锂电池日常使用过程中的常识

　　（１）、误区：“电池，前三次充电12小时以上”

　　对于锂电池的“”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。经过抽样调查，可以看出有相当一部分人混淆了两种电池的充电方法。

　　锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别，所查阅过的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。通常，手机说明书上介绍的充电方法，就是适合该手机的标准充电方法。

　　（２）、 不益长时间充电、电池完全用完再充电

　　锂电池的手机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。如果锂电池在充满后，放在充电器上也是也不再充电。

　　超常时间充电和完全用空电量会造成过度充电和过度放电，将对锂离子电池的正负极造成的损坏，从分子层面看，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。

　　（３）、电池寿命

　　关于锂离子电池充放电循环的实验表，关于循环寿命的数据列出如下(DOD是放电深度的英文缩写)：

　　循环寿命 (10％DOD):> 1000次

　　循环寿命 (100％DOD):> 200次

　　从上面数据可见，可充电次数和放电深度有关，10％DOD时的循环寿命要比100％DOD的要长很多。当然 如果折合到实际充电的相对总容量10％*1000=100，100％*200=200，后者的完全充放电还是要比较好一 些。但是锂电池的寿命主要体现在充放电周期上，这个周期是一个概念，上次使用了30％电力，充满电，下次又使用了70％的电力，又充满电，这个刚好是 一个充电周期。所以还是遵循锂电池***的口号“即用即充，即充即用”的方法使用锂电池。

　　（４）、定期深度充放电进行　电池校准

　　锂离子电池一般都带有管理芯片和充电控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、 温度、ID 、充电状态、放电次数等数值。这些数值在使用中会逐渐变化。使用说明中的“使用一个月左右应该全充放一次”的做法主要的作用应该就是修正这些寄存器里不当 的值。

　　通常说的高电压锂离子电池是指单体充电截止电压高于4.2V的电池，如：在手机上使用的锂离子电池，截止电压由4.2V发展到4.3V、4.35V，再到4.4V（小米手机、华为手机等）。目前4.35V和4.4V的锂离子电池已在市场上成熟使用，4.45V和4.5V也开始受到市场青睐，逐步会发展成熟起来。

　　目前国内外手机和其它数码类电子产品电池的生产厂家都在朝着高电压锂离子电池这个方向前进。高电压及高能量密度的锂离子电池在高端手机及便携式电子设备上会有更大的市场空间。正极材料和电解液是提高锂离子电池高电压的关键性材料，其中改性高电压钴酸锂、高电压三元材料的使用将更加成熟和普遍。

　　高电压锂离子电池随着电压的提升，在使用过程中某些安全性能会降低，因此在动力汽车上还没有批量使用。目前动力汽车所用电池正极材料主要还是以三元材料、磷酸铁锂为主。为了提升能量密度满足需求，一般选择811NCM和NCA等高镍正极材料、高容量硅碳负极或提高电池空间的利用率等方式来提升其能量密度和续航能力。

　　在所有元素中，锂具有最负的标准电极电位(－3.045V vs. SHE，即相对于标准氢电极为－3.045V)，且锂原子得失1mol电子所需的***轻(原子量为6.94g/mol，密度为0.53g/cm3)。锂的理论比容量可达到3860Ah/kg，而锌和铅分别只有820Ah/kg和260Ah/kg。因此，以锂作为负极的电池具有电压高和理论能量密度高等特点。锂电池的研究历史可以追溯到20世纪50年代，一次锂电池于70年代进入实用化，包括Li/MnO2电池、Li/SO2电池、Li/SOCl2电池和Li/(CF)n电池等。为了实现能源的可持续性，人们开始研究锂二次电池。

　　Stanford大学团队于1970年代研究嵌入化学反应，采用TiS2作为正极，以锂作为负极，制成了嵌入式正极材料锂二次电池[2]，由于锂的枝晶问题影响电池安全，以加拿大Moli公司1990年电池产品发生安全事故为标志，以锂为负极的二次电池技术研究进入低潮，之后即进入锂离子电池时代。Armand等于1977年报道了锂石墨插层化合物等[3]，至1980年基本形成了嵌入化合物作为锂离子电池电极的概念[4]，同年，Good enough等合成出层状嵌入化合物LiMO2(M=Co，Ni，Mn)，并且发现其中的锂离子可逆的脱嵌和嵌入[5]，钴酸锂成为锂离子电池的***代正极材料。1990年，日本公司开发出个商业化的锂离子电池[6]，全球开始兴起了锂离子电池研究的热潮。

　　锂离子电池工作原理见图5。电池负极一般是碳素材料，正极是含锂的过渡氧化物LiCoO2或LiMn2O4，LiFePO4等，电解质是锂盐的有机溶液或聚合物。充电时，正极中的锂离子脱离LiCoO2或LiMn2O4晶体，经过电解质嵌入碳材料负极；放电时则相反。用LiCoO2作正极活性物质的锂离子电池反应为：

　　放电时：Li1－xCoO2＋LixC6→LiCoO2＋6C；

　　充电时：LiCoO2＋6C→Li1－xCoO2＋LixC6。

　　锂离子电池具有工作电压高、重量轻、体积小、无记忆效应、自放电率低、循环寿命长等优点，已广泛应用于移动电话、笔记本电脑、PDA等移动终端产品。纯电动汽车动力电池的容量决定了车辆的续航能力，大电流放电能力决定车辆加速能力，因此，高比能量和大功率锂离子电池成为选的电动汽车电池