鋰電池在現(xiàn)代生活中扮演的角色越來越重要，從智能手機再到電動汽車，處處可見鋰電池的身影，尤其是鋰離子電池中不含金屬態(tài)的鋰，可以實現(xiàn)充電功能，因而成為電池商用的主流，但其能量密度和安全性急需提升，那么鋰電池如何分類？鋰電池有著哪些優(yōu)勢？鋰電池電動汽車如何防爆？

1、鋰電池如何分類？

鋰電池大致分為鋰離子電池和鋰金屬電池，其中鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis在1912年提出并研究，但由于鋰金屬化學(xué)特性非?；顫?，使得鋰金屬制作及使用對環(huán)境要求很高，如容易引發(fā)爆炸等安全事故，因而鋰金屬電池很難被商業(yè)應(yīng)用。

鋰離子電池則是到1970年才有埃克森發(fā)明制作，由于鋰離子電池制作材料可多樣化、得以降低制作成本，同時經(jīng)過多年的安全測試，終于在1991由索尼公司推出首款商用鋰離子電池，由此革新了消費電子產(chǎn)品的面貌，并逐步應(yīng)用到儲能電源系統(tǒng)、郵電通訊的不間斷電源、電動工具、軍事裝備、航空航天等新興領(lǐng)域，尤其是電動汽車領(lǐng)域最為大家所熟悉。

2、鋰電池技術(shù)原理是怎樣的？

鋰電池是一種由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池，其中鋰金屬電池是使用二氧化錳為正極材料，金屬鋰或鋰合金為負極材料，使用非水電解質(zhì)溶液的電池，其放電反應(yīng)公式為Li+MnO2=LiMnO2；

鋰離子電池則是使用鋰合金基金屬氧化物為正極材料，石墨為負極材料，使用非水電解質(zhì)溶液的電池，其充電時正極反應(yīng)公式為LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)，充電時負極反應(yīng)公式為6C+XLi++Xe- = LixC6，充電電池總反應(yīng)公式為LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6；

鋰電池制作成本主要來自于正極材料、負極材料、隔膜以及電解液四個部分，其中正極材料成本達到了30%，具體如下圖所示：

3、鋰電池優(yōu)勢有哪些？

鋰電池得到廣闊的商業(yè)應(yīng)用，源自電池性能好、環(huán)境適應(yīng)性高和綠色環(huán)保等因素，其中電池性能好體現(xiàn)在高儲能密度，約為鉛酸電池的6倍，而其重量卻只為鉛酸電池的6分之一，且電池循環(huán)壽命可達6年以上；其環(huán)境適應(yīng)性高體現(xiàn)在高功率承受力、耐低溫適應(yīng)強和自放電概率低，這就極大的延展電池使用范圍和使用領(lǐng)域；其綠色環(huán)保則體現(xiàn)在鋰電池生產(chǎn)、使用報廢過程中，不含有也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有害金屬元素和物質(zhì)；

4、鋰電池電動汽車如何防爆？

鋰電池的潛在問題體現(xiàn)在制作成本高昂，高溫易爆炸以及充電使用便捷性三個方面，因此，鋰電池在電動汽車領(lǐng)域應(yīng)用，必須著眼于解決這些技術(shù)難題。

首先，通過全固態(tài)鋰電池技術(shù)、不燃燒電池技術(shù)、電池防護裝置技術(shù)的研究，解決鋰電池高溫易爆的問題；其次，通過研發(fā)及應(yīng)用高能量密度電池材料，來降低電池制作成本，如硅、石墨、石墨烯基、石墨烯、復(fù)合金屬鋰電極、無鈷高電壓、鋁—石墨雙離子電池等；最后，通過鋰空氣電池和鋰氧電池的研究，解決鋰電池充電便捷性的問題。最成功的鋰離子體系之一是鎳錳鈷（NMC）的陰極組合。與錳酸鋰類似，這個體系可以定制用作能量電池或功率電池。例如，中等負載條件下的18650電池中的NMC具有約2,800mAh的容量并且可以提供4A至5A放電電流； 同一類型的NMC在針對特定功率進行優(yōu)化時，容量僅為2,000mAh，但可提供20A的連續(xù)放電電流。硅基陽極將達到4000mAh以上，但負載能力降低，循環(huán)壽命縮短。添加到石墨中的硅具有缺陷，即陽極隨著充電和放電而膨脹和收縮，使得電池機械應(yīng)力大結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。