1970年代?？松腗.S.Whittingham選用硫化鈦?zhàn)鳛檎龢O材料，金屬鋰作為負(fù)極材料，制成首個(gè)鋰離子電池。

1980年，J.Goodenough發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰可以作為鋰離子電池正極材料。

982年伊利諾伊理工大學(xué)（theIllinoisInsTItuteofTechnology）的R.R.Agarwal和J.R.Selman發(fā)現(xiàn)鋰離子具有嵌入石墨的特性，此進(jìn)程是快速的，并且可逆。與此一起，選用金屬鋰制成的鋰離子電池，其安全隱患備受重視，因此人們檢驗(yàn)運(yùn)用鋰離子嵌入石墨的特性制作充電電池。首個(gè)可用的鋰離子石墨電極由貝爾實(shí)驗(yàn)室試制成功。

1983年M.Thackeray、J.Goodenough等人發(fā)現(xiàn)錳尖晶石是優(yōu)異的正極材料，具有賤價(jià)、安穩(wěn)和優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)鋰功用。其分化溫度高，且氧化性遠(yuǎn)低于鈷酸鋰，即便出現(xiàn)短路、過(guò)充電，也可以防止了焚燒、爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

1989年，A.Manthiram和J.Goodenough發(fā)現(xiàn)選用聚合陰離子的正極將發(fā)生更高的電壓。

1991年索尼公司公布首個(gè)商用鋰離子電池。隨后，鋰離子電池革新了消費(fèi)電子產(chǎn)品的容顏。

1996年P(guān)adhi和Goodenough發(fā)現(xiàn)具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽，如磷酸鋰鐵（LiFePO4），比傳統(tǒng)的正極材料更具優(yōu)越性，因此已成為其時(shí)干流的正極材料。

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鋰離子電池(Li-ionBatteries)是鋰離子電池開展而來(lái)。所以在介紹Li-ion之前，先介紹鋰離子電池。舉例來(lái)講，紐扣式電池就歸于鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料是二氧化錳或亞硫酰氯，負(fù)極是鋰。電池組裝完成后電池即有電壓，不需充電。這種電池也可以充電，但循環(huán)功用欠好，在充放電循環(huán)進(jìn)程中，簡(jiǎn)略構(gòu)成鋰枝晶，構(gòu)成電池內(nèi)部短路，所以一般情況下這種電池是制止充電的。

后來(lái)，日本索尼公司發(fā)清楚以炭材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極的鋰離子電池，在充放電進(jìn)程中，沒(méi)有金屬鋰存在，只需鋰離子，這就是鋰離子電池。

20世紀(jì)90年代初，日本Sony動(dòng)力開發(fā)公司和加拿大Moli動(dòng)力公司別離研制成功了新式的鋰離子蓄電池，不只功用杰出，并且對(duì)環(huán)境無(wú)污染。跟著信息技術(shù)、手持式機(jī)械和電動(dòng)轎車的迅猛開展，對(duì)高效能電源的需求急劇上升，鋰離子電池已成為現(xiàn)在開展最為敏捷的范疇之一。

鋰離子電池的結(jié)構(gòu)及原理

鋰離子電池的首要組成：

（1）正極活性物質(zhì)首要指鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰等，導(dǎo)電集流體一般運(yùn)用厚度在10--20微米的鋁箔；

（2）隔膜一種特別的塑料膜，可以讓鋰離子經(jīng)過(guò)，但卻是電子的絕緣體，現(xiàn)在首要有PE和PP兩種及其組合。還有一類無(wú)機(jī)固體隔膜，如氧化鋁隔膜涂層就是一種無(wú)機(jī)固體隔膜，；

（3）負(fù)極活性物質(zhì)首要指石墨、鈦酸鋰、或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳材料，導(dǎo)電集流體一般運(yùn)用厚度在7-15微米的銅箔；

（4）電解液一般為有機(jī)系統(tǒng)，如溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑，另有些聚合物電池運(yùn)用凝膠狀電解液；

（5）電池外殼首要分為硬殼（鋼殼、鋁殼、鍍鎳鐵殼等）和軟包（鋁塑膜）兩種。

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當(dāng)電池充電時(shí)，鋰離子從正極中脫嵌，在負(fù)極中嵌入，放電時(shí)反之。這就需求一個(gè)電極在組裝前處于嵌鋰情況，一般選擇相對(duì)鋰而言電位大于3V且在空氣中安穩(wěn)的嵌鋰過(guò)渡金屬氧化物做正極，如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。

做為負(fù)極的材料則選擇電位盡可能挨近鋰電位的可嵌入鋰化合物，如各種碳材料包括天然石墨、組成石墨、碳纖維、中心相小球碳素等和金屬氧化物，包括SnO、SnO2、錫復(fù)合氧化物SnBxPyOz(x=0.4～0.6，y=0.6～0.4，z=(2＋3x＋5y)/2)等。

電解質(zhì)選用LiPF6的乙烯碳酸脂（EC）、丙烯碳酸脂（PC）和低粘度二乙基碳酸脂（DEC）等烷基碳酸脂搭配的混合溶劑系統(tǒng)。

隔膜選用聚烯微多孔膜如PE、PP或它們復(fù)合膜，尤其是PP/PE/PP三層隔膜不只熔點(diǎn)較低，并且具有較高的抗穿刺強(qiáng)度，起到了熱穩(wěn)妥效果。

外殼選用鋼或鋁材料，蓋體組件具有防爆斷電的功用。

底子作業(yè)原理

當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，正極的含鋰化合物有鋰離子脫出，鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。負(fù)極的炭材料呈層狀結(jié)構(gòu)，它有許多微孔，抵達(dá)負(fù)極的鋰離子嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。

當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)（即我們運(yùn)用電池的進(jìn)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。我們通常所說(shuō)的電池容量指的就是放電容量。

在鋰離子電池的充放電進(jìn)程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動(dòng)情況。這就像一把搖椅，搖椅的兩頭為電池的兩極，而鋰離子就在搖椅兩頭來(lái)回運(yùn)動(dòng)。所以鋰離子電池又叫搖椅式電池。

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充放電機(jī)理

鋰離子電池的充電進(jìn)程分為兩個(gè)階段：恒流充電階段和恒壓電流遞減充電階段。

鋰離子電池過(guò)度充放電會(huì)對(duì)正負(fù)極構(gòu)成永久性損壞。過(guò)度放電導(dǎo)致負(fù)極碳片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)凹陷，而凹陷會(huì)構(gòu)成充電進(jìn)程中鋰離子無(wú)法刺進(jìn)；過(guò)度充電使過(guò)多的鋰離子嵌入負(fù)極碳結(jié)構(gòu)，而構(gòu)成其間部分鋰離子再也無(wú)法釋放出來(lái)。

鋰離子電池堅(jiān)持功用最佳的充放電方法為淺充淺放。一般60%DOD是100%DOD條件下循環(huán)壽數(shù)的2~4倍。

鋰離子電池首要功用目標(biāo)

電池的容量

電池的容量有額定容量和實(shí)踐容量之分。電池的額定容量是指電池在環(huán)境溫度為20℃±5℃條件下，以5h率放電至間斷電壓時(shí)所應(yīng)供應(yīng)的電量，用C5表明。電池的實(shí)踐容量是指電池在必定的放電條件下所放出的實(shí)踐電量，首要受放電倍率和溫度的影響（故嚴(yán)格來(lái)講，電池容量應(yīng)指明充放電條件）。

容量單位：mAh、Ah(1Ah=1000mAh)。

電池內(nèi)阻

電池內(nèi)阻是指電池在作業(yè)時(shí)，電流流過(guò)電池內(nèi)部所受到的阻力。有歐姆內(nèi)阻與極化內(nèi)阻兩部分組成。電池內(nèi)阻值大，會(huì)導(dǎo)致電池放電作業(yè)電壓下降，放電時(shí)間縮短。內(nèi)阻巨細(xì)首要受電池的材料、制作工藝、電池結(jié)構(gòu)等要素的影響。電池內(nèi)阻是衡量電池功用的一個(gè)重要參數(shù)。

電壓

開路電壓是指電池在非作業(yè)情況下即電路中無(wú)電流流過(guò)期，電池正負(fù)極之間的電勢(shì)差。一般情況下，鋰離子電池布滿電后開路電壓為4.14.2V左右，放電后開路電壓為3.0V左右。經(jīng)過(guò)對(duì)電池的開路電壓的檢測(cè)，可以判別電池的荷電情況。

作業(yè)電壓又稱端電壓，是指電池在作業(yè)情況下即電路中有電流流過(guò)期電池正負(fù)極之間的電勢(shì)差。在電池放電作業(yè)情況下，當(dāng)電流流過(guò)電池內(nèi)部時(shí)，不需打敗電池的內(nèi)阻所構(gòu)成阻力，故作業(yè)電壓總是低于開路電壓，充電時(shí)則與之相反。鋰離子電池的放電作業(yè)電壓在3.6V左右。

放電途徑時(shí)間

放電途徑時(shí)間是指在電池滿電情況下放電至某電壓的放電時(shí)間。例對(duì)某三元電池測(cè)量其3.6V的放電途徑時(shí)間，以恒壓充到電壓為4.2V，并且充電電流小于0.02C時(shí)間斷充電即布滿電后，然后放置10分鐘，在任何倍率的放電電流下放電至3.6V時(shí)的放電時(shí)間即為該電流下的放電途徑時(shí)間。

因某些運(yùn)用鋰離子電池的用電器的作業(yè)電壓都有電壓要求，假如低于要求值，則會(huì)出現(xiàn)無(wú)法作業(yè)的情況。所以放電途徑是衡量電池功用好壞的重要規(guī)范之一。

充放電倍率

充放電倍率是指電池在規(guī)矩的時(shí)間內(nèi)放出其額定容量時(shí)所需求的電流值，1C在數(shù)值上等于電池額定容量，通常以字母C表明。如電池的標(biāo)稱額定容量為10Ah，則10A為1C（1倍率），5A則為0.5C，100A為10C，以此類推。

自放電率

自放電率又稱荷電堅(jiān)持才能，是指電池在開路情況下，電池所貯存的電量在必定條件下的堅(jiān)持才能。首要受電池的制作工藝、材料、貯存條件等要素的影響。是衡量電池功用的重要參數(shù)。

功率

充電功率是指電池在充電進(jìn)程中所消耗的電能轉(zhuǎn)化成電池所能貯存的化學(xué)能程度的測(cè)量。首要受電池工藝，配方及電池的作業(yè)環(huán)境溫度影響，一般環(huán)境溫度越高，則充電功率要低。

放電功率是指在必定的放電條件下放電至終點(diǎn)電壓所放出的實(shí)踐電量與電池的額定容量之比，首要受放電倍率，環(huán)境溫度，內(nèi)阻等要素影響，一般情況下，放電倍率越高，則放電功率越低。溫度越低，放電功率越低。

循環(huán)壽數(shù)

電池循環(huán)壽數(shù)是指電池容量下降到某一規(guī)矩的值時(shí)，電池在某一充放電原則下所閱歷的充放電次數(shù)。鋰離子電池GB規(guī)矩，1C條件下電池循環(huán)500次后容量堅(jiān)持率在60%以上。

鋰離子電池的首要分類

（一）、根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料不同，鋰離子電池可以分為液態(tài)鋰離子電池(lithiumionbattery,簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)IB)和聚合物鋰離子電池(polymerlithiumionbattery,簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)IP)兩大類。

（二）、按充電方法可分為：不可充電的及可充電的兩類。

（三）、鋰離子電池外型分：有方型鋰電（如常用的手機(jī)電池）和柱形（如18650、18500）；

（四）、鋰離子電池外包材料分：鋁殼鋰離子電池，鋼殼鋰離子電池，軟包電池；

（五）、鋰離子電池從正負(fù)極材料（添加劑）分：鈷酸鋰(LiCoO2)電池、錳酸鋰（LiMn2O4），磷酸鐵鋰離子電池，一次性二氧化錳鋰離子電池