锂离子电池基础知识培训

目录 1 锂离子电池简介2 常见包装方式简介3 目前各类锂离子电池性能简介4 电池制作流程时间表5 电池常见的问题分析 1 锂离子电池简介1 1圆柱型锂离子电池的结构 1 锂离子电池简介1 2方型锂离子电池的结构 1 锂离子电池的工作原理 1 锂离子电池的工作原理 1 锂离子电池实际上是一种锂离子的浓差电池 正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成 2 锂离子电池的工作电压与构成电极的化合物和锂离子浓度相关 1 目前不同材料锂离子电池的比较 目前电子烟电芯用的都是锰酸锂 1 磷酸铁锂电池性能简介 电池概述 磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂 LiFePO4 代替钴酸锂作为正极材料的新型锂离子电池 磷酸铁锂的原料来源广泛 价格低廉 约为钴酸锂的1 5 无毒性 环境兼容性好 不仅兼顾了LiCoO2 LiNiO2和LiMnO2材料的优点 而且具有热稳定好 安全性能优越 绝对不用担心爆炸危险 循环性能好和等突出优点 LiFePO4被认为是标志着 锂离子电池一个新时代的到来 特别是成为锂离子动力电池正极材料的首选材料 a 串联 电压升高 容量基本不变 b 并联 电压基本不变 容量升高 c 混联 电压与容量都会升高 d 单体加PCB 单体加引线插头 单体电池 2 常见包装方式 一般电子烟电芯极耳都是3mm 特殊小容量除外 聚合物电芯规格 外观尺寸 13450 650mAh GSP3562 电芯总长 46 0 05mm 电芯宽度 13 2 0 01mm 标称容量 3 7V 650mAh 46mm 13 2mm 应用范围APPLICATIONS 蓝牙耳机等数码产品Bluetoothearphone 锂聚合物电池041429 120mAh3 7V 特性CHARACTERISTIC 1 安全性能好 外包装为铝塑包装 有别于液态锂电的金属外壳 由于采用软包装技术 内部质量隐患可立即通过外包装变形而显示出来 一旦发生安全隐患 不会爆炸 只会鼓胀 2 重量轻 聚合物锂电比同等规格的钢壳液锂轻40 比铝壳液锂轻20 3 容量大 比同等规格的钢壳液锂容量高10 15 比铝壳液锂容量高5 10 4 形状可定制 可按客户要求设计电池的厚度 形状比如孤型 5 使用寿命长 聚合物锂离子电池具有优异的循环性能 寿命长达500次以上 不同倍率放电曲线 循环寿命曲线 GSP041429 GSP041429 锂聚合物电池041429 120mAh3 7V 动力聚合物锂电池 应用范围APPLICATIONS 动力航模 动力车模 动力电动工具等ApplineinModelship Powertool 15C 15000mAh 放电曲线图 GSP063465D 1CC 15CD循环曲线图 GSP063465D 动力电池特性CHARACTERISTIC 3 15C放电能放出90 以上的容量 平均电压为3 3V 4聚合物锂电池工艺时间流程图 5 电池常见的问题分析 6 1相关说明6 2零电压 低电压6 3充不进电6 4不能放电6 5容量低6 6漏液6 7鼓气6 8使用寿命短 1 什么是过充 过充会带来哪些不良后果 怎样避免 理论上 Li ion电池在一定倍率的恒流恒压下充电 当充电转换为恒压4 20V充电后 充电电路中电流为0 01C时 恒压充电的状态仍在进行 即被视为过充 过充可能导致低压 容量低 寿命差 漏液 变形 起火 在恒压失效后随着充电的加深电压达到一定程度会引起发鼓甚至爆炸 是损害电池性能的主要原因之一 在电池外部加PCB板保护 或在充电器中设置保护线路和 或时限装置 即充电限2 5小时 来防止电池过充可以达到防止和保护的作用 2 什么是过放 过放会带来哪些不良后果 怎样避免 电池在一定倍率下恒流放电 当电池电压达到2 75V时 放电状态仍在继续 即为过放 过放可能导致低压 容量低 寿命差 漏液 鼓气 是损害电池性能的主要原因之一 在电池外部加PCB板或在充电器中设计保护线路和 或时限装置来防止过放 5 1相关说明 3 造成电池短路有哪些因素 会造成什么样的后果 1 外部导体直接连接电池的正负极 2 组装时电池外部冲击力导致内部 微 短路 3 内部结构存在不良 如极粉刺刺破隔膜后正负极相接 如果电池外部接触到任何金属导体都有可能导致外部短路 Li ion电池外部短路时可能导致外壳变形 漏液 起火 甚至爆炸 因为内部电解液温度上升 从而引起内部气压上升 内压升高会冲破电池的安全阀 如果安全阀失效就会导致爆炸 所以一定要注意不要将已充电的电池放在装有硬币或钥匙串的口袋里 另避免外部冲击 如 点焊镍带 锡焊等 因为外部的冲击力会导致电池变形 甚至内部电极短路 5 2零电压 1 电池有无遭受过放 反充 将电池正负极或充电器正负极反接 电池充电时相当于强制过放 用电器电路是否正常 2 电池有无受大电流连续过充 导致电池膨胀 内部正负极直接接触短路 3 电池有无受到外部挤压 撞击 导致电池内部隔膜压穿 正负极片接触短路 目视4 是否有包装膜破损 长时间接触空气水分 电解液失效 目视5 是否外部短路 极耳烧焦 目视6 点焊品电池是否又烧焦的痕迹 点焊击穿隔膜短路 目视7 内部微短路处理方法 除目视能判定外 1 了解客户电池的具体使用情况 2 取同型号电池充电后接入用电器 判断用电器是否正常 3 将电池以1C电流充电30分钟 开路放置10分钟左右 如电池的开路电压稳定在电池的正常电压范围内 则电池可基本恢复正常 如电池已受破坏 则电压无法恢复 如电池未使用便出现此现象后 用1C充电电压无法恢复 则需专业技术人员进一步分析 1 电池充不进电有哪些情况 1 检查电池或电池组是否是零电压 高内阻电池 2 检查电池组的连接及电子元件 保护电路有无异常 3 检查充电设备或充电电路在充电状态下有无充电电压 电流输出 4 检查用户电路设计是否有充电低电压限制5 环境温度是否过高导致充电效率低 最佳温度应不超过40 处理方法 1 了解客户对电池的具体使用情况及使用条件 2 取同型号电池与万用表 电流档 串入电路充电 根据充电电流数值判断充电设备是否正常 3 重复单体电池零电压步骤分析 处理 4 建议客户选用稳定性能较好的充电设备或充电电路 5 3充不进电 1 电池 电池组放不出电有哪些情况 现象 充电后 装入设备中 设备不能工作 电池组的开路电压不变化或变化不大1 检查电池 电池组是否零电压 高内阻电池 2 电池组内接电子元件 保护电路有无损坏 3 检查设备放电电路是否正常 4 客户放电电流是否超过规格允许范围5 环境温度是否过低导致充电效率低 最佳温度应不低过 20 处理方法 1 用充满电的同型号电池接入设备 设备是否工作正常 2 使用万用表检测电池内接电子元件 保护电路是否正常 3 重复单体电池零电压步骤分析 处理 4 如属用电器放电电路异常 建议客户及时修理 更换用电器 5 如客户没有对电池组自行改装 则需专门的技术人员作进一步的分析 5 4放不出电 1 电池 电池组放电容量偏低有哪些情况 现象 充电后 装入设备中 设备能工作 但工作时间偏短1 检查电池是否充满电后再放电 一般电池充满电后电压为4 15V 2 检查电池放电截止电压是否正常 一般电池放电后电压为3 4V 3 检查电池放电电流是否在规格书允许范围内 是否存在大电流充放电可能 一般容量计算以0 2C 0 5C 1C 放电为准4 检查电池芯是否高内阻 5 环境温度是否过低导致充电效率低 最佳温度应不低过 20 处理方法 1 用充满电的同型号电池接入设备 工作时间是否正常 2 取同型号充满电的电池与万用表 电流档 串入电路放电 根据放电电流数值判断充电设备是否正常 核算实际容量4 如属用电器放电电路异常 建议客户及时修理 更换用电器 5 如客户没有对电池组自行改装 则需专门的技术人员作进一步的分析 5 5放电容量低 聚合物电池包装膜或极耳漏液1 检查电池是否有过充 过放 检查客户使用记录或测试记录2 检查电池是否有受挤压 撞击导致变形漏液 目视3 检查电池是否有被异物划破包装膜 目视 检查用电器装电池空间是否有异物或较利的棱边突起4 检查电池芯是否有外部短路 极耳有否烧焦迹象 目视5 环境温度是否过高导致内压大漏液 最佳温度应不超过 60 5 6电池漏液 聚合物电池包装膜鼓起1 检查电池是否有过充 过放 检查客户使用记录或测试记录2 检查电池是否有受挤压 撞击导致内部短路 目视3 检查电池是否有被异物划破包装膜导致鼓气 目视 检查用电器装电池空间是否有异物或较利的棱边突起4 检查电池芯是否有外部短路 极耳有否烧焦迹象 目视5 环境温度是否过高导致