锂离子电池基本知识简介ppt课件.ppt

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1、锂离子电池基本知识简介,一、锂离子电池简介二、锂离子电池工作原理及构造三、锂离子电池制造工艺四、锂离子电池基本概念及使用注意事项,一、锂离子电池简介,电池分类锂离子电池的特点锂离子电池分类,电池分类,一次电池（或原电池） 锌锰电池、碱锰电池、锂锰电池等二次电池（或充电电池、蓄电池） 铅酸电池、Ni-Cd电池、Ni-MH电池、锂离子电池、燃料电池等,锂离子电池的特点,电压高比能量高比功率大：可以大电流放电工作温度范围宽循环寿命长自放电低环保,锂离子电池的特点,表12 锂离子电池与Ni-Cd、Ni-MH电池比较,锂离子电池分类,按壳体和电解质分类：(1)液态铝壳锂离子电池(2)液态钢壳锂离子电池(

2、3)液态软包装锂离子电池(4)胶体聚合物锂离子电池(5)固态聚合物锂离子电池按形状分类：方形、圆柱形、钮扣形、卡片形、异形,二、锂离子电池工作原理及构造,锂离子电池构造及组成部分锂离子电池工作原理,方形铝壳锂离子电池构造,负极铆钉,正极壳体,盖帽,立体隔圈,正极片,隔膜,负极片,锂离子电池组成,正极： 活性物质（LiCoO2LiMnO2LiNixCo1-xO2LiFePO4) 导电剂、粘合剂、铝箔基体负极 活性物质（石墨、MCMB)、粘合剂、(导电剂)、铜箔基体电解液 （LiPF6+ DMC/EC/EMC)隔膜（PP/PE）外壳五金件（壳、盖板、极耳、绝缘片、PTC）,锂离子电池工作原理锂离子

3、电池实际上是一种锂离子浓差电池，正、负电极为不同的锂离子嵌入化合物，充、放电过程为锂离子在不同电极上的嵌入和脱嵌过程。其化学表达式及示意图如下：,LiCoO2+C LixC6+LiyCoO2+Li(1-x-y)R,二、锂离子电池工作原理,锂离子电池是指靠Li+在正负极之间嵌入、脱出形成的二次电池。正极采用含锂氧化合物LixMO2(M=Co/Ni/Mn) 。负极采用锂-碳层间化合物LixC6。电解质为溶解有锂盐LiPF6或LiAsF6等的有机混合物。在充放电过程中，Li+在正负两个电极之间往返嵌入和脱嵌，被形象的称为“摇椅电池”。,三、锂离子电池制造工艺 主体流程图（以方形铝壳电池为例）：,正极

4、配料,正极涂布,正极制片,负极配料,负极拉浆,负极制片,装配,激光焊,注液,化成,分容,老化,入库,配料,用专门的溶液（NMP）和粘接剂（PVDF/SBR）分别与粉末状的正负极活性物质混合，经高速搅拌均匀后，制成具有一定粘度的正负极浆料,将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔（正极：铝箔，负极：铜箔）的表面，烘干，分别制成正负极极片,涂布,将涂布后的极片经过对辊压实，焊极耳，贴胶纸等加工成单个电池所需的极片,制片,将制备好的极片与隔膜卷绕成型、压扁后套入/甩入壳体内，然后将极耳通过焊接与盖板连接起来并压合盖板。,装配,通过激光将电池壳体与盖帽进行熔融焊接为一个整体，并形成一个密闭空间（除注夜孔处）。,

5、激光焊,将电解液通过真空注液机从注夜孔注入到电池内部。,注液,用小电流对电池进行第一次充电，激活电池活性物质。,化成,老化,分容（筛选容量）,内阻、电压自动分选,老化、分容、入库,四、锂离子电池基本概念及使用注意事项容量：额定容量（标称容量）：设计和制造电池时，规定电池在一定放电条件下应该放出的最低限度的电量。标称电压：电池在一次完整放电过程中的平均工作电压，又称放电均压，锂离子电池的标称电压为：3.7V。内阻：电池各组成部分导电阻力之和。包括欧姆内阻和极化电阻两部分，其中欧姆内阻为电池各组成部分的电子导电阻力、离子导电阻力、接触导电阻力之和，极化电阻则为电池在充放电时由于电极极化形成的导电阻

6、力。 循环寿命：又称使用周期，二次电池经历一次充放电称为一个循环，在一定的放电制度下，电池容量降至某个规定值之前电池所经历的循环次数称为电池的循环寿命。,过充：锂离子电池充电时需设置充电上限保护电压（4.25V），过充时一方面损坏正极结构，影响电池寿命；另一方面在负极表面析出锂枝晶，引起安全问题。，因此必须为锂电池加上保护线路以避免危险过放：锂离子电池放电时需设置放电下限保护电压（2.50V），如果过度充电，会造成电池温度升高，甚至发生爆炸，因此必须为锂电池加上保护线路以避免危险。,警告严禁将电池浸入海水或水中,保存不用时,应放置于阴凉干燥的环境中禁止将电池在热高温源旁,如火、加热器等使用和留

7、置.充电时请选用锂离子电池专用充电器.严禁颠倒正负极使用电池.严禁将电池直接接入电源插座禁止将电池丢于火或加热器中.禁止用金属直接连接电池正负极短路.禁止将电池与金属,如发夹、项链等一起运输或贮存.禁止敲击或抛掷、踩踏电池等.,小心禁止在高温下（炙热的阳光下或很热的汽车中）使用或放置电池,否则可能会引起电池过热、起火或功能失效、寿命减短.禁止在强静电和强磁场的地方使用,否则易破坏电池安全保护装置,带来不安全的隐患.如果电池发生泄露,电解液进入眼睛,请不要揉擦,应用清水冲洗眼睛,并立即送医治疗,否则会伤害眼睛.如果电池发出异味,发热、变色、变形或使用、贮存,充电过程中出现任何异常,立即将电池从装

8、置或充电器中移离并停用.如果电极弄脏,使用前应用干布抹净,否则可能会导致接触不良功能失效.废弃之电池应用绝缘纸包住电极,以防起火、爆炸.禁止直接焊接电池和用钉子或其它利器刺穿电池,锂离子电池材料对比锂离子电池材料的差异性主要体现在正极活性物质材料，锂离子电池已经商品化的正极材料主要有：钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂安全性 磷酸亚铁锂锰酸锂镍钴锰酸锂钴酸锂镍钴酸锂比容量 最高：镍钴酸锂170mAh/g 镍钴锰酸锂-150mAh/g 钴酸锂-145mAh/g 磷酸亚铁锂-135mAh/g 锰酸锂-110mAh/g,锂离子电池 VS 锂聚合物电池,普通锂离子电池VS动力型锂离子电池,锂离子电池发展趋势,性能追求：(1)高容量(2)高倍率(3)高安全性(4)多功能化,努力方向：(1)正极材料(2)负极材料(3)功能电解液(4)设计优化(5)自动化生产,锂离子电池发展趋势：应用,数码产品手机/PDA/对讲机数码相机/摄像机笔记本电脑便携式DVDGPS,动力工具、设备，储能装置：电动工具电动自行车等电动汽车风能、太阳能储能设备,其他信息 锂离子电池化学电源理论电化学电池电源技术网站：中国电池在线（）电池网主页（）,