鋰電池包括鋰金屬電池和鋰離子電池，通常所說的鋰電池是鋰離子電池，其特點是不含有金屬態的鋰，支持反復充放電使用。　　　

從1991年SONY公司推出第一只商用鋰離子電池,到2009年華為在通信基站大規模使用鋰電,再到2016年電動車(鋰電)市場爆發,目前,全球前十鋰電廠商的動力電池銷量接近90GWh。　　

而隨著鋰離子電池(簡稱:鋰電池)的能量密度和安全性能的持續提升、成本的持續降低,鋰電池在通信領域、電力領域、動力汽車領域、數據中心等領域的需求越來越大,鋰電正在向著成為新一代主流能源的方向穩步邁進。

為什么要用鋰電池(見圖1)

鉛酸電池在通信行業領域數十年來長期占主導地位。但鉛酸電池循環壽命短、占地大、對機房承重要求高,生產制程容易造成環境污染,各國的鉛酸電池發展都趨于萎縮,中國鐵塔已經明確不再招標鉛酸電池。而鋰電池具有能量密度高、占地小、長循環壽命等鉛酸不具備的優勢。伴隨著鉛酸電池市場占有率快速下降,鋰電池在全球的應用急劇增加,其中5G站點幾乎全部被鋰電池覆蓋,數據中心的鋰電池應用在國外一些大型的ISP客戶也在開始規模使用。可以預測未來3～5年的時間內,鋰電池市場份額將接近或超過鉛酸電池,鋰電池未來占據市場主導已經是各行業領域的共識。

電池技術路線趨勢（見圖2）

13C類:鈷酸鋰提升充電電壓上限,持續提升能量密度;預計2025年后,全固態電解質可進一步提升電壓,逐步逼近材料理論上限4.9V;2動力:高端EV三元(液態)提升Ni含量+充電電壓提升能量密度,Ni含量(811)和電壓(4.25V)后能量密度提升不明顯;預計2025年后全固態電解質商用，電壓可以進一步提升；中低端EV+大巴，轉向磷酸鐵鋰路線;3循環儲能:磷酸鐵鋰材料克容量(當前155mAh/g)已接近理論極限(172mAh/g),電壓提升已達到極限;主要向循環和安全特性演進;鈉離子電池是未來潛在選項:原材料廉價,復用鋰電產業鏈;4短時備電:磷酸鐵鋰，安全、壽命、性價比最優，向功率密度提升、安全等特性演進；未來預計為電池+電容等復合路線。

鋰電池的基本參數和工作原理

1鋰電池基本參數概念 

電池容量(Ah):在一定條件下(放電率、溫度、終止電壓等)電池放出的電量,通常以安培·小時為單位。    

充放電倍率(C):充放電倍率=充放電電流/額定容量。

2鋰電池工作原理介紹 

鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質的電池。　　　　

正極材料:可選的正極材料很多,主流產品為磷酸鐵鋰和三元(鎳鈷錳或鎳鈷鋁)。　　　　

負極材料:多采用石墨。　　　

以磷酸鐵鋰電池為例:

正極反應:放電時鋰離子嵌入,充電時鋰離子脫嵌。　　

充電時:　　        

放電時:

負極反應:放電時鋰離子脫嵌,充電時鋰離子嵌入。　　

充電時:       

放電時:　　

鋰電池種類(一般按照正極材料分類):鈷酸鋰(LCO)、錳酸鋰(LMO)、磷酸鐵鋰(LFP)、三元鋰(NCM)。

數據中心推薦采用什么材質鋰電池?

1推薦選用磷酸鐵鋰材質“Goodenough” 

2019年諾貝爾化學獎授予了JohnB Goodenough、M.Stanley Whittingham和Akira Yoshino,以表彰他們在鋰離子電池發展上所做的貢獻。　　　　尤其John Goodenough成為歷史上最高齡的諾獎得主,其一生對于鋰電池的探索尤為令人敬佩,磷酸鐵鋰(LFP)作為他的重要貢獻之一,磷酸鐵鋰也被認為是目前最安全,最環保的鋰離子電池正極材料。鋰電池,尤其是磷酸鐵鋰在數據中心和通訊基站的應用,就如同老爺子的名字一樣,已經Goodenough了。

2為什么推薦采用磷酸鐵鋰材質?