理想的鋰離子電池，除了鋰離子在正負(fù)極之間嵌入和脫出外，不發(fā)生其他副反應(yīng)，不出現(xiàn)鋰離子的不可逆消耗。實(shí)際的鋰離子電池，每時(shí)每刻都有副反應(yīng)存在，也有不可逆的消耗，如電解液分解，活性物質(zhì)溶解，金屬鋰沉積等，只不過(guò)程度不同而己。實(shí)際電池系統(tǒng)，每次循環(huán)中，任何能夠產(chǎn)生或消耗鋰離子或電子的副反應(yīng)，

都可能導(dǎo)致電池容量平衡的改變。一旦電池的容量平衡發(fā)生改變，這種改變就是不可逆的，并且可以通過(guò)多次循環(huán)進(jìn)行累積，對(duì)電池性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

⑴正極材料的溶解尖晶石LiMn2O4中Mn的溶解是引起LiMn2O4可逆容量衰減的主要原因，對(duì)于Mn的溶解機(jī)理，一般有兩種解釋：氧化還原機(jī)制和離子交換機(jī)制。氧化還原機(jī)制是指放電末期Mn3+的濃度高，LiMn2O4表面的Mn+會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng):2Mn3+（固）Mn4+（固）+Mn2+（液）歧化反應(yīng)生成的二價(jià)錳離子溶于電解液。離子交換機(jī)制是指Li+和H+在尖晶石表面進(jìn)行交換，最終形成沒(méi)有電化學(xué)活性的HMn2O4。

Xia等的研究表明，錳的溶解所引起的容量損失占整個(gè)電池容量損失的比例隨著溫度的升高而明顯增大（由常溫下的23%增大到55℃時(shí)的34%）.

⑵正極材料的相變化

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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[15]鋰離子電池中的相變有兩類：

一是鋰離子正常脫嵌時(shí)電極材料發(fā)生的相變；二是過(guò)充電或過(guò)放電時(shí)電極材料發(fā)生的相變。

對(duì)于第一類相變，一般認(rèn)為鋰離子的正常脫嵌反應(yīng)總是伴隨著宿主結(jié)構(gòu)摩爾體積的變化，同時(shí)在材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，從而引起宿主晶格發(fā)生變化，這些變化減少了顆粒間以及顆粒與電極間的電化學(xué)接觸。

第二類相變是Jahn-Teller效應(yīng)。Jahn-Teller效應(yīng)是指由于鋰離子的反復(fù)嵌入與脫嵌引起結(jié)構(gòu)的膨脹與收縮，導(dǎo)致氧八面體偏離球?qū)ΨQ性并成為變形的八面體構(gòu)型。由于jahn-Teller效應(yīng)所導(dǎo)致的尖晶石結(jié)構(gòu)不可逆轉(zhuǎn)變，也是LiMn2O4容量衰減的主要原因之一。在深度放電時(shí)，Mn的平均化合價(jià)低于3.5V，尖晶石的結(jié)構(gòu)由立方晶相向四方晶相轉(zhuǎn)變。四方晶相對(duì)稱性低且無(wú)序性強(qiáng)，使鋰離子的脫嵌可逆程度降低，表現(xiàn)為正極材料可逆容量的衰減。

⑶電解液的還原

無(wú)人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

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[15]鋰離子電池中常用的電解液主要包括由各種有機(jī)碳酸酯

(如PC、EC、DMC、DEC等)的混合物組成的溶劑以及由鋰鹽(如LiPF6、LiClO4、LiAsF6等)

組成的電解質(zhì)。在充電的條件下,電解液對(duì)含碳電極具有不穩(wěn)定性,故會(huì)發(fā)生還原反應(yīng)。電解液還原消耗了電解質(zhì)及其溶劑,對(duì)電池容量及循環(huán)壽命產(chǎn)生不良影響,由此產(chǎn)生的氣體會(huì)增加電池的內(nèi)部壓力,對(duì)系統(tǒng)的安全造成威脅。

⑷過(guò)充電造成的量損失

[15]負(fù)極鋰的沉積:

過(guò)充電時(shí)，發(fā)生鋰離子在負(fù)極活性物質(zhì)表面上的沉積。鋰離子的沉積一方面

造成可逆鋰離子數(shù)目減少，另一方面沉積的鋰金屬極易與電解液中的溶劑或鹽的分子發(fā)生反應(yīng)，

生成Li2CO3、LiF或其他物質(zhì)，這些物質(zhì)可以堵塞電極孔，最終導(dǎo)致容量損失和壽命下降。

電解液氧化：

鋰離子電池常用的電解液在過(guò)充電時(shí)容易分解形成不可溶的Li2CO3等產(chǎn)物，阻塞極孔并產(chǎn)生氣體，這也會(huì)造成容量的損失，并產(chǎn)生安全隱患。

正極氧缺陷：高電壓區(qū)正極LiMn2O4

中有損失氧的趨勢(shì)，這造成氧缺陷從而導(dǎo)致容量損失。

⑸自放電

鋰離子電池的自放電所導(dǎo)致的容量損失大部分是可逆的，只有一小部分是不可逆的。造成不

可逆自放電的原因主要有：鋰離子的損失（形成不可溶的Li2CO3等物質(zhì)）；電解液氧化產(chǎn)物堵

塞電極微孔，造成內(nèi)阻增大

一般認(rèn)為將鋰電池的空載電壓放到3.0V以下就認(rèn)為電用完了（具體值需要看電池保護(hù)板的門限值，比如有低到2.8V，也有3.2V的）。大部分鋰電池放電不能將空載電壓放到3.2V以下的，否則過(guò)度放電會(huì)損害電池（一般市場(chǎng)上的鋰電池基本都是帶保護(hù)板才使用的，因此過(guò)度放電還會(huì)導(dǎo)致保護(hù)板檢測(cè)不到電池，從而無(wú)法給電池充電）。

4.2V是電池充電的最高限制電壓，一般認(rèn)為將鋰電池的空載電壓充到4.2V就認(rèn)為電充滿了，電池充電過(guò)程中，電池的電壓在3.7V逐漸上升到4.2V，鋰電池充電不能將空載電壓充到4.2V以上的，否則也會(huì)損害電池，這就是鋰電池特殊的地方，一般來(lái)講，18650鋰電池具有以下的優(yōu)點(diǎn)。

1、使用范圍廣

筆記本電腦、對(duì)講機(jī)、便攜式DVD，儀器儀表、音響設(shè)備、航模、玩具、攝像機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)等電子設(shè)備。

2、串聯(lián)

可串聯(lián)或并聯(lián)組合成18650鋰電池組。

3、內(nèi)阻小

聚合物電芯的內(nèi)阻較一般液態(tài)電芯小，國(guó)產(chǎn)聚合物電芯的內(nèi)阻甚至可以做到35mΩ以下，極大的減低了電池的自耗電，延長(zhǎng)手機(jī)的待機(jī)時(shí)間，完全可以達(dá)到與國(guó)際接軌的水平。這種支持大放電電流的聚合物鋰電更是遙控模型的理想選擇，成為最有希望替代鎳氫電池的產(chǎn)品。