什么是锂电池？与普通电池有什么区别？
锂离子电池基础知识 便携式电子产品都是以电池作为电源的。随着便携式产品的飞速发展，各种电池的使用量也大幅增加，并开发出了许多新型电池。除了大家熟悉的高性能碱性电池、可充电镍镉电池、镍氢电池外，还有近年来开发的锂电池。这里主要介绍锂电池的基础知识。包括它的特性、主要参数、型号含义、适用范围、使用注意事项等。 锂是一种金属元素，化学符号为Li（其英文名），是一种银白色、非常柔软、化学性质活泼的金属，也是最轻的金属。除了用于原子能工业外，还可以用来制造特种合金、特种玻璃（电视机上用的荧光屏玻璃）和锂电池。在锂电池中，它用作电池的正极。锂电池也分为不可充电和可充电两大类。不可充电的电池叫一次性电池，只能将化学能转化为电能一次，不能将电能还原回化学能（或还原性能极差）。可充电的电池叫二次电池（也叫蓄电池），它能将电能转化为化学能并储存起来，使用时又能将化学能转化为电能，具有可逆性，即电能和化学能同时转化成电能。锂电池的主要特点。锂电池最大的特点就是比能高。什么是比能？比能是指单位重量或单位体积的能量。比能用Wh/kg或Wh/L来表示。Wh是能量的单位，W是瓦特，h是小时；kg是千克（重量单位），L是升（体积单位）。
这里举个例子来说明：一节5号镍镉电池的额定电压是1.2V，容量是，所以它的能量是0.96Wh（12V×08Ah）。同样大小的一节5号锂二氧化锰电池的额定电压是3V，容量是，所以它的能量是3.6Wh。这两个电池的体积是一样的，所以锂二氧化锰电池的比能量是镍镉电池的3.75倍！一节5号镍镉电池的重量约为23g，而一节5号锂二氧化锰电池的重量约为18g。一节锂二氧化锰电池是3V，而两节镍镉电池只有2.4V。所以，使用锂电池时，电池数量少（使便携式电子产品体积更小、更轻），电池的工作寿命长。此外，锂电池还具有放电电压平稳、使用温度范围宽、自放电率小、贮存寿命长、无记忆效应、无污染等优点。锂电池的缺点是价格昂贵，因此目前应用并不广泛，主要应用于掌上电脑、PDA、通讯设备、照相机、卫星、导弹、鱼雷、仪器仪表等方面。随着技术的发展、工艺的改进和生产量的增加，锂电池的价格将不断下降，应用也将越来越普遍。 不可充电锂电池 不可充电锂电池种类繁多，目前常用的有锂二氧化锰电池、锂亚硫酰氯电池以及锂与其他化合物电池等，本文只介绍最常用的几种。 1、锂二氧化锰电池（Li MnO2） 锂二氧化锰电池是以锂为阳极，二氧化锰为阴极，采用有机电解液的一次性电池。
这种电池的主要特点是电池电压高，额定电压3V（是普通碱性电池的两倍）；终止放电电压2V；比能量大（见上面的例子）；放电电压稳定可靠；贮存性能好（贮存时间3年以上），自放电率低（年自放电率≤2%）；工作温度范围-20℃～+60℃。这种电池可以制成不同的形状，以适应不同的要求，有长方形、圆柱形、纽扣形（纽扣式），圆柱形的还有直径和高度不同的。上图是日本产万胜锂锰二氧化电池，3伏，不可充电，单节电池体积15x40毫米。可充电锂离子电池可充电锂离子电池是目前手机中使用最广泛的电池，但它比较“娇气”，使用过程中不能过充或过放（会损坏电池或使电池报废）。因此电池上都有保护元件或保护电路，防止昂贵的电池受到损坏。锂离子电池充电要求非常高，终止电压精度必须在1%以内。目前各大半导体器件厂家都开发出了多种锂离子电池充电IC，以保证安全、可靠、快速的充电。现在手机已经非常普遍，有些手机使用的是镍氢电池，但是智能手机使用的是锂离子电池。正确使用锂离子电池对延长电池寿命非常重要。锂离子电池是目前应用最广泛的锂电池，根据不同电子产品的要求，可以制成扁平长方形、圆柱形、矩形和纽扣形等，还有几节电池串联组成的电池组。
锂离子电池的额定电压为3.6V（部分产品为3.7V），充满电时的终止充电电压与电池正极材料有关：石墨正极材料为4.2V；焦炭正极材料为4.1V。不同的正极材料内阻也不同，焦炭正极内阻稍大，其放电曲线也稍有不同，如图1所示。一般有4.1V锂离子电池、4.2V锂离子电池之分，现在用的大多为4.2V，锂离子电池的终止放电电压为2.5V~2.75V（电池厂给出工作电压范围或终止放电电压，参数略有不同）。低于终止放电电压继续放电称为过放电，会损坏电池。锂离子电池不宜大电流放电。过大电流放电会减少放电时间（内部会产生较高的温度，会损失能量），所以电池厂家给出最大放电电流，使用过程中应小于最大放电电流。锂离子电池对温度有一定的要求，厂家给出了充电温度范围、放电温度范围和储存温度范围。锂离子电池对充电的要求非常高，需要精密的充电电路来保证充电安全。终止充电电压精度的公差为额定值的±1%（例如：给4.2V锂离子电池充电，公差为±0.042V）。过压充电会对锂离子电池造成永久性损坏。锂离子电池的充电电流应以电池厂家的建议为准，并需有限流电路，避免过流（过热）。常用的充电速率为0.25C~1C（C为电池的容量，如C=1C充电速率即表示充电电流为800mA）。
大电流充电时，常要检测电池温度，防止电池过热损坏或爆炸。锂离子电池的充电分为两个阶段，先恒流充电，接近终止电压时，改恒压充电。其充电特性如图2所示。这是一块容量为4.2V的电池，以800mA恒流（充电速率为1C）对电池进行充电，开始时电池电压以较大的斜率上升，当电池电压接近4.2V时，改4.2V恒压充电，电流逐渐减小，电压变化不大。当充电电流降至1/10C（约80mA）时，认为已接近充满电，可以终止充电（有些充电器在达到1/10C后启动定时器，经过一定时间后结束充电）。锂离子电池在充电或放电过程中如果出现过充、过放或者过流等情况，都会对电池造成损害或者减少其使用寿命。 应用注意事项： 锂离子电池的应用注意事项除了与不可充电锂电池相同外，充电时还应注意以下几点： 1.锂离子电池有4.1V、4.2V终止充电不同类型，所以充电时请注意4.1V的电池不能用4.2V的充电器给，否则会有过充的风险（4.1V与4.2V充电器所用的充电器IC不一样！）。 2.电池充电时环境温度不能超出产品特性表所列的温度范围。 3.不允许反向充电。 4、不要用给镍镉电池充电的充电器（用于给三节镍镉电池充电）去给锂离子电池充电（虽然额定电压是一样的，都是3.6V），但是充电方式不一样，容易造成过充。
放电方面要注意以下几点：1、锂离子电池的放电电流不能超过产品特性表给出的最大放电电流，放电电流大时会产生较高的温度（能量损失），减少放电时间，如果电池内没有保护元件，就会出现过热现象，损坏电池。2、不同温度下的放电曲线不同，如图5所示，从图中可以看出，不同温度下放电电压、放电时间也不同，最坏的情况是在-20℃放电时。储存方面：1、电池如果长时间储存，应保持在50%放电状态。2、电池应存放在低温干燥的环境中。3、远离热源，不要放在阳光直射的地方。工作原理比喻形象：现在我们用生活中常见的泡沫现象来比较一下锂离子电池的原理和充放电机制。锂离子电池就像一堆肥皂泡，气泡里储存着电能。充电时，气泡会随着充电时间的增加而不断变大，当超过其极限时，气泡就会破裂，锂电池晶体就会受损，造成永久性损坏。当电池过放电时，气泡就会破裂消失，那么气泡就无法再充电，从而导致锂电池失效。如何防止气泡破裂和破裂呢？就要用保护电路来严格控制。当然，优质的电芯和精确的控制电路可以大大延长电池的使用寿命。站长最喜欢的还是锂离子电池，自放电小，容量大，性能优越。
站长对一台全新富士通笔记本配10.8V/2.4AH锂电池做过放电测试（下图锂电池，电池是松下的，6块电芯，2并3串），放电负载是6寸液晶显示器，工作电流780毫安，测试结果如下： 时间T 端电压V 6：40 12.00 6：52 11.83 7：20 11.43 7：56 11.16 8：23 11.00 8：50 10.92 9：10 10.84 9：35 10.55 9：46 9.85 9：52 9.00 放电持续3个小时！可以看出这块电池的性能真的很棒！容量很足！这是一款恒流恒压锂电池充电控制板。图中Q1、R1、W1、TL431组成精密可调稳压电路。Q2、W2、R2组成可调恒流电路。Q3、R3、R4、R5、LED为充电指示电路。随着被充电锂电池电压的逐渐上升，充电电流会逐渐减小，当电池充满电后，R4上的压降会不断减小，最终Q3截止，LED熄灭。为确保电池充满电，请在指示灯熄灭后继续充电1~2小时。使用时，需要在Q2、Q3上安装适当大小的散热片。
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