什么是锂电池？

锂电池常见于手机和笔记本电脑等消费类电子产品中，也可为无绳工具和电动汽车供电。与碱性电池相比，锂电池具有能量密度高、使用寿命长以及整体安全性高等优点。

这些电池具有正负集流器、电解质溶液和隔膜。它们的储能过程是通过锂离子在电子导电材料中的可逆插层，将锂离子插层到电子导电固体中。

锂离子电池是一种可充电电池

锂离子电池是使用锂离子存储能量的可充电电池，已成为使用最广泛的电池类型之一。你可能会在闹钟、手电筒、剃须刀和无绳电话等家用电器中遇到锂离子电池；笔记本电脑和智能手机也使用锂离子电池。锂离子电池之所以大受欢迎，是因为它们具有高能量密度，与传统电池相比，可以在更小的空间内储存更多的电量，这使得锂离子电池比传统电池更加小巧便携。

这些电池包含两个电极，中间有电解质。放电时，负极向正极释放电子，这些电子通过外部电路收集能量，然后通过称为插层或脱插层的过程以化学能的形式储存在电池中。

充电时，情况恰好相反：电子从一个电极通过正极--接地连接转移到负极，产生离子，离子通过电解质通道流向外界，在正极再次充电之前被集电极收集。每次充电/放电循环都会重复这一过程。

与其他化学电池相比，锂离子电池具有许多优势，包括成本低、能量密度高和寿命长。此外，锂离子电池比铅酸电池更安全，也更环保--但仍有火灾风险，因为容易短路，还有热失控风险，可能导致电池过热并最终爆裂。

这些电池形态各异，适用于各种设备。常见的锂电池包括 AAA、AA、C 或 D 圆柱形，以及一些数码相机和笔记本电脑使用的定制形状。此外，锂电池还用于小家电、儿童玩具、电子烟，甚至为电动汽车提供动力！虽然锂电池有时很难从其他类型的电池中辨别出来，但通常印有 "锂 "字样的电池都能帮助我们轻松辨别。

它们具有高能量密度

锂电池的能量密度使其能够以单位体积或质量储存电能，因此与传统的碱性电池相比，锂电池体积更小、重量更轻，而且能够提供更多电能。锂电池更长的使用寿命也使其在笔记本电脑、手机、混合动力汽车和电动汽车中大受欢迎。

能量密度衡量的是电池中存储的电能，用瓦特小时/千克（Wh/kg）表示。能量密度不应与功率密度相混淆，功率密度衡量的是在一段时间内能提供多少电能；在处理需要瞬时供电的设备（如需要立即供电的电灯或电器）时，功率密度更有意义。

锂电池的能量密度取决于阴极和阳极电极、电解液和其他辅助元件所选用的材料。阳极应由能与锂发生化学反应的非金属（如碳）组成，而阴极应由能在放电/充电过程中接受锂离子的金属组成。这样才能确保在充放电循环过程中，锂离子以不同的速率在电极之间流动。

电池放电时，负锂离子通过电解质液体从阳极移动到阴极，并在内部还原半反应中与阴极材料结合，释放出电子，完成外部电路并做功。

金属锂的反应性太强，不适合用作正极，但它可以插层到非金属阴极材料中，形成所谓的插层电极。由于锂的高反应性，阳极和阴极材料必须使用固体聚合物电解质分开，以避免锂离子接触到水，而水会在电池电压下分解并导致内部短路。

锂离子电池具有高能量密度，因此用途广泛，而且比碱性电池更安全，因为碱性电池在过度充电时可能会产生过热或起火。此外，锂离子电池的使用寿命是碱性电池的四倍。

可快速充电

锂电池的能量密度比碱性电池高，充电速度更快，是电动工具、便携式可穿戴设备、混合动力车和电动汽车等的理想选择。不过，锂电池的寿命取决于多种因素，包括温度和充电方式--要想最大限度地发挥锂电池的价值，必须使用高质量的充电器，并严格遵守其使用说明；此外，在室温下充电有助于防止电池内容物过早老化。

锂离子电池由一个或多个配备阳极、阴极、隔膜和电解液的电池组成；这些元素共同作用，分别储存正负锂离子。当外部电流通过电池时，锂离子通过电解液从阳极移动到阴极，并在电极之间产生电势差，为被供电设备提供电力。

电池的寿命取决于许多变量，如温度和使用模式。循环次数和内阻也起着重要作用，但不那么关键。虽然许多设备制造商建议在一定的循环次数（用科学语言称为循环次数）后更换电池，但这种方法的深度可能不同（更多详情，请参阅 BU-501：放电基础知识）。因此，最好以容量来评估性能，以此作为健康状况的指标。

正确的电池充电需要恒流 (CC) 和恒压 (CV)。CC 充电可使电池达到每个电池单元的目标电压限制；达到目标电压限制后，CV 充电会逐渐降低电流，以防止过度充电而缩短电池寿命。充电可使用交流适配器或专用电池充电器；使用后者可获得最佳效果，避免阳极和阴极过早老化。

它们是安全的

锂电池由阳极和阴极组成，阳极和阴极被电解质层隔开，通电时电子在电极间流动。在这一过程中，电子沿其路径在电极之间流动，产生电流并加热阳极；同时阴极释放出锂离子，并向阳极回流。能量密度取决于锂的用量和电池电压；例如，充电水平为 3.5 Ah 的电池每克锂的能量密度为 41.7kJ，超过了汽油中的能量密度！

锂电池对高温极为敏感。因此，用户必须遵守产品说明，避免物理滥用，并定期检查电池的充电状态。此外，使用专为锂离子电池类型定制的充电器可以控制进入电池的电量，防止过度充电导致热失控。

将锂离子电池放置在通风良好的地方是另一项基本安全措施，有助于防止电池过热引发火灾，而火灾会迅速蔓延到整个企业、建筑和周围环境，变得一发不可收拾，对每个人都造成危险。

一旦锂电池着火，保持冷静并迅速采取行动至关重要。如果火势较小，可尝试使用干粉灭火器或水灭火。但如果火势较大，则需要立即疏散并拨打 911，但无论哪种情况，都不要惊慌！

涉及锂离子电池的爆炸极其危险，应予以高度重视。应注意警告信号，如肿胀、奇怪的嘶嘶声或爆裂声、过热或异常气味；如果出现任何此类症状，应立即将电池取出，如果电池发热，应尽快将其放在远离可燃物的不导电表面上。如果摸上去发热，则可能是内部损坏，可能导致激活时爆炸。

如果您携带锂离子电池旅行，了解空运规则至关重要。如果对需要采取的措施有疑问，请联系航空公司或危险品代表，以获得指导和帮助。