1.锂电池充电原理

    锂电池特征:

    A. 高能量密度:锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半，体积是镍镉的40-50%，镍氢的20-30%。

    B. 高电压:一个锂离子电池单体的工作电压为3.7V(平均值)，相当于三个串联的镍镉或镍氢电池。

    C. 无污染:锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞之类的有害金属物质。

    D. 不含金属锂:锂离子电池不含金属锂，因而不受飞机运输关于禁止在客机携带锂电池等规定的限制。

    E. 循环寿命高:在正常条件下，锂离子电池的充放电周期可超过500次。

    F. 无记忆效应:记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中，电池的容量减少的现象。锂离子电池不存在这种效应。

    G. 快速充电:使用额定电压为4.2V的恒流恒压充电器可以使锂离子电池在一至两个小时内得到满充。 锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成，负极则是特殊分子结构的碳．常见的正极材料主要成分为liCoO2 ，充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中．放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合．锂离子的移动产生了电流．

    化学反应原理虽然很简单，然而在实际的工业生产中，需要考虑的实际问题要多得多。正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性，负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子；填充在正负极之间的电解液，除了保持稳定，还需要具有良好导电性，减小电池内阻。虽然锂离子电池很少有镍镉电池的记忆效应，记忆效应的原理是结晶化，在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是，锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降，其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化，从分子层面来看，正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞；从化学角度来看，是正负极材料活性钝化，出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况，总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。过度充电和过度放电，将对锂离子电池的正负极造成{yj}的损坏，从分子层面看，可以直观的理解，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。这也是锂离子电池为什么通常配有充放电的控制电路的原因。不适合的温度，将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物，所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下，复合膜膜孔闭合或电解质变性，电池内阻增大直到断路，电池不再升温，确保电池充电温度正常．而深充放能提升锂离子电池的实际容量吗？专家明确地告诉我，这是没有意义的。他们甚至说，所谓使用前三次全充放的 “xx”也同样没有什么必要。然而为什么很多人深充放以后 Battery Information 里标示容量会发生改变呢 ? 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，使得电池的充电控制和标称容量吻合电池的实际情况。充电控制芯片主要控制电池的充电过程。

    锂离子电池的充电过程分为两个阶段，恒流快充阶段（电池指示灯呈黄色时）和恒压电流递减阶段 ( 电池指示灯呈绿色闪烁。恒流快充阶段，电池电压逐步升高到电池的标准电压，随后在控制芯片下转入恒压阶段，电压不再升高以确保不会过充，电流则随着电池电量的上升逐步减弱到 0 ，而最终完成充电。电量统计芯片通过记录放电曲线（电压，电流，时间）可以抽样计算出电池的电量，这就是我们在 Battery Information里读到的 wh. 值．而锂离子电池在多次使用后，放电曲线是会改变的，如果芯片一直没有机会再次读出完整的一个放电曲线，其计算出来的电量也就是不准确的．所以我们需要深充放来校准电池的芯片。

2.锂电池铅电池比较：

   铅酸电池具有电动势大，操作温度广、结构简单、技术成熟，使用可靠等优点。在紧急照明设备、车辆启动、电动车、固定备用直流电源等都用到了该电池。

   现在汽车通用铅酸电池，也少有镍氢电池的，价格会贵一些，今后的发展趋势是锂离子电池，有些动力汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）已经使用磷酸铁锂锂离子电池.

   铅蓄电池的含义：铅蓄电池(Sealed Rechargeable Battery)， 常用的充电电池除了锂电池之外，铅酸电池也是非常重要的一个电池统。但其体积和重量一直无法获得有效的改善，因此目前最常见还是使用在汽车、摩托车发动之 上。这种电池的独特之处是，当电池使用一段使电压下降时，可以给它通以反向电流，使电池电压回升。因为这种电池能充电，可以反复使用，所以称它为“铅酸蓄电池”。

   铅蓄电池的特点：铅蓄电池的优点是放电时电动势较稳定，缺点是比能量（单位重量所蓄电能）小，对环境腐蚀性强。铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好（尤其适于干式荷电贮存）、造价较低，因而应用广泛。 锂电池的含义：锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。

    锂电池的特点：1 具有更高的能量重量比和能量体积比2、电压高，单节锂电池电压为3.6V，约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压；3、自放电小可长时间存放，这是该电池最突出的优越性； 4、锂电池安全性能较差; 从总体来分析，这两种电池各有自己的特点，现在比较普遍是铅蓄电池，但是锂电池却是一种流行的趋势。锂电池在电动车行业已经发展了，而且使用效果不错，只是价格高，速度不能太快，因为锂电池放电电流过大容易出现爆炸事故，现在的技术已经基本解决该问题。

    2009年是锂电发展最迅猛的一年，在这一年中实现产量不下（包括部分出口）。但是随着铅酸电池原材料的铅价大幅下降，而锂电的原材料价格几乎没有变化，使得锂电的xxx优势并不明显。但锂电工艺制造的难度、成本的昂贵，价格的高企，从目前来看还很难与铅酸电池进行正面竞争。尽管锂电制造成本的下降还有较大的空间，但要将锂电的制造价格与铅酸电池相比处于比较接近的状态，这不仅仅是制造工艺的成熟与规模量产的提高问题，更多的是政策层面考虑和重视的问题.