锂离子电池是一种二次电池，由两种可逆性嵌入和非嵌入的锂离子化合物作为正极和负极组成。当电池充电时，正极的锂原子电离成锂离子和电子，锂离子向正极移动，与电子形成锂原子。在放电过程中，锂原子从石墨晶体的阳极表面电离成锂离子和电子，在阴极处形成锂原子。所以，锂通常是锂离子的形式，而不是金属锂，所以这叫做锂离子电池。

　　2.工作原理-锂离子电池的结构

　　

　　

　　锂离子电池是几年前出现的锂离子电池替代产品，电池重要由正极和负极、电解液、隔膜和外壳组成。

　　正极-选择能吸收和储存锂离子的碳极。锂放电时，锂变成锂离子，离开电池的正极，到达锂离子电池的负极。

　　电极负极材料的选择尽可能接近锂的电势，电势可以嵌入锂化合物，如各种碳材料，包括天然石墨、组成石墨、碳纤维、中心相碳和金属氧化物。

　　电解质-由LiPF6碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、低粘度碳酸二乙酯和其他烷基碳酸酯组成的混合溶剂体系。

　　隔膜选用聚乙烯微孔膜，如PE、PP或其复合膜，特别是PP/PE/PP三层隔膜，不仅熔点低，而且耐穿性高，起到热安全的用途。

　　外壳由钢或铝制成，外壳总成具有防爆断电功能。

　　3.锂离子电池的工作原理

　　锂离子电池的工作原理是充放电原理。

　　当电池充电时，锂离子在电池正极形成，锂离子通过电解液到达负极。碳，也就是负极，具有许多微孔的层状结构，到达负极的锂离子嵌入在碳层的微孔中。锂离子嵌入越多，充电容量越大。此时正极处的化学反应为:

　　同样的道理，当电池放电时(我们使用电池的过程)，嵌在负极碳中的锂离子就会出来，并回到正极。锂离子越回到正极，放电容量越大。当我们谈论电池容量时，我们指的是放电容量。此时在负极上发生的化学反应为:

　　不难看出，在锂离子电池的充放电过程中，锂离子从正极运动到负极，再到正极。让我们把锂离子电池想象成一把摇椅。摇椅的两端是电池的南北两极。锂离子，就像一个优秀的运动员，在摇椅的两端来回运动。因此，专家们给锂离子电池起了一个他们最喜欢的名字:摇椅电池。

　　锂离子电池以碳素材料为负极，以含锂的化合物作正极，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。

　　在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌（习惯上正极用嵌入或脱嵌表示，而负极用插入或脱插表示）。在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插，被形象地称为“摇椅电池”。

　　当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。

　　同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。

　　电池的组成部分

　　（1）正极——活性物质一般为锰酸锂或者钴酸锂，镍钴锰酸锂材料，电动自行车则普遍用镍钴锰酸锂（俗称三元）或者三元+少量锰酸锂，纯的锰酸锂和磷酸铁锂则由于体积大、性能不好或成本高而逐渐淡出。导电集流体使用厚度10-20微米的电解铝箔。

　　（2）隔膜——一种经特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔结构，可以让锂离子自由通过，而电子不能通过。

　　（3）负极——活性物质为石墨，或近似石墨结构的碳，导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。

　　（4）有机电解液——溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂，聚合物的则使用凝胶状电解液。

　　

　　锂离子电池隔膜概述锂离子电池由正极材料、负极材料、电解液和隔膜4个部分组成。该隔膜是一种具有微孔结构的功能膜材料，厚度一般为8～40μm，在电池体系中起着分隔正负极、阻隔充放电时电路中电子通过、允许电解液中锂离子自由通过的作用，可在电池充放电或温度升高的情况下有选择地闭合微孔，以限制过大电流、防止短路，其性能的优劣直接决定了电池的整体性能。