鋰電池的工作原理：鋰電池的正極材料主要由鋰的活性化合物構(gòu)成，而負極則采用特殊結(jié)構(gòu)的碳材料。以LiCoO2為例，正極在充電過程中會釋放鋰離子，這些離子會嵌入到負極的碳材料中。放電時，鋰離子則從碳材料中釋放出來，回到正極的化合物中。這一過程產(chǎn)生了電流。盡管鋰電池的化學(xué)反應(yīng)原理看似簡單，但在實際工業(yè)生產(chǎn)中，需要解決的問題復(fù)雜得多。例如，正極材料需要添加穩(wěn)定劑以保持其活性，負極材料的設(shè)計需要能夠容納更多的鋰離子。此外，電解液不僅要穩(wěn)定，還必須具有良好的導(dǎo)電性，以降低電池內(nèi)阻。與鎳鎘電池不同，鋰電池很少出現(xiàn)記憶效應(yīng)，其主要原因是結(jié)晶化，在鋰電池中這種反應(yīng)幾乎不會發(fā)生。然而，即使如此，鋰電池在多次充放電后容量仍會下降，這是由于多種復(fù)雜因素造成的。例如，正負極材料的結(jié)構(gòu)可能會發(fā)生變化，導(dǎo)致空穴結(jié)構(gòu)塌陷和堵塞；化學(xué)反應(yīng)可能會導(dǎo)致活性降低和副反應(yīng)，生成其他穩(wěn)定化合物；物理上還可能出現(xiàn)正極材料剝落等情況，最終減少可自由移動的鋰離子的數(shù)量。過度充電和放電都會對電池的正負極造成永久性損壞。過度放電會導(dǎo)致負極碳結(jié)構(gòu)塌陷，而過度充電則會將過多鋰離子硬塞入負極碳中，導(dǎo)致部分鋰離子無法釋放。因此，鋰電池通常配備有充放電控制電路。不適當(dāng)?shù)臏囟纫矔?dǎo)致不希望的化學(xué)反應(yīng)，因此，許多鋰離子電池的正負極之間設(shè)有保護性的溫控隔膜或電解質(zhì)添加劑。當(dāng)電池溫度升高到一定程度時，隔膜孔閉合或電解質(zhì)變性，內(nèi)阻增大至斷路，阻止電池繼續(xù)升溫，確保充電溫度正常。專家指出，深度充放電并不能提升鋰電池的實際容量，所謂的“激活”過程也沒有必要。然而，許多人觀察到深度充放電后電池信息中的標示容量發(fā)生改變，這將在后續(xù)討論中解釋。鋰離子電池通常配備有管理芯片和充電控制芯片。管理芯片中有一系列寄存器，存儲容量、溫度、ID、充電狀態(tài)、放電次數(shù)等數(shù)值。這些數(shù)值在使用過程中會發(fā)生變化。有人認為，建議每月全充放一次電池的做法，主要是為了修正這些寄存器中的錯誤值，使電池的充電控制與實際容量相符。充電控制芯片主要負責(zé)管理電池的充電過程。鋰離子電池的充電過程分為恒流快充階段和恒壓電流遞減階段。恒流快充階段，電池電壓逐漸升高到標準電壓，隨后轉(zhuǎn)入恒壓階段，電壓不再升高以防止過充，電流則隨著電池電量的增加逐步減小至0，完成充電。電量統(tǒng)計芯片通過記錄放電曲線（電壓、電流、時間），可以抽樣計算出電池的電量，即我們在電池信息中讀到的wh值。由于鋰離子電池在多次使用后放電曲線會變化，如果芯片未能讀取完整的放電曲線，計算出的電量可能不準確。因此，深度充放電有助于校準電池芯片。