1鋰離子電池的充放電原理

目前鋰離子電池公認的基本原理是所謂的"搖椅理論"。鋰離子電池的充放電不是通過傳統的方式實現電子的轉移，而是通過鋰離子在層狀物質的晶體中的出入，發生能量變化。在正常充放電情況下，鋰離子的出入一般只引起層間距的變化，而不會引起晶體結構的破壞，因此從充放電反映來講，鋰離子電池是一種理想的可逆電池。在充放電時鋰離子在電池正負極往返出入，正像搖椅相同在正負極間搖來搖去，故有人將鋰離子電池形象稱為搖椅池。

電池由正極鋰化合物、中間的電解質膜及負極碳組成。當電池充電時，鋰離子從正極中脫嵌，在負極中嵌入，放電時反之。一般采用嵌鋰過渡金屬氧化物做正極，如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。做為負極的材料則選擇電位盡可能接近鋰電位的可嵌入鋰化合物，如各種碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纖維、中間相小球碳素等和金屬氧化物，包括SnO、SnO2、錫復合氧化物SnBxPyOz等。

2鋰離子電池充放電對壽命的影響

鋰離子電池每一個充電放電過程，稱為一個充電循環。鋰離子電池從工作開始，每個循環后的容量都會出現輕微下降，這是由電池的電極材料的性質決定的。

按照國家標準，當容量下降到額定容量的60%時，即認為電池壽命結束。通常鋰離子電池壽命不小于500次循環，就是指500次充電循環后，容量不小于額定容量的60%。依一般的電池使用三天一充。這樣電池的壽命應在4年。鋰離子電池的最佳使用環境溫度在10℃30℃之間，在這個范圍內使用，對手機電池的工作性能和使用壽命都比較好，在過冷或過熱的環境中使用，都不利于手機電池發揮出最大效能，不會達到最長的通話或待機時間。盡量防止手機在0℃以下和40℃以上使用，在這個環境溫度下，你會發現手機待機時間明顯縮短，電池電量下降很快，長期這樣使用，電池的壽命也會大大縮短。同理，在給鋰離子電池充電時，環境溫度也不宜過高或過低。溫度過低會導致充電時間延長；溫度過高影響電池的使用壽命。

超常時間充電和完全用空電量會造成過度充電和過度放電，將對鋰離子電池的正負極造成永久的損壞，從分子層面看，過度放電將導致負極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結構出現塌陷，過度充電將把太多的鋰離子硬塞進負極碳結構里去，而使得其中一些鋰離子再也無法釋放出來。

這也是鋰離子電池為何通常配有充放電的控制電路的原因。鋰離子電池一般都帶有管理芯片和充電控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、溫度、ID、充電狀態、放電次數等數值。這些數值在使用中會逐漸變化。使用說明中的"使用一個月左右應該全充放一次"的做法重要的用途應該就是修正這些寄存器里不當的值，使得電池的充電控制和標稱容量吻合電池的實際情況。