèi)部電阻的逐漸新增，所以高工作電流的電子產(chǎn)品更容易出現(xiàn)熱衰退，同時(shí)也應(yīng)該防止外部溫度。