锂离子从 1990 年几乎闻所未闻，发展成为当今世界上最常用的电池化学物质之一。它的受欢迎程度是由它提供的高功率重量比以及比其他电池替代品放电和充电次数多得多的能力推动的。
在工业术语中，这意味着高比能量和出色的循环寿命。
用锂，牢记锂离子电池的那一刻运行平放并插入充电，它们将永远无法达到其原始容量。在连续的循环中，容量会逐渐降低，直到电池无法再为其设计的应用程序供电。那么会发生什么？要找出答案，首先我们需要了解电池内部发生了什么。
锂离子电池的基本原理如下：
理论上这应该意味着锂离子电池可以永远放电和充电，但实际上这个过程并不十分完美。从第一次放电和充电循环开始，电池的容量就会下降。
有四个问题在起作用：
当锂离子电池充电时，氧化锂和碳酸锂原子在负极上形成一层薄膜，称为固体电解质界面(SEI)。
如果电池在 104°F (40°C) 或更高的温度下以完全或接近完全充电状态运行，则在正极上会出现类似的称为电解质氧化的薄膜。电解液氧化并不是什么新鲜事，该工艺被积极用于处理金属以免它们生锈。这在游艇行业非常流行，但在电池中并不受欢迎。
这种热量听起来可能很少见，但笔记本电脑等设备内部的工作温度经常会远远超过这个限制。这在世界某些地区也很常见，因为日产发现他们的Leaf 电动车车主生活在亚利桑那州等炎热地区时提起诉讼因为在相对较少的放电和充电循环后电池容量较差。
电解质氧化也会增加自放电率，这可以解释为什么有些电池即使在不使用时也需要定期充电。
这些薄膜最初非常薄，大多数锂离子都可以通过，但在逐步充电和放电循环后，它们会逐渐变厚。每次薄膜变厚时，它都会减少可以在极板之间移动的锂离子数量，从而影响电池充满电的能力，并增加充电时间。
各种制造商已经能够通过向电解质中添加某些化学物质来减少一种或两种薄膜的堆积，但没有人能够完全停止这一过程。
当锂离子电池快速充电时，离子离开正极并流向负极的速率超过了负极吸收离子的速率。在这种情况下，离子会变成电极上的金属沉积物。
正极在低温下吸收离子的能力特别差，因此将快速充电和寒冷环境混合在一起，您将获得快速锂电镀的配方。
周围的离子越少意味着电池容量越小。在更极端的情况下，堆积会导致电池短路并完全失效。
下面的视频显示了电镀过程。请注意，它是逐渐开始的，但您可以看到它从大约 30 秒开始迅速发生。
锂离子电池内部发生了许多物理变化，这些变化自然会导致材料的应变，这些材料通常被制造成比人类头发还细的宽度。研究已经注意到来自这些压力的各种结果比如电极开裂。
一些机械退化只会降低电池的充电和放电能力，而其他形式或极端情况可能会导致电池完全失效。
当今使用的锂离子电池类型有很多种（请参阅什么是锂离子电池以获得更流行的变体列表），它们使用的材料和化学成分略有不同。
例如，锂锰氧化物对固体电解质界面非常敏感，而钛酸锂是一种更好的替代品（但生产成本要高得多）。
归根结底，所有锂离子电池都会遇到本文中介绍的所有四个问题，并且由于这些原因，所有锂离子电池都会缓慢降解并最终死亡。
当您的锂离子电池似乎已到了使用寿命的尽头时，人们很容易将其视为完全没电，但实际上单元中通常仍然有电量——只是不足以为它们原本打算使用的设备供电。如果端子短路，例如将裸露的电池放在装满钥匙的抽屉中，剩余的能量仍然足以引发火灾和爆炸。
正是出于这个原因，航运公司对待旧锂离子的运输方式与对待新电池的方式完全相同，以及为什么每个人在存储和处理时都应该将废旧电池或新电池一视同仁。
