便攜式電子設(shè)備是由電池供電的。隨著便攜式產(chǎn)品的迅速發(fā)展，各種電池的使用量大大新增，并開(kāi)發(fā)了許多新型電池。除了人們熟悉的高性能堿性電池外，近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的可充電鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。重要介紹了鋰離子電池的基本知識(shí)。這包括它的特性、重要參數(shù)、模型的意義、應(yīng)用范圍和使用注意事項(xiàng)。

各種電池類(lèi)型的能量密度

鋰是一種金屬元素，它的化學(xué)符號(hào)是鋰。鋰是一種銀白色、非常柔軟、具有化學(xué)活性的金屬。除了在原子能工業(yè)中的應(yīng)用外，它還可以用來(lái)制造特殊合金、特殊玻璃(用于電視機(jī)的熒光玻璃)和鋰離子電池。在鋰離子電池中，它是電池的陽(yáng)極。

鋰離子電池也分為兩類(lèi):不可充電電池和可充電電池。不可充電電池又稱(chēng)一次性電池，它只能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一次，不能將電能還原為化學(xué)能(或者還原性能很差)?？沙潆婋姵乇环Q(chēng)為二次電池(也稱(chēng)為蓄電池)。它可以將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存，在使用中，再將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，它是可逆的，如電能、化學(xué)能、鋰離子電池等重要特點(diǎn)。

鋰離子電池的正極材料通常由鋰活性化合物組成，而負(fù)極材料則是具有特殊分子結(jié)構(gòu)的碳。常用的陽(yáng)極材料是LiCoO2。當(dāng)充電時(shí)，電池極所新增的電勢(shì)迫使正極的化合物釋放鋰離子，鋰離子嵌在以片狀結(jié)構(gòu)排列的碳中。在放電過(guò)程中，鋰離子從層狀碳中分離出來(lái)，與帶正電荷的化合物重新結(jié)合。鋰離子的運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)電流。

雖然化學(xué)反應(yīng)的原理很簡(jiǎn)單，但是在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中還要考慮更多的實(shí)際問(wèn)題:帶正極的材料要添加劑來(lái)維持多次充放電的活性;負(fù)極材料要在分子水平上設(shè)計(jì)，以容納更多的鋰離子;在正極和負(fù)極之間填充的電解液，除了要穩(wěn)定，還要有良好的導(dǎo)電性，降低電池的電阻。

鋰離子電池很少有鎳鎘電池那樣的記憶效應(yīng)，記憶效應(yīng)是通過(guò)結(jié)晶來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在鋰離子電池中也很少出現(xiàn)。然而，鋰離子電池在多次充電后容量仍在下降，其原因復(fù)雜多樣。這重要是由于陽(yáng)極和陰極材料本身的變化。從分子水平上看，正極和負(fù)極上含有鋰離子的空穴結(jié)構(gòu)將逐漸坍塌并被堵塞。從化學(xué)角度看，它是正極和負(fù)極材料的鈍化，副反應(yīng)出現(xiàn)穩(wěn)定的其他化合物。還有一些物理?xiàng)l件，如陽(yáng)極材料的逐漸剝離，最終減少了電池中鋰離子的數(shù)量，使其在充放電過(guò)程中可以自由移動(dòng)。