鋰電池分為一次鋰原電池和可重復使用的鋰離子的電池；
鋰離子電池的工作原理圖如圖1所示：
鋰離子電池內部主要包括：能夠可逆脫嵌鋰離子的正極（Cathode）和負極（Anode）、集流體（Current collector，正極為鋁箔，負極一般為銅箔）、分離正負極的隔膜（Separator）和作為內部鋰離子載體的電解質（Electrolyte）。以過渡金屬氧化物為正極，石墨為負極的鋰離子電池為例，鋰離子電池在放電工作時， 鋰離子從石墨負極中脫出，在化學勢的驅動下到達正極。從而產生電流對外做功。其中正負極發生的化學反應如下：
正極反應： LiMO_{2}- xLi^{+}\Leftrightarrow Li_{1-x}MO_{2}+xe^{-}
負極反應： 6C+xLi^{+}\Leftrightarrow Li_xC_6-xe^{-}
總反應： LiMO_2+6C\Leftrightarrow Li_{1-x}MO_2+Li_xC_6
充電時總反應往右反應，放電時總反應往左。
電極材料
現行商業化鋰離子電池正極主要分為三大類：
- 橄欖石結構的LiFePO4, 電極反應為：LiFePO_4-Li^{+}\Leftrightarrow FePO_4+ xe^{-} ,主要用於動力電池（商用車）和儲能；
- 尖晶石結構的LiMn2O4, 電極反應 LiMn_2O_4-xe^{-}\Leftrightarrow xLi^{+} +Li_{1-x}Mn_2O_4 ，主要用於電動工具；
- 層狀結構的鈷酸鋰（LiCoO2）和三元( LiNi_{1-a-b}Co_{a}Mn_{b}O_{2} ; 0\leq a,b\leq1 )，電極反應為： LiNi_{1-a-b}Co_{a}Mn_{b}O_{2}-xe{-}\Leftrightarrow xLi^{+} + Li_{1-x}Ni_{1-a-b}Co_{a}Mn_{b}O_{2} ，鈷酸鋰主要用於3C產品（如手機電池），三元主要用於動力電池；
負極材料成熟的產品是碳材料和鈦酸鋰
碳材料： 6C+xLi^{+}\Leftrightarrow Li_xC_6-xe^{-} ,
鈦酸鋰： Li_4Ti_5O_{12}+xLi^{+}\Leftrightarrow Li_7Ti_5O_{12}-xe^{-} 。
鋰離子電池充電註意事項：
- 充放電的深度對使用壽命的影響： 鋰離子電池無記憶效應，所以購買到的含鋰離子電池的產品，無需進行所謂的啟用操作。 鋰離子電池的充電方式是適合淺充淺放，即隨用隨充 ，下面圖2是在不同SOC（SOC=鋰離子現有容量/標稱容量）區間迴圈的容量衰減曲線。可以看到放電深度（放電起始SOC-放電末端SOC）越小，迴圈壽命越長，例如一直充滿（100%SOC）再放空（0%SOC）使用，電池的迴圈壽命是最短的。雖然不同型號、類別的鋰離子電池會有所差異，但是總的來說減小放電深度有利於延長鋰離子電池的使用壽命。
2. 鋰離子儲存溫度與儲存SOC對使用壽命的影響
鋰離子電池儲存溫度越高，使用壽命越短，儲存時SOC越高越不利於延長使用壽命，建議儲存條件為20-25℃，40-60%SOC。具體參考我之前的回答：」在家一直插著電用筆記本，電池閾值設為百分之多少最有利於電池壽命的延長？」
3. 溫度對鋰離子電池使用壽命的影響
下面圖3是某商用鋰離子電池在不同溫度下的迴圈曲線，可以看到45℃時，電池的容量衰減更嚴重。鋰離子電池使用溫不宜超過40℃。
Ref:
- Electrical energy storage for the grid: a battery of choices [J]. Science, 2011, 334(6058): 928-935.
- Cycle life analysis of series connected lithium-ion batteries with temperature difference[J].Journal of Power Sources 248 (2014)839-851
