隨著用電設(shè)備對(duì)鋰離子電池容量要求的不斷提高，人們對(duì)鋰離子電池能量密度提升的期望越來(lái)越高。特別是智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等各種便攜設(shè)備，對(duì)體積小、待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)的鋰離子電池提出了更高的要求。同樣在其他用電設(shè)備，如：儲(chǔ)能設(shè)備、電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車等也在不斷開(kāi)發(fā)出質(zhì)量更輕、體積更小、輸出電壓和功率密度更高的鋰離子電池，所以發(fā)展高能量密度的鋰離子電池是鋰電池行業(yè)的重要研發(fā)方向。

　　一高電壓鋰離子電池開(kāi)發(fā)的背景

　　為了設(shè)計(jì)高能量密度的鋰離子電池，除了對(duì)其空間利用率的不斷優(yōu)化，提高電池正負(fù)極材料的壓實(shí)密度和克容量，使用高導(dǎo)電碳納米和高分子粘接劑來(lái)提高正極和負(fù)極活性物質(zhì)含量外，提升鋰離子電池的工作電壓也是增大電池能量密度的重要途徑之一。

　　在鋰離子電池的截止電壓正由原來(lái)的4.2V逐步過(guò)渡到4.35V、4.4V、4.45V、4.5V和5V，其中5V鎳錳鋰離子電池具有高能量密度、高功率等優(yōu)異特性，將是未來(lái)新能源汽車及儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)展的重要方向之一。隨著電源研發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，將來(lái)更高電壓、更高能量密度的鋰離子電池將逐漸走出實(shí)驗(yàn)室，為消費(fèi)者服務(wù)。

　　二高電壓鋰離子電池應(yīng)用現(xiàn)狀

　　通常說(shuō)的高電壓鋰離子電池是指單體充電截止電壓高于4.2V的電池，如：在手機(jī)上使用的鋰離子電池，截止電壓由4.2V發(fā)展到4.3V、4.35V，再到4.4V（小米手機(jī)、華為手機(jī)等）。目前4.35V和4.4V的鋰離子電池已在市場(chǎng)上成熟使用，4.45V和4.5V也開(kāi)始受到市場(chǎng)青睞，逐步會(huì)發(fā)展成熟起來(lái)。

　　目前國(guó)內(nèi)外手機(jī)和其他數(shù)碼類電子產(chǎn)品電池的生產(chǎn)廠家都在朝著高電壓鋰離子電池這個(gè)方向前進(jìn)。高電壓及高能量密度的鋰離子電池在高端手機(jī)及便攜式電子設(shè)備上會(huì)有更大的市場(chǎng)空間。正極材料和電解液是提高鋰離子電池高電壓的關(guān)鍵性材料，其中改性高電壓鈷酸鋰、高電壓三元材料的使用將更加成熟和普遍。

　　高電壓鋰離子電池隨著電壓的提升，在使用過(guò)程中某些安全性能會(huì)降低，因此在動(dòng)力汽車上還沒(méi)有批量使用。目前動(dòng)力汽車所用電池正極材料主要還是以三元材料、磷酸鐵鋰為主。為了提升能量密度滿足需求，一般選擇811NCM和NCA等高鎳正極材料、高容量硅碳負(fù)極或提高電池空間的利用率等方式來(lái)提升其能量密度和續(xù)航能力。