充放电倍率对应的电流值乘以工作电压，就可以得出锂离子电池的连续功率和峰值功率指标。充放电倍率指标定义的越详细，对于使用时的指导意义越大。尤其是作为电动交通工具动力源的锂离子电池，需要规定不同温度条件下的连续和脉冲倍率指标，以确保锂离子电池使用在合理的范围之内。

4.电压

锂离子电池的电压，有开路电压、工作电压、充电截止电压、放电截止电压等一些参数，本文不再分开一一论述，而是集中做个解释。

开路电压，顾名思义，就是电池外部不接任何负载或电源，测量电池正负极之间的电位差，此即为电池的开路电压。

工作电压，就是电池外接负载或电源，处在工作状态，有电流流过时，测量所得的正负极之间的电位差。一般来说，由于电池内阻的存在，放电状态时的工作电压低于开路电压，充电时的工作电压高于开路电压。

充/放电截止电压，是指电池允许达到的最高和最低工作电压。超过了这一限值，会对电池产生一些不可逆的损害，导致电池性能的降低，严重时甚至造成起火、爆炸等安全事故。

电池的开路电压和工作电压，与电池的容量存在一定的对应关系。

5.寿命

锂离子电池的寿命会随着使用和存储而逐步衰减，并且会有较为明显的表现。仍然以智能手机为例，使用过一段时间的手机，可以很明显的感觉到手机电池“不耐用”了，刚开始可能一天只充一次，后面可能需要一天充电两次，这就是电池寿命不断衰减的体现。

锂离子电池的寿命分为循环寿命和日历寿命两个参数。循环寿命一般以次数为单位，表征电池可以循环充放电的次数。当然这里也是有条件的，一般是在理想的温湿度下，以额定的充放电电流进行深度的充放电(100% DOD或者80%DOD)，计算电池容量衰减到额定容量的80%时，所经历的循环次数。

日历寿命的定义则比较复杂，电池不可能一直在充放电，有存储和搁置，也不可能一直处于理想环境条件，会经历各种温湿度条件，充放电的倍率也是时刻在变化的，所以实际的使用寿命就需要模拟和测试。简单的说，日历寿命就是电池在使用环境条件下，经过特定的使用工况，达到寿命终止条件(比如容量衰减到80%)的时间跨度。日历寿命与具体的使用要求是紧密结合的，通常需要规定具体的使用工况，环境条件，存储间隔等。

日历寿命比循环寿命更具有实际意义，但由于日历寿命的测算非常复杂，而且耗时太长，所以一般电池厂家只给出循环寿命的数据。如需要获得日历寿命的数据，通常要额外付费，且要等待很长时间。

6.内阻

锂离子电池的内阻是指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力，它包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。

欧姆内阻由电极材料、电解质、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成。极化内阻是指电化学反应时由极化引起的电阻，包括电化学极极化和浓差极化引起的电阻。

内阻的单位一般是毫欧姆(mΩ)，内阻大的电池，在充放电的时候，内部功耗大，发热严重，会造成锂离子电池的加速老化和寿命衰减，同时也会限制大倍率的充放电应用。所以，内阻做的越小，锂离子电池的寿命和倍率性能就会越好。

7.自放电

电池在放置的时候，其容量是在不断下降的，容量下降的速率称为自放电率，通常以百分数表示：%/月。

自放电是我们不希望看到的，一个充满电的电池，放个几个月，电量就会少很多，所以我们希望锂离子电池的自放电率越低越好。

这里需要特别注意，一旦锂离子电池的自放电导致电池过放，其造成的影响通常是不可逆的，即使再充电，电池的可用容量也会有很大损失，寿命会快速衰减。所以长期放置不用的锂离子电池，一定要记得定期充电，避免因为自放电导致过放，性能受到很大影响。

8.工作温度范围

由于锂离子电池内部化学材料的特性，锂离子电池有一个合理的工作温度范围(常见的数据在-40℃~60℃之间)，如果超出了合理的范围使用，会对锂离子电池的性能造成较大的影响。

不同材料的锂离子电池，其工作温度范围也是不一样的，有些具有良好的高温性能，有些则能够适应低温条件。锂离子电池的工作电压、容量、充放电倍率等参数都会随着温度的变化而发生非常显著的变化。长时间的高温或低温使用，也会使得锂离子电池的寿命加速衰减。因此，努力创造一个适宜的工作温度范围，才能够最大限度的提升锂离子电池的性能。

除了工作温度有限制之外，锂离子电池的存储温度也是有严格约束的，长期高温或低温存储，都会对电池性能造成不可逆的影响。

二、锂离子电池的正负极材料

我们经常会看到磷酸铁锂，三元等专业的锂离子电池术语，这些都是根据锂离子电池正极材料来区分锂离子电池的类型。相对来讲，锂离子电池的正、负极材料对电池性能的影响比较大，是大家比较关心的方面。那么，当前市场上都有哪些常见的正负极材料呢？用他们做锂离子电池，又有哪些优缺点？

1.正极材料

首先，我们来看看正极材料，正极材料的选择，主要基于以下几个因素考虑：

1)具有较高的氧化还原反应电位，使锂离子电池达到较高的输出电压；

2)锂元素含量高，材料堆积密度高，使得锂离子电池具有较高的能量密度；

3)化学反应过程中的结构稳定性要好，使得锂离子电池具有长循环寿命；

4)电导率要高，使得锂离子电池具有良好的充放电倍率性能；

5)化学稳定性和热稳定性要好，不易分解和发热，使得锂离子电池具有良好的安全性；

6)价格便宜，使得锂离子电池的成本足够低；

7)制造工艺相对简单，便于大规模生产；

8)对环境的污染低，易于回收利用。

当前，锂离子电池的能量密度、充放电倍率、安全性等一些关键指标，主要受制于正极材料。

2.负极材料

相对而言，针对锂离子电池负极材料的研究，没有正极材料那么多，但是负极材料对锂离子电池性能的提高仍起着至关重要的作用，锂离子电池负极材料的选择应主要考虑以下几个条件：

1)应为层状或隧道结构，以利于锂离子的脱嵌；

2)在锂离子脱嵌时无结构上的变化，具有良好的充放电可逆性和循环寿命；

3)锂离子在其中应尽可能多的嵌入和脱出，以使电极具有较高的可逆容量；

4)氧化还原反应的电位要低，与正极材料配合，使电池具有较高的输出电压；

5)首次不可逆放电比容量较小；

6)与电解质溶剂相容性好；

7)资源丰富、价格低廉；

8)安全性好；

9)环境友好。

锂离子电池负极材料的种类繁多，根据化学组成可以分为金属类负极材料(包括合金)、无机非金属类负极材料及金属氧化物类负极材料。

(1)金属类负极材料：这类材料多具有超高的嵌锂容量。最早研究的负极材料是金属锂。由于电池的安全问题和循环性能不佳，金属锂作为负极材料并未得到广泛应用。近年来，合金类负极材料得到了比较广泛的研究，如锡基合金，铝基合金、镁基合金、锑基合等，是一个新的方向。

(2)无机非金属类负极材料：用作锂离子电池负极的无机非金属材料主要是碳材料、硅材料及其它非金属的复合材料。

(3)过渡金属氧化物材料：这类材料一般具有结构稳定，循环寿命长等优点，如锂过渡氧化物(钛酸锂等)、锡基复合氧化物等。

就当前的市场而言，在大规模商业化应用方面，负极材料仍然以碳材料为主，石墨类和非石墨类碳材料都有应用。在汽车及电动工具领域，钛酸锂作为负极材料也有一定的应用，主要是具有非常优异的循环寿命、安全性和倍率性能，但是会降低电池的能量密度，因此不是市场主流。其他类型的负极材料，除了SONY在锡合金方面有产品推出，大多仍以科学研究和工程开发为主，市场化应用的比较少。返回搜狐，查看更多