一、定義與分類

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。根據(jù)鋰的存在形態(tài)不同，鋰電池可劃分為兩大類：鋰金屬電池和鋰離子電池。

鋰金屬電池：一般使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料，通過金屬鋰的腐蝕或氧化來產(chǎn)生電能。這類電池電能量高，但容易發(fā)生火災(zāi)和爆炸，且大多是一次性電池，不能充電和循環(huán)利用。其主要應(yīng)用形式為紐扣電池，常用于電腦板卡、車鑰匙等設(shè)備。

鋰離子電池：則是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料，依靠鋰離子在正極和負極之間往返嵌入和脫嵌實現(xiàn)充放電。鋰離子電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長、自放電小、無記憶效應(yīng)、環(huán)境友好等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于智能手機、筆記本電腦、電動汽車、航空航天、電力儲存等領(lǐng)域。

二、工作原理

鋰離子電池的工作原理主要基于鋰離子在正負極之間的遷移。充電時，鋰離子從正極材料中脫出，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極，負極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反，鋰離子從負極脫出，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入正極。這種充放電過程實現(xiàn)了電能的儲存和釋放。

三、性能指標

鋰離子電池的性能指標主要包括電壓、容量、內(nèi)阻、循環(huán)壽命等。

電壓：包括標稱電壓、充電限制電壓、放電截止電壓等。標稱電壓是電池標準放電過程中的平均電壓，也是電池能量最為集中的電壓點。

容量：指電池在一定條件下所能放出的電量，分為標稱容量和最小容量。標稱容量是電池生產(chǎn)廠家標明的電池容量，而最小容量是指在一定放電條件下電池應(yīng)放出的最低電量。

內(nèi)阻：包括直流內(nèi)阻和交流內(nèi)阻，反映了電池內(nèi)部電阻的大小，對電池的性能有重要影響。

循環(huán)壽命：指電池在特定條件下進行充放電循環(huán)的次數(shù)，一般將電池容量降至額定容量的80%定義為電池壽命截止。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

鋰離子電池因其優(yōu)異的性能被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。在消費電子領(lǐng)域，鋰離子電池是智能手機、筆記本電腦等設(shè)備的標配電源；在電動汽車領(lǐng)域，鋰離子電池作為動力電池，推動了新能源汽車的快速發(fā)展；在航空航天領(lǐng)域，鋰離子電池因其高能量密度和輕量化特點被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星、無人機等設(shè)備；在電力儲存領(lǐng)域，鋰離子電池則成為儲能電站的重要組成部分。

五、發(fā)展趨勢

隨著科技的進步和市場的擴大，鋰離子電池技術(shù)也在不斷發(fā)展。未來，鋰離子電池將朝著更高能量密度、更長循環(huán)壽命、更低成本、更安全可靠的方向發(fā)展。同時，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和全球?qū)Νh(huán)境保護的重視，鋰離子電池的市場需求將持續(xù)增長，為鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供廣闊的空間。

綜上所述，鋰電池作為一種重要的能源儲存和轉(zhuǎn)換裝置，在現(xiàn)代社會中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著技術(shù)的不斷進步和市場的不斷擴大，鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訌V泛，其發(fā)展前景也將更加廣闊。