电池的基本原理：正极发生还原反应，得电子;负极发生氧化反应，失电子。电子经过负载，由负极流向正极，形成方向从正极到负极的电流

1个 (+1)价锂离子<------ (1-x) 个 (+1/(1-x)) 价锂离子 + x个 (+1) 价锂离子 + x个电子
令 x=0.5，得：

1个 (+1) 价锂离子<------0.5个 (+2) 价锂离子 + 0.5个 (+1) 价锂离子 + 0.5个电子

两边乘以2，得：

2个 (+1) 价锂离子<------1个(+2)价锂离子 + 1个 (+1) 价锂离子 + 1个电子

再简化：

1个 (+1) 价锂离子<------1个(+2)价锂离子 + 1个电子

这个公式其实是描述整体反应，而不是描述单个个体反应的。用简单的话来说就是：

正极的(+1/(1-x))价(其中，0

负极的锂原子失去电子，被氧化为(+1)价锂离子，电子从负极流入负载回路，锂离子通过电解质流向正极;

又回到电池基本原理了吧。正极的核心是 (+1/(1-x)) 价锂离子，负极核心是锂原子，两者反应生成 (+1)价锂原子，氧化还原反应中的电子流动形成电流。

在现实中制作电池时，总需要物质来承载正极的锂离子和负极的锂原子，就好像货物总是需要货架的。那么锂离子的货架就是 钴酸根 离子，与锂离子共同构成正极;负极的锂原子则由带孔石墨等材料构成，不至于反应后，把负极反应没了。正极和负极之间是电解质和隔膜，既用于锂离子流动，也用于隔离正负极，防止内部短路。

为什么要讲锂离子电池的基本工作原理和结构?后面谈锂电池充电、放电截至电压和过充、过放的危害时会用到。

锂离子电池特性

用户最关心的锂离子电池的特性是电容量，比如常说的 2000mAh，指的是在锂电池在正常工作情况下所能放出的电荷数。我们看一份锂离子电池的规格说明书

这块电池比较重要的几个参数：

容量 ：2500 mAh

充电截止电压：4.2 V

放电截止电压：2.5 V

最大充电电流：4000 mA

最大放电电流：20000 mA

总之都是围绕电池容量和充放电来考虑的。电池容量取决于负极能放出多少电子以及正极能吸收多少电子。

为什么会有充电截止电压呢，换句话来说，过压充电后会有什么问题?在前面描述锂离子电池结构时提到，负极是由石墨和锂原子组成的，其实锂并不是以原子形态存在的，而是以锂离子形态和石墨共存的。过压充电后，锂离子会析出为晶体状锂，无法参与充放电，导致电池容量减少。

为什么会有放电截至电压呢，换句话说，放电过度后会有什么问题?过度放电后，负极中的锂离子大量流向正极，导致石墨空虚，部分区域发生坍塌，无法再存放锂离子，也会导致电池容量减少。

具体到一个锂电池，它的容量在不同放电电流和温度下也是不同的，且随充放电周期数增多而减少。下面是某型号锂离子电池温度和电池容量的关系：

到底是什么限制了锂电池的充电速度？

归根结底还是材料和技术，前面有提到过。锂离子并不是以原子的形态存在的，需要和石墨共存。锂电池充满电的过程是锂离子游走在正负极之间通过携带电离子和释放电离子来实现锂电池的存放电的功能。这些是需要一定反应时间，过快的充电会使锂电池发生异常反应产生结晶，并且在充电时如果超过电池耐受的充电速度，会使得锂电池内阻增大，从而使电池产生过高的温度发生危险。