锂离子电池发展到现在它经历了哪几个阶段呢？分析锂离子电池历史！

锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态;放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池，是现代高性能电池的代表。

　　锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池，而真正的锂电池由于危险性大，很少应用于日常电子产品。

　　锂离子电池一般以石墨类碳材料为负极。

　　锂离子电池(Li-ion Batteries)是锂电池发展而来。所以在介绍Li-ion之前，先介绍锂电池。举例来讲，以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯，负极是锂。电池组装完成后电池即有电压不需充电。这种电池也可以充电，但循环性能不好，在充放电循环过程中容易形成锂结晶，造成电池内部短路，所以一般情况下这种电池是禁止充电的。

　　炭材料锂电池

　　后来，日本索尼公司发明了以炭材料为负极，以含锂的化合物作正极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。

　　摇椅式电池

　　我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ion Batteries就像一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。所以Li-ion Batteries又叫摇椅式电池。

　　主要种类

　　根据锂离子电池所用电解质材料的不同，锂离子电池分为液态锂离子电池(Liquified Lithium-Ion Battery，简称为LIB)和聚合物锂离子电池(Polymer Lithium-Ion Battery，简称为PLB)。

　　锂离子电池(Li--ion)

　　可充电锂离子电池是目前手机、笔记本电脑等现代数码产品中应用最广泛的电池，但它较为”娇气”，在使用中不可过充、过放(会损坏电池或使之报废)。因此，在电池上有保护元器件或保护电路以防止昂贵的电池损坏。锂离子电池充电要求很高，要保证终止电压精度在±1%之内，各大半导体器件厂已开发出多种锂离子电池充电的IC，以保证安全、可靠、快速地充电。

　　手机基本上都是使用锂离子电池。正确地使用锂离子电池对延长电池寿命是十分重要的。它根据不同的电子产品的要求可以做成扁平长方形、圆柱形、长方形及扣式，并且有由几个电池串联并联在一起组成的电池组。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一般是4.2V，磷铁3.65V。锂离子电池的终止放电电压为2.75V～3.0V(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3.0V，磷铁为2.5V)。低于2.5V(磷铁2.0V)继续放电称为过放，过放对电池会有损害。

　　钴酸锂类型材料为正极的锂离子电池不适合用作大电流放电，过大电流放电时会降低放电时间(内部会产生较高的温度而损耗能量)，并可能发生危险;但磷酸铁锂正极材料锂电池，可以以20C甚至更大(C是电池的容量，如C=800mAh，1C充电率即充电电流为800mA)的大电流进行充放电，特别适合电动车使用。因此电池生产工厂给出最大放电电流，在使用中应小于最大放电电流。锂离子电池对温度有一定要求，工厂给出了充电温度范围、放电温度范围及保存温度范围，过压充电会造成锂离子电池永久性损坏。锂离子电池充电电流应根据电池生产厂的建议，并要求有限流电路以免发生过流(过热)。一般常用的充电倍率为0.25C～1C。在大电流充电时往往要检测电池温度，以防止过热损坏电池或产生爆炸。

　　锂离子电池充电分为两个阶段：先恒流充电，到接近终止电压时改为恒压充电。例一种800mAh容量的电池，其终止充电电压为4.2V。电池以800mA(充电率为1C)恒流充电，开始时电池电压以较大的斜率升压，当电池电压接近4.2V时，改成4.2V恒压充电，电流渐降，电压变化不大，到充电电流降为1/10-50C(各厂设定值不一，不影响使用)时，认为接近充满，可以终止充电(有的充电器到1/10C后启动定时器，过一定时间后结束充电)。

　　工作效率

　　锂离子电池能量密度大，平均输出电压高。自放电小，好的电池，每月在2%以下(可恢复)。没有记忆效应。工作温度范围宽为-20℃～60℃。循环性能优越、可快速充放电、充电效率高达100%，而且输出功率大。使用寿命长。不含有毒有害物质，被称为绿色电池。

　锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。习惯上，锂离子进入正极材料的过程叫嵌入，离开的过程叫脱嵌;锂离子进入负极材料的过程叫插入，离开的过程叫脱插。 锂离子电池容易与下面两种电池概念混淆：

　　锂电池：虽然常常被用作为锂离子电池的简称。但严格意义的锂电池是锂原电池，存在锂单质。

　　锂离子聚合物电池：一种用聚合物取代液态有机溶剂的锂离子电池，其安全性较好。

　　优点

　　高能量密度：因电极材料不同而不同，按质量计算，可达150～200Wh/kg(540～720kJ/kg);按体积计算，可达250～530Wh/L(0.9～1.9kJ/cm3)。

　　开路电压高：因电极材料不同而不同，可达3.3～4.2V。

　　输出功率大：因电极材料不同而不同，可达300～1500W/kg(@20秒)。

　　无记忆效应:磷酸铁锂锂离子电池无记忆效应，电池在未放空电的情况下可随时充放电，使用维护简便。

　　低自放电：<5%～10%/月。智能型锂离子电池由于有内建的监测电路，这个监测电路的工作电流甚至高于自放电电流。

　　工作温度范围宽：可在-20℃～60℃之间正常工作。

　　充、放电速度快

　　因此，锂离子电池广泛应用于消费电子产品、军工产品、航空产品等。

　　养生耐用（寿命提高）锂电池深得养生之道，锂电池平均寿命大概是4年左右，比铅酸电池寿命要高1.5倍左右，充放电超过500次，电池使用无记忆，抗震性强。

　　锂电池从小就打通奇经八脉，使其在正常温度下，锂电池可以连续充电48小时不会出现电池膨胀漏液破裂等事故，容量保持在95%以上。并且在专用充电器下，可以进行快速充放电。

电池技术发展方向

　　第一，在安全第一的前提下，提高锂离子电池的比能量。锂离子电池将长期是动力电池的主力，这一点是不容怀疑的。要发展高电位的正极，目前的重点是在发展三能材料以及高压材料，但它的安全性能仍存在问题，需要大家重视。另外，要发展高安全性的负极，包括硅碳、钛酸锂、软碳、硬碳。要发展长寿命、宽温度范围、高电压电池，三元、镍锰酸锂正极的电池要提高安全性，这个问题现在很严重，估计在“十三五”期间实用的单体比能量不超过200Wh/kg，也就是说到“十三五”后期可以用到200Wh/kg的电池发展电动汽车。

　　安全第一，就是不要片面追求高比能量，现在这个倾向很严重，因为定的目标是纯电动汽车的续航里程要不断提高，因此便要求电池的比能量不断提高，而没有把安全问题提到第一位来重视。蓄电池有不同的危险性，锂离子电池要提高比能量，就一定要强调安全第一。要优先使用高安全性的电池，宁愿牺牲一些比能量。在规模蓄电的设计中，要控制不发生“连锁反应”，即一个电池出了问题，其他周围电池不要继续发生燃烧爆炸的现象。在使用中，要坚持安全操作规程，不可“滥用”电池，造成不安全的现象发生。

　　磷酸铁锂电池的安全性高，价格低，用途广。但是现在有一个说法认为磷酸铁锂过时了，这种说法是不对的，这种安全性很好的电池，应该把它用好。固态锂电解质需要研究，但在近期难起作用。电池研究≠电池使用。研究成熟了才可用，不成熟的电池拿出来使用必然要出问题。

　　第二，关于下一代的动力电池有一种说法是锂硫电池，因为锂离子电池难以实现电动汽车500公里里程。日本NEDO提出，锂硫、锂氧是“后锂离子电池”，这是单纯从“理论比能量”一项考虑而得的推论，锂硫电池“进门容易”，而“越做越难”，只有解决了安全性低、循环次数低、能量转换率低、放电倍率低、体积比能量低这“五低”问题才有可以用作车用动力电池，所以汽车指望使用锂硫电池很难。锂硫电池可以在其他要求不高的地方使用，但是在动力电池上，日本的这个提法仍需探讨。

　　第三，“下下一代”动力电池有可能是锂氧电池。这个不容易达成，因为除了刚才锂硫电池存在的问题之外，锂氧电池里面既要有氧气的还原作用，又要使得氧在上面产生，这个双功能氧正极的问题是世界性的难题，多少年来都没解决，现在指望把这个难题加到锂氧电池上不太现实。国家可以支持个别团队坚持长期研究，但不能寄予过大的希望，这需要长时间技术和经验的支持和积累。

　　第四，大力提高铅炭电池性能与应用。这个电池保持了铅酸电池价廉、安全的优点，原料易得、可靠，是我国“十二五”期间的重要成果。尤其部分荷电态高倍率放电循环寿命>20万次，所以可以在电动汽车里面有很多新的贡献。