简述锂离子电池的特性及优缺点

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。

锂离子电池优点

1、锂离子电池电压平台高：单体电池的平均电压为3.7V或3.2V，约等于3只镍镉电池或镍氢电池的串联电压，便于组成电池组。

2、具有高储存能量密度：相对其他电池而言锂离子电池能量密度很高，目前已达到460-600Wh/kg，约为铅酸电池的6～7倍。这就意味着在相同电荷容量下，锂离子电池重量更轻。据计算相同体积下重量约为铅酸产品的1/5～1/6。

3、使用寿命相对较长：锂离子电池的使用寿命可达到6年以上。以磷酸亚铁锂为正极的锂离子电池为例，在1C充放电倍率下，循环周期的*纪录可达1000次。

4、具备高功率承受力：电动汽车锂离子电池用的磷酸亚铁锂离子电池*充放电倍率可以达到15C-30C，这非常适合动力汽车高强度的启动和加速。

5、自放电率很低。自放电率是锂离子电池*突出的优越性之一，室温下满电存储一个月的自放电率约10％左右，而同等条件下镍镉为25～30％、镍氢为30～35％。

6、无记忆效应：这意味着锂离子电池可以随时充放电，而不必像镍氢、镍锡电池相同，必须要等到电量耗尽。

7、高低温适应性强：锂离子电池可在-20℃--60℃的环境下使用，经过工艺上的处理，可以在-45℃环境下使用。

8、绿色环保：不论生产、使用和报废都不含有也不出现铅、汞、镉等有毒重金属物质。

9、锂离子电池的重要原材料锂、锰、铁、钒等在我国都是富产资源；生产基本不消耗水，对水之源稀缺的国家十分有利。

锂离子电池的缺点

1、错误使用存在安全隐患：由于锂离子电池组成物质非常活跃，若使用错误将会出现电解液分解、燃烧甚至爆炸的重大事故。

2、不同放电倍率对电池的可用容量影响较大。

3、过充电和过放电均会对电池造成不可恢复的损害：针对以上的缺点，一般大容量的锂离子电池组均采用了保护装置来监视电池的使用过程。