數(shù)碼產(chǎn)品和智能設(shè)備的發(fā)展給我們帶來了更加便利的生活，但這些產(chǎn)品的增加也引發(fā)了一些問題，頻繁的充電讓很多朋友感到麻煩，新聞中出現(xiàn)的燃燒事故也讓很多用戶在選購產(chǎn)品時(shí)更為謹(jǐn)慎。

　　本文就為您介紹我們在日常生活中接觸到的鋰離子電池，以及不同鋰離子電池的工作原理，一起來分析他們的功能性和安全性能到底如何。

　　需要注意的是，我們常說的18650電池指的是電池的外形尺寸，而聚合物電池則是按照鋰電池中電解質(zhì)性狀分類的一種，兩者不是非此即彼的關(guān)系，這兩種分類方式也不在本文的探討范圍。

　　鋰離子電池按照正極材料主要可以分為鎳鋰電池（LiNiO2）、鎳鈷鋰電池（LiNi0.8Co0.2O2）、錳鋰電池（LiMn2O4）、三元電池（LiNi0.3Co0.3Mn0.3O2）以及磷酸鐵鋰電池（LFP）。鋰離子電池的負(fù)極材料多為石墨。

　　2充放電一致的化學(xué)反應(yīng)

　　由于不同的正極材料有不同的特性，所以不同的鋰離子電池也會(huì)在不同方面存在差距，另外正極材料的不同也直接導(dǎo)致鋰離子電池的成本不一，同樣會(huì)影響其使用范圍。

　　以LiCoO2為例，鋰離子電池在充電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：

　　正極反應(yīng)：LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-

　　負(fù)極反應(yīng)：6C+XLi++Xe-=LixC6

　　總反應(yīng)：LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6

　　鋰離子電池的工作原理基本上一致，正極材料的不同并不會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)的反應(yīng)有本質(zhì)差別，電池的充放電都是鋰離子（Li+）在電解質(zhì)中運(yùn)動(dòng)，從而存儲(chǔ)電能或放出電能。

　　鋰離子電池的嵌入和脫嵌示意

　　不同電池都是鋰離子的運(yùn)動(dòng)：充電時(shí)時(shí)鋰離子從負(fù)極運(yùn)動(dòng)到正極，這個(gè)過程稱為“嵌入”；在放電時(shí)，鋰離子則從正極運(yùn)動(dòng)到負(fù)極，這個(gè)過程為“脫嵌”。

　　對不同鋰離子電池的對比可以看出不同電池的特性：

　　三元電池的典型正極材料為LiNi0.3Co0.3Mn0.3O2，電池的能量值最高，其成本也較低，不過安全性略差，壽命最長，功率也較大。

　　鎳鈷鋰電池的典型正極材料為LiNi0.8Co0.2O2，電池的能量值僅次于三元電池，安全性較差，優(yōu)點(diǎn)是壽命長，成本最低，功率也較大。

　　磷酸鐵鋰電池的典型正極材料為LiFePO4，電池的能量值相對最低，但安全性最好，壽命長，功率最大，成本也更高。

　　錳鋰電池的典型正極材料為LiMn2O4，電池的能量值較低，安全性很好，功率最大，缺點(diǎn)是壽命短，而且成本高。

　　3各具特色的實(shí)用應(yīng)用

　　根據(jù)不同的電池對比我們也可以發(fā)現(xiàn)，正極材料的不同使得電池在不同的特性方面都有不一樣的表現(xiàn)，也使得電池在應(yīng)用方面存在區(qū)別。

　　三元電池的能量值最高，壽命最長，功率也最大，同時(shí)擁有低成本的優(yōu)勢，使其可以用在需要高密度能量的領(lǐng)域中，尤其在電動(dòng)汽車等需要更高續(xù)航能力的地方。

　　鎳鈷鋰電池的成本最低，功率也較大，電池的能量值僅次于三元電池，在需要控制成本的地方有更好的表現(xiàn)，很多移動(dòng)電源和手電中使用的就是鎳鈷鋰電池。

　　磷酸鐵鋰電池的安全性最好，壽命更長，但其成本更高，使得磷酸鐵鋰電池主要應(yīng)用在對使用時(shí)間及循環(huán)次數(shù)有更高要求的地方，如果對安全性的要求最高，同時(shí)不考慮成本，同樣可以優(yōu)先選擇磷酸鐵鋰電池。

　　錳鋰電池的安全性很好，功率最大，主要作為動(dòng)力電池使用，多數(shù)用在電動(dòng)自行車以及電動(dòng)模型上，不過錳鋰電池的缺點(diǎn)也比較多，一方面電池的能量值相對較低，壽命也較短，另一方面電池的成本高，也使得其應(yīng)用較少。

　　需要說的是，雖然我們提到了不同鋰離子電池的安全性能，但這并不代表安全性低的電池會(huì)經(jīng)常出問題，這只是相對的比較分析，目前鋰離子電池的技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，安全性都有很好的表現(xiàn)，龐大的使用量也是印證。

　　總的來說，目前不同的鋰離子電池都在現(xiàn)有的技術(shù)上在成本和實(shí)用性之間找到了平衡，不同領(lǐng)域選擇不同的鋰離子電池也是從實(shí)際需求出發(fā)的。另外，鋰離子電池技術(shù)的成熟使得成品電池的一致性更佳，也可以為用戶提供更好的用電支持，也將在更大的領(lǐng)域發(fā)揮作用。