今天，小编将带大家深入了解锂离子电池的重要性，电池电气化就像经历青春期--充满了不确定性、令人眼花缭乱的突飞猛进的成长、同龄人的压力和大量的戏剧性。要想脚踏实地，最好的办法就是对事物的工作原理有一定的技术了解。"技术"≠晦涩、枯燥的东西， 今天，我们将以一种我保证你会理解的方式进行深入探讨。篇幅很长，但我保证值得你花时间看。我们将从不同的视角来了解锂离子电池，就像你用地图软件一样，不断放大地图，看到的画面越来越精细，直到街景图，你甚至可以放大到可以看清一辆车的车牌号（没有打码的情况下）。话不多说，开始正文。
启动一级放大过程——电池属性
我们从“全球”的高层次视角出发看电池，下图总结了化学和电化学储存系统。锂离子电池、锂金属电池和固态电池都属于典型的电化学储存系统。
二级放大——电芯
电池由电芯组成。在您的手机中，通常只有一个电芯，可以互换称为电池。在笔记本电脑中，有多个电芯。在电动汽车中，则有成百上千个电芯。它们集成在一起称为电池组。我们今天不讨论电池组，但从电气、机械和软件的角度来看，每个电池单元都是一个独立的密封封装，内部有自己的电化学环境。电池组通常有三种外形：
圆柱形和方壳电池与软包电池不同，它们有坚硬的外壳，通常由不锈钢或铝制成。而软包电池的外壳材料与真空密封的咖啡豆袋并无二致：两层塑料之间夹着一层铝的三层叠层薄膜，其中的铝厚度只有头发丝的一半（约40微米）。我们必须在外壳（甚至包括软包材料）中使用金属的原因是，金属能更好地阻隔氧气等小分子，而低级塑料袋无法对其进行适当密封。由于锂离子电池是与外界隔绝的，更不用说电池内部的高腐蚀性环境了，因此每个电池内部和外部都不能有任何材料交换，这一点非常重要。您可能已经猜到，非刚性袋状材料比坚硬的金属外壳轻得多，这有助于提高这些电池的单位重量能量（比能量）。但是，由于它们质地较软，只有地球大气压对内部真空的压力，它们在每次充放电循环和整个使用寿命期间更容易发生尺寸变化（请记住，电池是活动部件）。这意味着它们可能需要额外的夹紧装置，而这些装置最终可能会侵蚀特定的能量增益。由于只有一层薄薄的袋状材料包裹着里面的东西，它们有时也会不太安全。但正如我们上次所说，电池世界（以及整个工程世界）是一个权衡利弊的世界，因此肯定没有"最佳"设计。
在上述形式因素中，电池的尺寸跨度也很大，从Airpods中使用的微小电池到某些电动汽车中使用的巨大电池，不一而足。当尺寸发生变化时，只要使用相同类型的锂离子化学物质，电池的容量就会发生变化，但电压不会。这是因为电压是由电化学反应的各个阶段决定的，不会因为我们制造了更大的电池单元而发生变化。我们稍后将讨论不同的锂离子化学物质。下面的图片有助于说明这一点（动力电池与苹果耳机电池对比）。请注意，电压是相同的。
锂离子电池行业面临的一个主要挑战是，电池外形尺寸几乎没有标准化。圆柱形电池有一些标准，这种电池最初是旧笔记本电脑和消费电子产品的传统设计（如18650电池），但现在市场领导者正在采用新的设计（如 2170s、4680s）。目前，电动汽车应用领域正在努力实现方壳电池的标准化，但软包电池仍然存在。每个版本的 iPhone（1到......现在是第几个版本了？）都使用不同尺寸的软包电池，从供应角度来看，你可以想象这是一场噩梦。如今......情况依然如此。苹果手机的电池真实拉胯，很容易发热，供应商水平不太行啊。
电压（V）、容量（安时）、电流（A）、能量（Wh）、功率（W）、荷电状态（SOC）、OMG、LOL、倍率（C-rate）和效率（Efficiency）
容量capacity是衡量一个东西能容纳多少东西的指标，在这里指的是带电离子和电子，就像水桶或浴缸里的水（注意，这是在谈论电网时 "容量"的不同用法，电网将容量作为功率指标）。电压只是海拔高度的电学类比。电池中蕴含的能量就像机械势能（PE = mgh）一样，只是在给定高度下水桶中的水量。正因为如此，下面两个例子中的能量可能是相同的。
电流是带电离子和电子流动的速度，但不包含任何有关高度（电压）的信息。然而，功率却包含了这些信息，同样，下面两个例子的功率输出可能是相同的。
您可能已经注意到，电流的单位是安培（酷孩子们称之为安），而容量的单位是安时。这是有道理的，因为如果在一定时间（小时）内以稳定的流速（安培）倒水，就能得出"放出"的水量（容量；安时）。由于电流是每秒移动电荷量的量度，因此容量只是电荷量的量度。在这种情况下，它代表的是充电/放电过程中实际通过的锂离子和/或电子（由于一个锂离子与一个电子配对，因此它们是相同的）的数量。除了安时，容量也可以库仑为单位来测量，但我们使用安时，因为后者（库伦）会有更多的零（乘以3600），说起来不太方便，没人喜欢这样。由于电池的电压是由电化学反应决定的，因此它们都是预定值。在典型的锂离子电池中，最大电压为 4.2V，最小电压为2.5V，标称电压为~3.7V。但这些数值会因电池化学成分、制造商和电池设计用途的不同而变化（我们稍后会再次讨论这个问题）。但是，如果你看到商用电池的电压大于5V，要么是你把它误认为是多个电池串联在一起，要么就躲到墙后面去，因为它就要爆炸了。目前市场上没有电池能充到那么高的电压（可能很快也不会有）。实际上，放电时的电压曲线如下。
