锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。

锂金属电池：

锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

放电反应：Li+MnO2=LiMnO2

锂离子电池：

锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。

充电正极上发生的反应为

LiCoO2=Li(1-x)CoO2+xLi++xe-(电子)

充电负极上发生的反应为

6C+xLi++xe- = LixC6

充电电池总反应：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6

正极

正极材料：可选的正极材料很多，市场常见的正极活性材料如下表所示:

正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。 充电时：LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe-放电时：Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4。

负极

负极材料：多采用石墨。另外锂金属、锂合金、硅碳负极、氧化物负极材料等也可用于负极。

负极反应：放电时锂离子脱嵌，充电时锂离子嵌入。

充电时：xLi+ + xe- + 6C → LixC6

放电时：LixC6→ xLi+ + xe- + 6C

锂电池最早期应用在心脏起搏器中。锂电池的自放电率极低，放电电压平缓等优点，使得植入人体的起搏器能够长期运作而不用重新充电。锂电池一般有高于3.0伏的标称电压，更适合作集成电路电源。二氧化锰电池，就广泛用于计算器，数码相机、手表中。

为了开发出性能更优异的品种，人们对各种材料进行了研究，从而制造出前所未有的产品。

1992年Sony成功开发锂离子电池。它的实用化，使人们的移动电话、笔记本、计算器等携带型电子设备的重量和体积大大减小。

1970年，代埃克森的M.S.Whittingham采用硫化钛作为正极材料，金属锂作为负极材料，制成首个锂电池。

1980年，J. Goodenough 发现钴酸锂可以作为锂离子电池正极材料。

1982年，伊利诺伊理工大学（the Illinois Institute of Technology）的R.R.Agarwal和J.R.Selman发现锂离子具有嵌入石墨的特性，此过程是快速的，并且可逆。与此同时，采用金属锂制成的锂电池，其安全隐患备受关注，因此人们尝试利用锂离子嵌入石墨的特性制作充电电池。首个可用的锂离子石墨电极由贝尔实验室试制成功。

1983年，M.Thackeray、J.Goodenough等人发现锰尖晶石是优良的正极材料，具有低价、稳定和优良的导电、导锂性能。其分解温度高，且氧化性远低于钴酸锂，即使出现短路、过充电，也能够避免了燃烧、爆炸的危险。

1989年，A.Manthiram和J.Goodenough发现采用聚合阴离子的正极将产生更高的电压。

1991年，索尼公司发布首个商用锂离子电池。随后，锂离子电池革新了消费电子产品的面貌。

1996年，Padhi和Goodenough发现具有橄榄石结构的磷酸盐，如磷酸锂铁（LiFePO4），比传统的正极材料更具优越性，因此已成为当前主流的正极材料。

随着数码产品如手机、笔记本电脑等产品的广泛使用，锂离子电池以优异的性能在这类产品中得到广泛应用，并在逐步向其他产品应用领域发展。

1998年，天津电源研究所开始商业化生产锂离子电池。

2018年7月15日，从科达煤炭化学研究院获悉，一种由纯碳作为主要成分的高容量高密度锂电池用特种碳负极材料在该院问世，这种由全新材料制备的锂电池可以实现汽车续航里程突破600公里。

2018年10月，南开大学梁嘉杰、陈永胜教授课题组与江苏师范大学赖超课题组合作成功制备了具有多级结构的银纳米线—石墨烯三维多孔载体，并负载金属锂作为复合负极材料。这一载体可抑制锂枝晶产生，从而可实现电池超高速充电，有望大幅延长锂电池“寿命”。该研究成果在最新一期《先进材料》上发表。

2022年上半年，中国锂离子电池产业主要指标实现高速增长，产量超过280吉瓦时，同比增长150%.

2022年9月22日上午，由中国航天科技集团四院自主研制并合格交付用户的国内首个直径3.0米新能源锂电铜箔核心装备阴极辊新产品在西安面市，填补了国内行业技术空白，实现了大直径阴极辊的月产能力突破百台大关，标志着中国超大直径阴极辊制造技术实现了重大突破。

2024年12月，根据锂电池行业规范公告企业信息和行业协会测算，1至10月全国锂电池总产量890吉瓦时，同比增长16%。国家统计局数据显示，1至10月我国锂电池制造行业利润同比增长39.4%。

2024年，国家标准委新批准发布，燃气安全、电动自行车锂电池等安全筑底强制性国家标准161项，较2023年翻了一番。另外组织废止和修订地方标准5500余项。

2023年10月，最新版火车携带品注意事项清单发布：锂电池可携带上车，但要求标志清晰，单块额定能量不超过20000毫安。

2023年11月2日消息，国家铁路局、工业和信息化部、中国国家铁路集团有限公司发布关于消费型锂电池货物铁路运输工作的指导意见。

实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。

锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。没有商业化产品。

没有商业化产品。

包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金 ，也没有商业化产品。

纳米碳管、纳米合金材料。

根据2009年锂电池新能源行业的市场发展最新动向，诸多公司已经开始使用纳米氧化钛和纳米氧化硅添加在以前传统的石墨，锡氧化物，纳米碳管里面，极大地提高锂电池的充放电量和充放电次数。

锂，原子序数3，原子量为6.941，是最轻的碱金属元素。为了提升安全性及电压，科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子。这些材料的分子结构，形成了纳米等级的细小储存格子，可用来储存锂原子。这样一来，即使是电池外壳破裂，氧气进入，也会因氧分子太大，进不了这些细小的储存格，使得锂原子不会与氧气接触而避免爆炸。

锂电池芯过充到电压高于 4.2V 后，会开始产生副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于 4.2V 后，正极材料内剩下的锂原子数量不到一半， 此时储存格常会垮掉， 让电池产生永久性的容量损失。 如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜，使正负极短路。有时在短路发生前电池就先爆炸，这是因为在过充过程，电解液等材料会分解产生气体，使得电池外壳或压力阀鼓胀破裂，让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应，进而爆炸。

因此，锂电池充电时，一定要设定电压上限， 才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为 4.2V。 锂电芯放电时也要有电压下限。 当电芯电压低于 2.4V 时， 部分材料会开始被破坏。 又由于电池会自放电， 放愈久电压会愈低，因此，放电时最好不要放到 2.4V 才停止。锂电池从 3.0V 放电到 2.4V 这段期间，所释放 的能量只占电池容量的 3%左右。因此，3.0V 是一个理想的放电截止电压。 充放电时，除了电压的限制，电流的限制也有其必要。电流过大时，锂离子来不及进入储存格，会聚集于材料表面。

这些锂离子获得电子后，会在材料表面产生锂原子结晶，这与过充一样，会造成危险性。万一电池外壳破裂，就会爆炸。 因此，对锂离子电池的保护，至少要包含：充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。一般锂电池组内，除了锂电池芯外，都会有一片保护板，这片保护板主要就是提供这三项保护。但是，保护板的这三项保护显然是不够的，全球锂电池爆炸事件还是频传。要确保电池系统的安全性，必须对电池爆炸的原因， 进行更仔细的分析。

1、内部极化较大；

2、极片吸水，与电解液发生反应气鼓；

3、电解液本身的质量、性能问题；

4、注液时候注液量达不到工艺要求；

5、装配制程中激光焊接密封性能差，测漏气时漏气；

6、粉尘、极片粉尘首先易导致微短路；

7、正负极片较工艺范围偏厚，入壳难；

8、注液封口问题，钢珠密封性能不好导致气鼓；

9、壳体来料存在壳壁偏厚，壳体变形影响厚度；

10、外面环境温度过高也是导致爆炸的主要原因。

爆炸类型分析电池芯爆炸的类形可归纳为外部短路、内部短路、及过充三种。此处的外部系指电芯的外部，包含了电池组内部绝缘设计不良等所引起的短路。 当电芯外部发生短路，电子组件又未能切断回路时，电芯内部会产生高热，造成部分电解液汽化，将电池外壳撑大。当电池内部温度高到 135 摄氏度时，质量好的隔膜纸，会将细孔关闭，电化学反应终止或近乎终止，电流骤降，温度也慢慢下降，进而避免了爆炸发生。但是，细孔关闭率太差，或是细孔根本不会关闭 的隔膜纸，会让电池温度继续升高，更多的电解液汽化，最后将电池外壳撑破，甚至将电池温度提高到使材料燃烧并爆炸。 内部短路主要是因为铜箔与铝箔的毛刺穿破隔膜，或是锂原子的树枝状结晶穿破膈膜所造成。

这些细小的针状金属，会造成微短路。由于，针很细有一定的电阻值，因此，电流不见得会很大。铜铝箔毛刺系在生 产过程造成，可观察到的现象是电池漏电太快，多数可被电芯厂或是组装厂筛检出来。而且，由于毛刺细小， 有时会被烧断，使得电池又恢复正常。因此，因毛刺微短路引发爆炸的机率不高。 这样的说法，可以从各电芯厂内部都常有充电后不久，电压就偏低的不良电池，但是却鲜少发生爆炸事件，得到统计上的支持。因此，内部短路引发的爆炸，主要还是因为过充造成的。

因为，过充后极片上到处 都是针状锂金属结晶，刺穿点到处都是，到处都在发生微短路。因此，电池温度会逐渐升高，最后高温将电 解液气体。这种情形，不论是温度过高使材料燃烧爆炸，还是外壳先被撑破，使空气进去与锂金属发生激烈氧化，都是爆炸收场。 但是过充引发内部短路造成的这种爆炸，并不一定发生在充电的当时。有可能电池温度还未高到让材料燃烧、产生的气体也未足以撑破电池外壳时，消费者就终止充电，带手机出门。这时众多的微短路所产生的热，慢慢的将电池温度提高，经过一段时间后，才发生爆炸。消费者共同的描述都是拿起手机时发现手机很 烫，扔掉后就爆炸。

综合以上爆炸的类型，可以将防爆重点放在过充的防止、外部短路的防止及提升电芯安全性三方面。其中过充防止及外部短路防止属于电子防护，与电池系统设计及电池组装有较大关系。电芯安全性提升 之重点为化学与机械防护，与电池芯制造厂有较大关系。

由于全球手机有数亿只，要达到安全，安全防护的失败率必须低于一亿分之一。由于，电路板的故障率 一般都远高于一亿分之一。因此，电池系统设计时，必须有两道以上的安全防线。常见的错误设计是用充电器（adaptor）直接去充电池组。这样将过充的防护重任，完全交给电池组上的保护板。虽然保护板的故障率不高，但是，即使故障率低到百万分之一，机率上全球还是天天都会有爆炸事故发生。 电池系统如能对过充、过放、过电流都分别提供两道安全防护，每道防护的失败率如果是万分之一，两道防护就可以将失败率降到一亿分之一。

常见的电池充电系统包含充电器及电池组两大部分。 ①充电器又包含适配器及充电控制器两部分。适配器将交流电转为直流电，充电控制器则限制直流 电的最大电流及最高电压。②电池组包含保护板及电池芯两大部分，以及一个 PTC 来限定最大电流。适配器交流变直流作用：电控制器限流限压。充电器作用: 保护板过充、 过放、过流等防护。

电池组作用：限流片。电池芯以手机电池系统为例，过充防护系统利用充电器输出电压设定在 4.2V 左右，来达到第一层防护，这样就算电池组上的保护板失效，电池也不会被过充而发生危险。第二道防护是保护板上的过充防护功能，一般设定为 4.3V。这样，保护板平常不必负责切断充电电流，只有当充电器电压异常偏高时，才需要动作。过电流防护则是由保护板及限流片来负责，这也是两道防护，防止过电流及外部短路。由于过放电只会发生在电子产品被使用的过程。因此，一般设计是由该电子产品的线路板来提供第一道防护，电池组上的保护板则提供第二道防护。当电子产品侦测到供电电压低于 3.0V 时，应该自动关机。如果该产品设计时未设计这项功能，则保护板会在电压低到 2.4V 时，关闭放电回路。

总论：电池系统设计时，必须对过充、过放、与过电流分别提供两道电子防护。 把保护板拿掉后充电，如果电池会爆炸就代表设计不良。 上述方法虽然提供了两道防护，但是由于消费者在充电器坏掉后，常会买非原厂充电器来充电，而充电 器业者，基于成本考虑，常将充电控制器拿掉，来降低成本。结果，劣币驱逐良币，市面上出现了许多劣质充电器。这使得过充防护失去了第一道也是最重要的一道防线。而过充又是造成电池爆炸的最重要因素，因 此，劣质充电器可以称得上是电池爆炸事件的元凶。 当然，并非所有的电池系统都采用如上述的方案。在有些情况下，电池组内也会有充电控制器的设计。

最后的防线：如果电子的防护措施都失败了，最后的一道防线，就要由电芯来提供了。电芯的安全层级， 可依据电芯能否通过外部短路和过充来大略区分等级。由于，电池爆炸前，如果内部有锂原子堆积在材料表 面，爆炸威力会更大。而且，过充的防护常因消费者使用劣质充电器而只剩一道防线，因此，电芯抗过充能力比抗外部短路的能力更重要。 铝壳电芯与钢壳电芯安全性比较，铝壳具有很高的安全优势。

导电涂层也称为预涂层，在锂电池行业内通常指涂覆于正极集流体——铝箔表面的一层导电涂层，涂覆导电涂层的铝箔称为预涂层铝箔或简称涂层铝箔。导电涂层在锂电池中能有效提高极片附着力，减少粘结剂的使用量，同时对于电池的电性能也有显著提升。其最早在电池中的实验可以追溯到70年代，而随着新能源行业的发展，特别是磷酸铁锂电池的发展而风生水起，成为业内炙手可热的新技术或新材料。

涂碳铝箔是由导电碳为主的复合型浆料与高纯度的电子铝箔，以转移式涂覆工艺制成。

细颗粒活性物质的功率型锂电池

正极为磷酸亚铁锂

正极为细颗粒的三元/锰酸锂

用于超级电容器、锂一次电池（锂亚、锂锰、锂铁、扣式等）替代蚀刻铝箔

抑制电池极化，减少热效应，提高倍率性能；

降低电池内阻，并明显降低了循环过程的动态内阻增幅；

提高一致性，增加电池的循环寿命；

提高活性物质与集流体的粘附力，降低极片制造成本；

保护集流体不被电解液腐蚀；

提高磷酸铁锂电池的高、低温性能，改善磷酸铁锂、钛酸锂材料的加工性能。

存储要求在温度为20±5℃、湿度为不超过50%的环境中，运输时须避免空气和水蒸气对铝箔的侵蚀；

对应涂覆的活性物质D50最好不大于4~5μm，压实密度不大于2.25g/cm，比表面积在13~18㎡/g范围内。

碳层的散热性要比铝箔差些，故做涂布时需对带速与烘烤温度适当微调；

涂碳铝箔对锂电池与电容的综合性能有较可观的提升，但不可作为改变电池某方面性能的主要因素，如电池能量密度、高低温性能、高电压等等。

锂离子电池分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池。锂离子电池的电解质是流动的，因此，比锂聚合物电池更不稳定，碰到外力摔打，或者使用不符合标准的充电器，都可能引起电池爆炸。很多手机、手提电脑等便携式电子产品，所用的电池都是锂电池。也就是说，很多人的身边有一个“炸弹”。为安全起见，选购时一定要注意以下几点。

一、有没有标示明确容量。无明确标示容量（如1000mAh或1000毫安培小时）的电池很有可能就是使用劣质电池或回收电池。市场上充斥的许多廉价的电池，就是使用回收电池心做的，价格虽然便宜，但是寿命短、品质不稳定，使用不慎可能会损坏手机。

二、有没有保证待机时间。待机时间即电池装入手机后到下一次充电的连续使用时间。一般市场上销售的电池都无法对顾客保证待机时间，这是因为电池品质不稳定的关系，许多廉价的电池因为是使用品质不良的电池心，所以待机时间很短 。

三、是否加装安全保护电路板。无保护电路板，则锂电池就有变形、漏液、爆炸的危险。在恶性削价竞争下，各家寻求更低价位的保护电路板，或者根本省略了这个装置，使得市面上充斥着有爆炸危险的锂电池。消费者无法从外观分辨出来是否有保护电路板，因此最好选择有信誉的商家购买。

2022年01月19日工信部将指导有关单位加快制定锂电编码标准。

以金属锂为负极，以经过热处理的二氧化锰为正极，隔离膜采用PP或PE膜，圆柱型电池与锂离子电池隔膜一样，电解液为高氯酸锂的有机溶液，圆柱式或扣式。电池需要在湿度≤1%的干燥环境下生产。

特点：低自放电率，年自放电可≤1%，全密封（金属焊接，lazer seal）电池可满足10年寿命，半密封电池一般是5年，如果工作控制不好的话，还达不到这个寿命。在圆柱型锂锰电池开发方面做得比较好的亿纬，已实现自动化生产，电池可以做到短路、过放电等测试不爆炸。

一般在台式电脑的主板上，有一个扣式的锂电池，提供微弱的电流，可以正常使用3年左右，一些宾馆的门禁卡、仪器仪表等也使用锂--二氧化锰电池，使用量逐年下降。

以金属锂为负极，正极和电解液为亚硫酰氯（氯化亚砜），圆柱式电池，装配完成即有电，电压3.6V，是工作电压最平稳的电池种类之一，也是单位体积（质量）容量最高的电池。适合在不能经常维护的电子仪器设备上使用，提供细微的电流。

其他锂电池还有锂--硫化亚铁电池、锂-氧化硫电池等。

锂离子电池有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中，液态锂离子电池是指 Li +嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物-钴酸锂、锰酸锂，负极采用锂-碳层间化合物。锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长，是21世纪发展的理想能源载体。

1992年Sony成功开发锂离子电池。它的实用化，使人们的移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备重量和体积大大减小。使用时间大大延长。由于锂离子电池中不含有重金属镉，与镍镉电池相比，大大减少了对环境的污染。

锂电池的污染还是有的，只是相对来说比较小。

大力核聚变锂电池又叫原子电池，核电池，氚电池和放射性同位素发生器的术语用于描述使用能源的一种装置，它从一个放射性的同位素，以产生电力的衰减。核反应堆一样，它们产生的电力，原子能，但不同之处在于，他们不使用链式反应。与其他电池相比，它们是非常昂贵的，但有极长的寿命和高能量密度，因此它们被主要用于无人值守操作的设备，必须很长一段时间，如航天器，心脏起搏器，水下系统和自动化作为动力源在世界偏远地区的科学考察站。

锂电池通常有两种外型：圆柱型和方型。电池内部采用螺旋绕制结构，用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由钴酸锂（或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等）及铝箔组成的电流收集极。负极由石墨化碳材料和铜箔组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件（部分圆柱式使用），以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。

单节锂电池的电压为3.7V（磷酸亚铁锂正极的为3.2V），电池容量也不可能无限大，因此，常常将单节锂电池进行串、并联处理，以满足不同场合的要求。

随着二十世纪微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。

最早得以应用的是锂亚原电池，用于心脏起搏器中。由于锂亚电池的自放电率极低，放电电压十分平缓。使得起搏器植入人体长期使用成为可能。

锂锰电池一般有高于3.0伏的标称电压，更适合作集成电路电源，广泛用于计算机、计算器、手表中。

锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上，可以说是最大的应用群体。

为了开发出性能更优异的品种，人们对各种材料进行了研究。从而制造出前所未有的产品。比如，锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就非常有特点。它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以，锂电池的研究，也促进了非水体系电化学理论的发展。除了使用各种非水溶剂外，人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。

锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，邮电通讯的不间断电源，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。

锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力。锂电被广泛应用于电动车行业，特别是磷酸铁锂材料电池的出现，更推动了锂电池产业的发展和应用。

《规划》出台 有望改变世界锂电池格局

4月18日，国务院讨论通过了《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020年)》（下称《规划》），明确了以纯电驱动为汽车工业转型的主要战略取向，推广普及非插电式的混合动力汽车，并提出了在2015年纯电动以及混合动力车累计产销量达到50万辆，到2020年超过500万辆的目标。

《规划》的出台，在坊间引发巨大关注。诸多专家认为，此举将促进汽车业进入新一轮发展期，此外，还在无形中为节能与新能源汽车的核心部件动力电池产业勾勒出一个庞大的市场轮廓。

2022年11月，美国麻省理工学院研究人员解释了可充电锂电池“枝晶”的形成原因以及如何防止其穿过电解液的方法。这一发现最终可能开启一种新型可充电锂电池的设计之门。

中国是世界最大的锂电池生产制造基地、第二大锂电池生产国和出口国，锂电池已经占到全球40%的市场份额。2011年，我国锂电池产量达到29.66亿只，同比增长10.88%，国内锂电池出口额为43.83万美元，实现贸易逆差33500.77万美元，详见《前瞻中国锂电池行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》。

随着中国手机、笔记本电脑、数码相机、电动车、电动工具、新能源汽车等行业的快速发展，对锂电池的需求将会不断增长，同时，由于锂电池生产厂家在技术上的革新，人们对锂电池的需求仍会不断增长，预计2012年中国锂电池产量增速将保持在10%以上，预计到2015年中国锂电池行业产值将达到3530亿元。

1．能量比较高。具有高储存能量密度，已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；

2．使用寿命长，使用寿命可达到6年以上，磷酸亚铁锂为正极的电池1C（100%DOD）充放电，有可以使用10,000次的记录；

3．额定电压高（单体工作电压为3.7V或3.2V），约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压，便于组成电池电源组；锂电池可以通过一种新型的锂电池调压器的技术，将电压调至3.0V，以适合小电器的使用。

4．具备高功率承受力，其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力，便于高强度的启动加速；

5．自放电率很低，这是该电池最突出的优越性之一，一般可做到1%/月以下，不到镍氢电池的1/20；

6．重量轻，相同体积下重量约为铅酸产品的1/6-1/5；

7．高低温适应性强，可以在-20℃--60℃的环境下使用，经过工艺上的处理，可以在-45℃环境下使用；

8．绿色环保，不论生产、使用和报废，都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。

9．生产基本不消耗水，对缺水的中国来说，十分有利。

比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L来表示。Wh是能量的单位，W是瓦、h是小时；kg是千克(重量单位)，L是升（体积单位）。

1．锂原电池均存在安全性差，有发生爆炸的危险。

2．钴酸锂的锂离子电池不能大电流放电，价格昂贵，安全性较差。

3．锂离子电池均需保护线路，防止电池被过充过放电。

4．生产要求条件高，成本高。

5．使用条件有限制，高低温使用危险大。

为了避免因使用不当造成电池过放电或者过充电，在单体锂离子电池内设有三重保护机构。一是采用开关元件，当电池内的温度上升时，它的阻值随之上升，当温度过高时，会自动停止供电；二是选择适当的隔板材料，当温度上升到一定数值时，隔板上的微米级微孔会自动溶解掉，从而使锂离子不能通过，电池内部反应停止；三是设置安全阀（就是电池顶部的放气孔），电池内部压力上升到一定数值时，安全阀自动打开，保证电池的使用安全性。

有时，电池本身虽然有安全控制措施，但是因为某些原因造成控制失灵，缺少安全阀或者气体来不及通过安全阀释放，电池内压便会急剧上升而引起爆炸。

一般情况下，锂离子电池储存的总能量和其安全性是成反比的，随着电池容量的增加，电池体积也在增加，其散热性能变差，出事故的可能性将大幅增加。对于手机用锂离子电池，基本要求是发生安全事故的概率要小于百万分之一，这也是社会公众所能接受的最低标准。而对于大容量锂离子电池，特别是汽车等用大容量锂离子电池，采用强制散热尤为重要。

选择更安全的电极材料，选择锰酸锂材料，在分子结构方面保证了在满电状态，正极的锂离子已经完全嵌入到负极炭孔中，从根本上避免了枝晶的产生。同时锰酸锂稳固的结构，使其氧化性能远远低于钴酸锂，分解温度超过钴酸锂100℃，即使由于外力发生内部短路（针刺），外部短路，过充电时，也完全能够避免了由于析出金属锂引发燃烧、爆炸的危险。

另外，采用锰酸锂材料还可以大幅度降低成本。

提高现有安全控制技术的性能，首先要提高锂离子电池芯的安全性能，这对大容量电池尤为重要。选择热关闭性能好的隔膜，隔膜的作用是在隔离电池正负极的同时，允许锂离子的通过。当温度升高时，在隔膜熔化前进行关闭，从而使内阻上升至2000欧姆，让内部反应停止下来。

当内部压力或温度达到预置的标准时，防爆阀将打开，开始进行卸压，以防止内部气体积累过多，发生形变，最终导致壳体爆裂。

提高控制灵敏度、选择更灵敏的控制参数和采用多个参数的联合控制（这对于大容量电池尤为重要）。对于大容量锂离子电池组是串/并联的多个电芯组成，如笔记本电脑的电压为10V以上，容量较大，一般采用3～4个单电池串联就可以满足电压要求，然后再将2～3个串联的电池组并联，以保证较大的容量。

大容量电池组本身必须设置较为完善的保护功能，还应考虑两种电路基板模块:保护电路基板（Protection Board PCB）模块及Smart Battery Gauge Board模块。整套的电池保护设计包括：第1级保护IC（防止电池过充、过放、短路），第2级保护IC（防止第2次过压）、保险丝、LED指示、温度调节等部件。

在多级保护机制下，即使是在电源充电器、笔记本电脑出现异常的情况下,笔记本电池也只能转为自动保护状态，如果情况不严重,往往在重新插拔后还能正常工作，不会发生爆炸。

笔记本电脑和手机使用的锂离子电池所采用的底层技术是不安全的，需要考虑更安全的结构。

总之，随着材料技术的进步和人们对锂离子电池设计、制造、检测和使用诸方面要求的认识不断加深，未来的锂离子电池会变得更安全。

一般手机电池电压写的是3.7V，但一般充电器的电压写的是5V，但不会影响使用的，因为手机内部有充电管理芯片负责降压恒流充电。

5号的圆柱形锂电池，即14500的电池。是通过锂电池调压器的技术，将电池的电压调至可适合小电器使用的3.0V电压。

对于新买的锂离子电池的“激活”问题，众多的说法是：充电时间一定要超过12小时，反复做三次，以便激活电池。这种“前三次充电要充12小时以上”的说法，明显是从镍电池（如镍镉和镍氢）延续下来的说法。所以这种说法，可以说一开始就是误传。锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别，而且可以非常明确的告诉大家，所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电，特别是不要进行超过12个小时的超长充电。

电池同样需要激活。但是这个过程是由生产厂家完成的，与用户无关，用户也没有能力完成。锂电池真正的激活过程是这样的：锂离子电池壳灌输电解液-封口--化成，就是恒压充电，然后放电，如此进行几个循环，使电极充分浸润电解液充分活化，直至容量达到要求为止，这个就是激活过程--分容，也就是说出厂后锂离子电池到用户手上已经是激活过的了。另外，其中有些电池的激活过程需要电池处于开口状态，激活以后再封口。

有些产品的说明书上写着，建议用户前三次使用，要对手机进行完全的充放电。其实事实是这样的，在电池出厂，然后销售，再到用户的手中，会经历一段时间，一个月或者几个月，这样一来，电池的电极材料就会“钝化”，此时容量低于正常值，使用时间亦随之缩短。但锂电池很容易激活，只要经过3—5次正常的充放电循环就可激活电池，恢复正常容量。由于锂电池本身的特性，决定了它几乎没有记忆效应。因此用户新锂电池在激活过程中，是不需要特别的方法和设备的。

长充可能导致过充。锂电池或充电器在电池充满后都会自动停充，并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。也就是说，如果锂电池在充满后，放在充电器上也是白充。谁都无法保证电池的充放电保护电路的特性永不变化和质量的万无一失，所以电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是反对长充电的另一个理由。

在对某些机器上，充电超过一定的时间后，如果不去取下充电器，这时系统不仅不停止充电，还将开始放电-充电循环。也许这种做法的厂商自有其目的，但显然对电池的寿命而言是不利的。同时，长充电需要很长的时间，往往需要在夜间进行，而以中国电网的情况看，许多地方夜间的电压都比较高，而且波动较大。前面已经说过，锂电池是很娇贵的，它比镍电在充放电方面耐波动的能力差得多，于是这又带来附加的危险。

事实上，浅放浅充对于锂电更有益处，只有在产品的电源模块为锂电做校准时，才有深放深充的必要。所以，使用锂电供电的产品不必拘泥于过程，一切以方便为先，随时充电。

锂离子电池的额定电压，因为材料的变化，一般为3.7V，磷酸铁锂（以下称磷铁）正极的则为3.2V。充满电时的终止充电电压国际标准是4.2V，磷铁3.6V。锂离子电池的终止放电电压为2.75V～3.0V(国内电池厂给出工作电压范围或给出终止放电电压，各参数略有不同，一般为3.0～2.75V，磷铁为2.5V。)。低于2.5V（磷铁2.0V）继续放电称为过放（国际标准为最低3.2v，磷铁2.8v），低电压的过放或自放电反应会导致锂离子活性物质分解破坏，并不一定可以还原。而锂离子电池任何形式的过充都会导致电池性能受到严重破坏，甚至爆炸。锂离子电池在充电过程必需避免对电池产生过充。

锂电动车充电说明

1．放置补电：

电池组在出厂前均有部分电量剩余，在电动车出售后亦可以进行短距离的骑行。第一次骑行完毕后，须对电池进行首次充电，建议首次充电应进行稍长时间（8-12小时）。

电池组在使用过后应及时充电不可亏电储存，如果电池放置超过两个月时间未被使用，电池组需要进行一次完全的充电。如置放超过5个月电池组需要进行一次充放电循环。规律使用电池，正常使用、长时间放置时对电池组规律地充电，可以保证电池组最佳实用效果，并延长使用寿命

2．正常充电：

首先连接充电器与被充电电池组，之后再将充电器电源插头连接到220V交流电源。（此连接顺序会避免插拔充电插头时电火花的产生。）当电源接通后充电器显示红色指示灯说明电池组正在正常充电，常规进行6-8小时充电即可。

3．充电器注意事项：

为了确保电池组的充电安全和保证电池组的使用寿命，此款电池组只可使用配套的36V锂电专用充电器。如果充电器丢失或者损坏请找相应经销商购买。不得使用铅酸充电器或其他形式的充电器进行充电。

锂电池维护

锂电池使用注意：

相信绝大部分消费者都听说过，锂电池的寿命是“500次”，500次充放电，超过这个次数，电池就“寿终正寝”了，许多朋友为了能够延长电池的寿命，每次都在电池电量完全耗尽时才进行充电，然而这样做并不能延长锂电池的寿命。 锂电池的寿命是“500次”，指的不是充电的次数，而是一个充放电的周期。

一个充电周期意味着电池的所有电量由满用到空，再由空充到满的过程，这并不等同于充一次电。比如说，一块锂电在第一天只用了一半的电量，然后又为它充满电。如果第二天还如此，即用一半就充，总共两次充电下来，这只能算作一个充电周期，而不是两个。因此，通常可能要经过好几次充电才完成一个周期。每完成一个充电周期，电池容量就会减少一点。不过，这个电量减少幅度非常小，高品质的电池充过多次周期后，仍然会保留原始容量的80%，很多锂电供电产品在经过两三年后仍然照常使用。当然，锂电寿命到了最终后仍是需要更换的。

而所谓500次，是指厂商在恒定的放电深度（如80%）实现了625次左右的可充次数，达到了500个充电周期。

（80%*625=500）（忽略锂电池容量减少等因素）

锂电池一般能够充放300－500次。最好对锂电池进行部分放电，而不是完全放电，并且要尽量避免经常地完全放电。一旦电池下了生产线，时钟就开始走动。不管是否使用，锂电池地使用寿命都只在最初地几年。电池容量地下降是由于氧化引起地内部电阻增加（这是导致电池容量下降地主要原因）。最后，电解槽电阻会达到某个点，尽管这时电池充满电，但电池不能释放已储存地电量。

锂电池的老化速度是由温度和充电状态而决定的。下表说明了两种参数下电池容量的降低。

由图1可见，高充电状态和增加的温度加快了电池容量的下降。

如果可能的话，尽量将电池充到40%放置于阴凉地方。这样可以在长时间的保存期内使电池自身的保护电路运作。如果充满电后将电池置于高温下，这样会对电池造成极大的损害。（因此当使用固定电源的时候，此时电池处于满充状态，温度一般是在25－30°C之间，这样就会损害电池，引起其容量下降）。

影响因素1：放电深度与可充电次数

由实验得出的图1数据可以知道，可充电次数和放电深度有关，电池放电深度越深，可充电次数就越少。

可充电次数*放电深度=总充电周期完成次数，总充电周期完成次数越高，代表电池的寿命越高，即可充电次数*放电深度 = 实际电池寿命（忽略其他因素）

影响因素2：过充、过放、以及大的充电和放电电流

避免对电池产生过充，锂离子电池任何形式的过充都会导致电池性能受到严重破坏，甚至爆炸。

避免低于2V或2.5V的深度放电，因为这会迅速永久性损坏锂离子电池。可能发生内部金属镀敷，这会引起短路，使电池不可用或不安全。

大多数锂离子电池在电池组内部都有电子电路，如果充电或放电时电池电压低于2.5V、超过4.3V或如果电池电流超过预定门限值，该电子电路就会断开电池连接。

避免大的充电和放电电流，因为大电流给电池施加了过大的压力。

影响因素3：过热或过冷环境

温度对锂电池寿命也有较大的影响。冰点以下环境有可能使锂电池在电子产品打开的瞬间烧毁，而过热的环境则会缩减电池的容量。因此，如果笔记本长期使用外接电源也不将电池取下来，电池就长期处于笔记本排出的高热当中，很快就会报废。

影响因素4：长时间满电、无电状态

过高和过低的电量状态对锂电池的寿命有不利影响。大多数售卖电器或电池上标识的可反复充电次数，都是以放电80%为基准测试得出的。实验表明，对于一些笔记本电脑的锂电池，经常让电池电压超过标准电压0.1伏特，即从4.1伏上升到4.2伏，那么电池的寿命会减半，再提高0.1伏，则寿命减为原来的1/3；给电池充电充得越满，电池的损耗也会越大。长期低电量或者无电量的状态则会使电池内部对电子移动的阻力越来越大，于是导致电池容量变小。锂电池最好是处于电量的中间状态，那样的话电池寿命最长。

由上可以总结出以下几点可延长锂电池容量和寿命的注意事项。

第一，保持锂离子电池适度充电、放电可延长电池寿命。锂离子电池电量维持在10%~90%有利于保护电池。这意味着，给手机、笔记本电脑等数码产品的电池充电时，无需达到最大值。

配有锂离子电池的数码产品暴露在日照下或者存放在炎热的汽车内，最好将这些产品处于关闭状态，原因是如果运行温度超过60摄氏度，锂离子电池会加速老化。

锂电池充电温度范围：0~45摄氏度，锂电池放电温度范围0~60摄氏度。

第二，如果手机电池每天都需充电，原因可能是这块电池存在缺陷，或者是它该“退休”了。

对笔记本所有者而言，如果长时间插上插头，最好取下电池(电脑在使用过程中产生的高热量对笔记本电池不利)。

第三，通常情况下，50%电量最利于锂离子电池保存。

1. 锂原电池

也称一次锂电池。可以连续放电，也可以间歇放电。一旦电能耗尽便不能再用，在照相机等耗电量较低的电子产品中广泛使用。 锂原电池自放电很低，可保存3年之久，在冷藏的条件下保存，效果会更好。将锂原电池存放在低温的地方，不失是一个好方法。 注意事项：锂原电池与锂离子电池不同，锂原电池不能充电，充电十分危险。

2. 锂离子电池

也称二次锂电池。在20℃下可储存半年以上，这是由于它的自放电率很低，而且大部分容量可以恢复。

锂电池存在的自放电现象，如果电池电压在3.6V以下长时间保存，会导致电池过放电而破坏电池内部结构，减少电池寿命。因此长期保存的锂电池应当每3~6个月补电一次，即充电到电压为3.8~3.9V（锂电池最佳储存电压为3.85V左右）、保持在40%-60%放电深度为宜，不宜充满。电池应保存在4℃~35℃的干燥环境中或者防潮包装。 要远离热源，也不要置于阳光直射的地方。

锂电池的应用温度范围很广，在北方的冬天室外，仍然可以使用，但容量会降低很多，如果回到室温的条件下，容量又可以恢复。

对于圆柱形锂离子电池，其型号一般为5位数字。如下表所示。前两位数字为电池的直径,中间两位数字为电池的高度。单位为毫米。例如18650锂电池，它的直径为18毫米，高度为65毫米。

常规型圆柱锂离子电池型号表

动力型圆柱锂离子电池型号表

磷酸铁锂型圆柱锂离子电池型号表

锂离子电池由于正极材料较多，与不同的负极搭配，具有不同的工作电压，如3.6V或3.7V。

方型锂离子

方型锂离子电池是生活中最常见的锂电池，它的型号非常多，MP3、MP4、手机、航模等产品上广泛使用。

方形锂离子电池分为金属壳封装（银白色硬壳）和铝塑壳封装(灰白色软壳，用指甲可划痕)两种。金属壳封装的是锂离子电池或液态锂电池,铝塑壳封装的是锂离子聚合物(高分子)电池（Lithium ion polymer battery）。这两种电池使用的化学材料和电化学特性可说是大同小异，主要的差异只是锂离子聚合物电池使用一些胶态物质帮助电池极版的贴合或吸收电解液，减少了液态电解液的使用量，从而电池的封装可由金属壳改成铝塑壳了。

金属壳锂电池的外壳是负极，正极在电池一侧的突起物上；铝塑壳锂电池的正负极分别是电池一侧的两片极板,外壳为绝缘体。

对于方型锂离子电池，其型号一般为6位数字。如下表所示。前两位数字为电池的厚度，带1位小数；中间两位数字为电池的宽度；最后两位数字为电池的长度。单位为毫米。例如606168锂电池，它的厚度为6.0毫米，宽度为61毫米，长度为68毫米。（注意：由于各电池厂商采用的封装方法不同，同型号的方形锂离子电池的容量存在300mAh以内的差别）

方形锂离子电池的标称电压一般为3.6～3.7V，充电终止电压一般为4.2V。

韩国蔚山科技大学的一个科研小组开发出一种充电速度比传统锂电池快30到120倍的新型锂电池。这个小组相信，可用它为电动汽车制造一个电池组，这样给汽车充满电需要不到一分钟。

2013年3月13日消息,最新一期《自然》(Nature)杂志子刊《科学报道》(Sci.Report)刊发了复旦大学教授吴宇平课题组的一项重磅研究成果。这项关于水溶液锂电池体系的最新研究，可将锂电池性能提高80%。电动汽车只需充电10秒即可行驶400公里，这种电池成本低廉，安全不易爆炸。

吴宇平课题组13日向记者展示了这种锂电池体系。一片薄薄的金属锂，被特制的复合膜紧密包裹，将其置于pH值呈中性的水溶液中，与锂离子电池中传统的正极材料尖晶石锰酸锂组装，即可制成平均充电电压为4.2V、放电电压为4.0V的新型水锂电，这一成果大大突破了水溶液的理论分解电压1.23V。

吴宇平课题组的这项成果对发展新型的低成本、易大规模生产、安全环保的蓄电池体系提供了可能。据称，新型的水锂电采用水溶液作为电解质，阻燃性增强，使电池在使用过程中不易发烫发热，安全性能高；用高分子材料和无机材料制成复合膜，能将电池的能量损耗降到5%以下。

据估计，如果将这种电池用于手机，同样大小的电池至少能将手机通话时间延长一倍，成本则不足原有的一半；用于汽车同样如此，对环境构成的污染也比现有锂电池小得多。

吴宇平说，美国能源研究所已“瞄”上这项研究，希望与他达成合作意向。但他更希望能与国内有前瞻性的企业合作。他表示，“新型水锂电在生活中可具体应用到各方各面，希望水锂电的突破能够最终使消费者对安全放心、对成本接受，解决目前全球踌躇不前的电动汽车产业。”

锂电池属于耐用品，不需要给其配上昂贵的原装座充，一般有品牌的普通的座充即可，价格在15-20元，省去了直充需要依赖手机的限制。座充有快充（2-3小时左右）和慢充（10小时上下）之分，如果电池较多选择快充比较好。

另外，由于锂电池的特性，并不需要进行放电和过充操作。电池的寿命完全取决于有效充电时间的多少。也就是说，即使只用掉一半就开始充电对电池寿命也并无影响。

1、认识记忆效应

电池记忆效应是指电池的可逆失效，即电池失效后可重新回复的性能。记忆效应是指电池长时间经受特定的工作循环后，自动保持这一特定的倾向。这个最早定义在镍镉电池，镍镉的袋式电池不存在记忆效应，烧结式电池有记忆效应.而镍金属氢(俗称镍氢)电池不受这个记忆效应定义的约束。

建议1：每次充电以前对电池放电是没有必要，而且是有害的，因为电池的使用寿命无谓的减短了。建议2：用一个电阻接电池的正负极进行放电是不可取的，电流没法控制，容易过放到0V，甚至导致串联电池组的电池极性反转。

2、电池需要激活

锂离子电池在出厂以前要经过如下过程：锂离子电池壳灌输电解液－－封口－－化成，就是恒压充电，然后放电，如此进行几个循环，使电极充分浸润电解液，充分活化，以容量达到要求为止，这个就是激活过程－－分容，就是测试电池的容量选取不同性能(容量)的电池进行归类，划分电池的等级，进行容量匹配等.这样出来的锂离子电池到用户手上已经是激活过的了。

电池厂出厂的电池到用户手上，这个时间有时会很长，短则1个月，长则半年，这个时候，因为电池电极材料会钝化，所以厂家建议初次使用的电池最好进行3－5次完全充放过程，以便消除电极材料的钝化，达到最大容量。

3、前三次不需要充12小时

早期的手机镍氢电池因为需要补充和涓流充电过程，要达到完全的充饱状态，可能需要5个小时左右，但是也是不需要12个小时的。而锂离子电池的恒流恒压充电特性更是决定了它的深充电时间无需12个小时。

4、充电电池有最佳状态吗

镍基电池有最佳状态，一般在100－200循环次数之间达到其最大容量。对于液态锂离子电池，根本不存在这样一个循环容量的驼峰现象。锂离子电池没有最佳状态。

5、充电电流越大，充电越快吗

对于锂离子电池的充电，在一定电流范围内(1.5C－0.5C)，提高恒流恒压充电方式的恒流电流值，并不能缩短充饱锂离子电池的时间。