员工培训9锂电基础知识.ppt
,锂电基础知识,一、锂离子电池工作原理,锂离子电池正极是氧化锂钴，负极是碳材，电池在整过工作过程中，正负极不发生任何化学反应，只不过是正极产生的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程，为了区别于传统意义上的锂电池，所以人们称之为锂离子电池。,二、锂离子电池与镍氢、镍镉电池的区别,技术参数 镍镉电池 镍氢电池 锂离子电池 工作电压（V）1.2 1.2 3.6 重量比能量(Wh/Kg)50 65 105-140 体积比能量(Wh/l)150 200 300 充放电寿命(次)500 500 1000 自放电率（%/月）20-25 20-30 6-9 有无记忆效应 有 无 无 有无污染 有 无 无,三、锂离子电池构造,（）电池外壳(软包装、聚合物外壳是铝塑复合膜)（）正极活性物质（）负极活性物质（）隔 膜（）有机电解液,四、锂离子电池与镍氢、镍镉电池的区别,技术参数 镍镉电池 镍氢电池 锂离子电池 工作电压（V）1.2 1.2 3.6 重量比能量(Wh/Kg)50 65 105-140 体积比能量(Wh/l)150 200 300 充放电寿命(次)500 500 1000 自放电率（%/月）20-25 20-30 6-9 有无记忆效应 有 无 无 有无污染 有 无 无,五、锂离子电池的分类,(1)钢壳(方型、圆柱、扣式）(2)铝壳(3)软包装(4)聚合物,六、锂离子电池与镍氢、镍镉电池的区别,技术参数 镍镉电池 镍氢电池 锂离子电池 工作电压（V）1.2 1.2 3.6 重量比能量(Wh/Kg)50 65 105-140 体积比能量(Wh/l)150 200 300 充放电寿命(次)500 500 1000 自放电率（%/月）20-25 20-30 6-9 有无记忆效应 有 无 无 有无污染 有 无 无,七、锂离子电池的命名,钢壳“S”表示钢壳电池 例：18650S 直径 18mm 高度 65mm 2032S 直径 20mm 高度 3.2mm 铝壳“AL”表示方形直角铝壳电池 例:063048AL 厚度6.0mm 宽度 30mm 高度48mm“AR”表示方形圆角铝壳电池 例：063048AR 厚度6.0mm 宽度 30mm 高度48mm 软包装、聚合物“PL”表示方形直角软包装、聚合物 例：5548135PL 厚度5.5mm 宽度48mm 高度135mm,八、软包装锂离子电池的工艺流程,配料 涂布 对辊 切大片 分条 称重 点焊极耳 贴胶纸 极片烘烤 卷绕 下料 冲壳 修边 顶侧封 测短路 称重 烘烤注液 注液后称重 搁置 预封口 化成 一次封口 搁置 分容 二次封口 切边 烫边 单充电 包装 出货,九、软包装锂离子电池的环境要求,随着用电器对软包装电池性能要求越来越高，所以生产车间必须严格控制水份和杂质，水份直接影响电池的容量、高温性能，杂质直接影响电池的自放电。,十、软包装锂离子电池的优势,（1）外型多样化：可设计成：方形、圆柱形、三角形、月亮形（2）厚度薄：最薄厚度可以做到0.5mm（3）可以做成单颗高电压电池：电芯可以串联（4）容量高：相同型号电池比铝壳容量高15%（5）重量轻：相同型号电池比铝壳重量轻30%（6）可以大电流放电：铝壳最大3C放电，软包装可以做到15C放电（7）安全性能好：软包装电池不会发生爆炸，严重起火，轻微鼓壳（8）环保：软包装电池内部不存在明显液态电解液,十一、软包装锂离子电池的缺点,（1）软包装电池外壳采用铝塑复合膜，在加工过程中易刺伤划破，导致电池报废。（2）软包装电池正极连接片采用铝质材料，在成品包装前需在正极耳上另外焊接一段镍片，导致工序复杂。,十二、软包装锂离子电池的电压,锂离子单体电池的上限电压是4.2V,下限电压是2.5V,一般分容下限电压设定为3.0V,电池过放会影响电池的寿命,过充电压过高会鼓壳起火,严重会爆炸.所以锂离子单体电池不能单独使用,必须配上电子保护线路板以保证它工作在允许的范围内,这样才能保证锂离子的安全性并有效的延长使用寿命。,十三、软包装锂离子电池的平台,锂离子电池平台电压为3.6V,平台越高待机时间越长,一般通常所说的平台容量比指的是电池从4.2V放电放到3.6V的容量比上电池从4.2V放到3.0V的容量的比值.钴酸锂平台可以做到80%以上,锰酸锂平台可以做到85%以上.有些公司平台以时间来计算,钴酸锂平台可以做到48分钟以上,锰酸锂平台可以做到51分钟以上.,十四、软包装锂离子电池的测试规范,（1）寿命 在常温常压下以1C的电流充放电,循环20次后容量不小于初始容量的96%.循环100次后容量不小于初始容量的90%,循环300次后容量不小于初始初始容量的80%,循环500次后容量不小于初始初始容量的75%,实际可以做到循环400次后容量保持80%以上.,(2)荷电保持,电池在常温常压下以1C的电流充满电后搁置28天后,电池电压下降不大于5%,容量保持率大于90%.,(3)储存性能,电池在常温常压下以1C的电流充电50%（电压约3.80V)的电量后,储存3个月,以1C的电流充满电,再以0.2C的电流放完电(下限电压3.0V),放电时间不低于4.5H.,(4)短路安全性能,电池在常温常压下以1C的电流充满电后,将电池正负极短路（线路总电阻不大于50m），试验过程中监视电池温度变化，当温度下降到比峰值温度低约10时，结束试验。电池不爆炸、不起火、不冒烟或漏液，最高温度不超过150。,(5)过充安全性能,将电池的正负极接于一恒压恒流电源上，调节电流至2C、电压5V，然后对电池进行充电8H，直到电压为5V、电流接近0A。电池不起火、不爆炸、不冒烟。,(6)高温性能,电池在常温常压下以1C的电流充满电后，将电池放入 805高温环境中恒温4H，然后以1C 电流放电（下限电压3.0V），放电时间不小于51分钟，内阻上升小于10%，厚度上涨 小于10%。外观无变形、无爆炸、无破裂，不漏液。,(7)低温性能,电池在常温常压下以1C的电流充满电后，将电池放入-202低温环境中恒温24H，然后以0.2C 电流放电（下限电压3.0V），放电时间不小于240分钟，外观无变形、无爆炸、无破裂，不漏液。,(8)放电平台,电池在常温常压下以1C的电流充放电20次后，平台容量比同一循环终止容量大于78%，平台次衰减率小于0.1%.,(9)热冲击,电池在常温常压下以1C的电流充满电后置于高温箱中，温度从20开始以52/min的上升到1302并保持30min.电池不爆炸、不起火。,(10)高温高湿,电池在常温常压下以1C的电流充满电后置于恒温恒湿箱中，在环境温度为555，相对湿度90%95%的状态下储存168H，电池不变形，不鼓气。,(11)重物冲击,电池在常温常压下以1C的电流充满电将电池放置24小时后，然后将电池放置于地面上，用10kg的重物自1M的高度自由落于电池上。电池允许变形，但不可起火、不爆炸。,(12)针刺测试,电池在常温常压下以1C的电流充满电后，用直径为3mm的针形物刺穿电池,电池不起火、不爆炸。,谢谢大家！,
