锂离子动力电池是近些年来在电动汽车上越来越广泛使用的电池，然而也随之出现了人们对锂电池的续驶里程、安全性、可靠性和使用寿命等问题的关注。要弄清这些问题，首先应该对锂离子电池及其性能有一个基本了解。这关系到能否正确使用、检测、维护和修理动力电池系统，有效地发挥动力电池的作用，保障人身安全和车辆安全使用。
 
    一、锂离子电芯种类及其特性
    动力电池是纯电动汽车驱动能量的唯一来源，直接关系到电动汽车的动力性能、续航能力和安全性。从纯电动汽车成本构成看，电池系统占据了新能源汽车成本的30%～50%。动力电池技术一直影响着电动汽车的实用化进程。
    锂离子电池是目前电动车上最常用的电池种类之一，从1970年诞生至今时间并不算长，但相对于铅酸电池、镍镐电池和镍氢电池，凭借其能量密度高、循环使用寿命长等特点迅速在电动汽车上被广泛应用。目前在电动汽车上配备的锂电池主要有锰酸锂电池、钦酸锂电池、磷酸铁锂电池及三元理电池（图1）。

    1.锂离子电池电芯种类
    由于锂元素化学性质非常活泼，很容易分解成xLi+和xe-。锂元素可与许多金属形成晶状结构化合物，例如钻酸锂、锰酸锂、钦酸锂、磷酸铁捏。在这些晶状结构化合物中，锂元素活性要小了许多，而且在这些晶状结构的物质中，锂元素能以离子形式嵌入和脱出，即锂离子的这种状态可逆。锂元素以这些晶状结构的材料为载体就安全多了，这是锂离子电池应用的重要基础。
    目前常用石墨及钻酸锂、锰酸锂、钦酸锂、磷酸铁锂和三元材料等来储存锂原子。这些材料的分子形成了纳米等级的细小晶体格子结构，可用来储存锂原子。即使是电池外壳破裂，接触氧气，也会因氧分子太大，进不了这些细小的晶体格子内，使得锂原子不会与氧气接触而剧烈反应导致爆炸。锂离子电池的这种结构，使得在获得高容量密度的同时，也达到安全的目的。
    2.锂离子电池的形状及结构
    锂离子电池的形状主要有圆柱形锂电池和方型锂电池两种，此外还有钮扣式锂离子电池。方型和圆柱形锂离子电池一样，盖子上也有一种特殊加工的破裂阀，以防止电池内压过高而可能出现的安全问题。这种阀一旦打开，电池即失效。同样，锂离子电池的极片也是卷绕起来的，它完全不同于方形MH-Ni或Cd-Ni电池的叠片结构。方型与圆柱形电池不同，方形电池的正极柱是一种金属一陶瓷或金属一玻璃绝缘子，它实现了正极与壳体之间的绝缘。
    锂离子电池充电时，正极的锂原子会丧失电子，在外部有连接电路的情况下，就会形成电流，此时锂原子氧化为锂离子并经由电解液游到负极去，进入负极的储存晶格，并获得一个电子，还原为锂原子。放电时，整个程序倒过来（图2）。为了防止电池的正负极直接碰触而短路，电池内加上一层带有众多细孔的隔膜纸，来防止短路。隔膜只允许锂离子往复通过，不允许电子通过。好的隔膜纸还可以在电池温度过高时，自动关闭细孔，让锂离子无法穿越，防止危险发生。

    无论是方形电池还是圆柱形锂离子电池基本都由正极、负极、电解液及隔膜组成，另外加上正负极引线、安全阀、PTC（正温度控制端子）和电池壳等（图3）。

    正极：采用锂化合物LiXCo02（钻酸锂）、LixNi02（镍酸锂）、LiFeP04（磷酸铁锂）和LixMn02（锰酸锂）以及三元材料镍、钻、锰酸锂。

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