首先在這里我想說的是，在沒有專業(yè)工具與相對(duì)安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，最好不要輕易拆卸鋰離子電池，請(qǐng)自重！

在圖2中我們看到的只是一個(gè)抽象的鋰離子電池的原理模型，而實(shí)際我們所使用的鋰離子電池是怎樣的呢？許多沒在鋰離子電池工廠工作的過的人也許都不清楚鋰離子電池內(nèi)部到底長(zhǎng)啥樣，今天我就來(lái)給大家揭秘這個(gè)“神秘”的鋰離子電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)

首先我們拿到一個(gè)鋰離子電池，從外觀上來(lái)說大致可分為以下三類：硬殼電池、軟包電池和圓柱型電池。硬殼電池指的是外包裝殼為硬質(zhì)材料，一般有鋼殼、鋁殼和塑（料）殼三種，如圖5中所示。這種電池的優(yōu)點(diǎn)就是外殼堅(jiān)硬，不易破損，缺點(diǎn)是有可能發(fā)生爆炸。所以硬殼電池，尤其是容量大的硬殼電池都配有一個(gè)減壓閥，當(dāng)內(nèi)部壓力達(dá)到一定的時(shí)候會(huì)自動(dòng)爆開減壓，以防止電池爆炸。一些品牌的手機(jī)電池主要是硬殼電池，具體來(lái)說是鋁殼電池，我們看到的手機(jī)電池是在鋁殼外面加了一層包裝膜和一個(gè)電路保護(hù)板，工業(yè)上叫“派克”Pack。

而軟包電池顧名思義就是外包裝為軟質(zhì)的鋁塑包裝膜等材料的電池（圖6），這種電池的優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，理論上可以設(shè)計(jì)成任何形狀（不過一般是長(zhǎng)方體）。而且軟包電池在極端情況下只會(huì)燃燒而不會(huì)發(fā)生爆炸，安全性比硬殼電池好，它的缺點(diǎn)則是包裝易破損。

圓柱型電池主要指的是18650型鋰離子電池（圖7），其中18是指圓柱面直徑為18mm，而65是指圓柱高度為65mm，0指園柱形電池。這是一種標(biāo)準(zhǔn)電池，就像我們平常所說的5號(hào)、7號(hào)堿性電池一樣，而首推它的是鋰離子電池鼻祖—索尼公司。當(dāng)年索尼也想像干電池一樣，為鋰離子電池定幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型，來(lái)同一全世界的標(biāo)準(zhǔn)。但由于客戶需求的多樣性以及鋰離子電池可設(shè)計(jì)的靈活性，索尼所推的18650標(biāo)準(zhǔn)并沒有完全得到大家的認(rèn)同。你可以試想一下，如果鋰離子電池都是18650型的，那蘋果的iPad和iPhone怎么可能做得那么薄？所以現(xiàn)在越來(lái)越多的客戶需求是倒向了靈活設(shè)計(jì)的各種軟包電池。那么18650型電池主要用在哪里呢？就是我們的筆記本電腦。我們買電腦的時(shí)候，有一項(xiàng)參數(shù)就是電池是幾芯的，比如說4芯電池，那就是整個(gè)電池組內(nèi)含有4個(gè)18650單元，以此類推。

我們拿到一只軟包鋰離子電池，上面一般會(huì)有這個(gè)產(chǎn)品的編號(hào)噴碼，這里我就在網(wǎng)上隨便找一個(gè)圖來(lái)做示范了（圖8）。這個(gè)噴碼的第一行一般是廠商名稱，比如這個(gè)就是“LARGE”。后面的數(shù)字，103450是電池的型號(hào)。在鋰離子電池行業(yè)中，電池型號(hào)的編制規(guī)則一般是電池的厚、寬、長(zhǎng)寸，例如這個(gè)103450，就表示這個(gè)電池的厚寬長(zhǎng)是10mm×34mm×50mm，這樣的定義非常簡(jiǎn)單明了，幾乎所有的鋰離子電池廠都會(huì)按照這個(gè)規(guī)則來(lái)定型號(hào)。當(dāng)然有些廠商的編號(hào)里會(huì)出現(xiàn)英文，那是因?yàn)樵?00mm以上時(shí)，為了保持每個(gè)維度兩位數(shù)，令100mm為A，110mm為B，以此類推。例如某個(gè)電池型號(hào)為24B0C5，表示它的尺寸是2.4mm×110mm×125mm，注意厚度是靈活加小數(shù)點(diǎn)的，一般電池不可能達(dá)到24mm厚，所以這里表示的應(yīng)該是2.4mm。后面的1000mAh是指這個(gè)電池的標(biāo)稱放電容量，這個(gè)容量是指把電池滿充到制定的電壓，然后放電只到規(guī)定的截止電壓為止，所能放出的容量。鈷酸鋰型鋰離子電池一般的最高充電電壓為4.2V，有的廠商能做到4.3V甚至4.4V，錳酸鋰的要更高一些，而磷酸鐵鋰型電池最高充電電壓一般為3.6V（這也就是為什么磷酸鐵鋰電池的能量密度要相對(duì)低一些）；放電截止電壓一般為3.0V，磷酸鐵鋰型電池一般為2.0V。有人就說了，如果我要充到更高會(huì)怎么樣？首先，電極的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生不可逆改變，也就是說下一次這些發(fā)生改變的地方就用不了了，容量也就下降了。其次，電解液能承受的電壓范圍也是有限的，如果你充到電壓很高，電解液中的有機(jī)溶劑就會(huì)被氧化，生成各種氣體，使電池有破裂和爆炸的危險(xiǎn)。相對(duì)應(yīng)的同樣的道理也不能放到更低的電壓。那么標(biāo)在后面的這個(gè)3.7V應(yīng)該怎么理解呢？從上面的解釋我們可以知道，鋰離子電池的放電并不是恒定的保持在某一個(gè)電壓，而是隨著放電深度的進(jìn)行而不斷的降低的。這個(gè)3.7V就是指放電區(qū)間的平均電壓，或者可以理解為電壓平臺(tái)。也有另一種計(jì)算方法，就是拿放電到截止后所放出的能量（單位Wh）除以容量（單位Ah），這樣就可以計(jì)算得出一個(gè)電壓，就是這個(gè)平均電壓3.7V

 

我們知道，電池的內(nèi)部電荷的傳導(dǎo)靠的是離子，對(duì)于鋰離子電池來(lái)說就是鋰離子，而在外部靠的是電子。絕大部分鋰離子電池正負(fù)極材料都是電子的不良導(dǎo)體（但是可以傳導(dǎo)鋰離子），所以這就需要一個(gè)電子導(dǎo)體—在這里稱為集流體和極耳形成外部電子回路。對(duì)于鋰離子電池來(lái)說，正極集流體一般采用的是金屬鋁箔，采用鋁極耳；而負(fù)極集流體采用金屬銅箔，采用鎳極耳。為什么要這樣？首先因?yàn)樗鼈兌际墙饘?，而且是電?dǎo)率較高而成本較低的金屬，所以使用它們對(duì)電子良好的傳導(dǎo)性。然后，鋁如果用在負(fù)極，在低電位下可能會(huì)發(fā)生鋰鑲嵌，對(duì)電池的容量有損；而銅作為正極集流體的話，在高電位下容易被氧化（鋁會(huì)形成鈍化膜），所以也不適合用于正極。當(dāng)集流體確定了之后，電極物質(zhì)（也就是我們所說的正負(fù)極活性材料）就會(huì)被涂覆到集流體表面，形成一層薄薄的活性物質(zhì)層，中間再加上隔離膜防止正負(fù)極直接接觸而造成短路。這樣，鋰離子電池的基本結(jié)構(gòu)就確定了。