电池基础知识(BYD培训教材)-第三部分

第三部分锂离子电池基本知识锂离子电池结构锂离子聚合物电池方形锂离子电池三种锂电池结构比较

软包装锂离子电池硬包装锂离子电池锂聚合物电池外

壳铝塑复合膜外壳铝壳或钢壳方型和钢壳圆柱型铝塑复合膜外壳电

芯卷绕式电芯卷绕式电芯叠片式或卷绕式电芯电解质含锂盐的液态电解质含锂盐的液态电解质含锂盐的凝胶态电解质特

点轻巧，电池尺寸可根据实际应用需要灵活改变，厚度可薄至1.0mm以下，长度可达到100mm以上电池较重；在制造薄型大面积电池方面受到限制轻巧，电池尺寸可根据实际应用需要灵活改变，厚度可薄至1.0mm以下，长度可达到100mm以上性能比较

软包装锂离子电池硬包装锂离子电池锂聚合物电池体积能量密度优良差重量能量密度优良良大电流放电性能优优良低温放电性能优优差安全性能良差优注：优、良、差的比较是相对该三种电池而言，不涉及其它种类电池锂离子电池的特点锂离子蓄电池的一般特性：

1、体积及质量的能量密度高；其能量密度大于300Wh/L，比能量达110～120Wh/kg，分别是Ni/Cd、Ni/MeH电池的2．5和1．5倍2、寿命长（大于1200次充、放电），3、单电池的输出电压高，为4.2V；3、自放电率小，可实现快速充放电，也可做成大容量的电池组。4、在60℃左右的高温下也可以使用；5、无记忆效应6、不含有毒物质等。锂离子电池的性能锂离子电池与其它二次电池性能比较性能阶段Li-IonNi/CdNi/MH电池能量密度现在240～260134～155190～197(Wh/L)将来400240280比能量(Wh/kg)现在100～11449～6059～70将来1507080平均电压（V）

3.61.21.2电压范围（V）

4.2～3.51.4～1.01.4～1.0使用寿命现在500～1200500500（次）将来150010001000优点

高电压，高比能，自放电小，污染小高功率，快充，成本低高功率，高比能，污染小缺点

成本高记忆效应，Cd污染成本高，自放电大锂离子电池的市场1全世界锂离子电池应用分析(单位：百万颗)应用别1997199819992000200120022003所占比例(%)笔记型计算机74.8105.9155.1191.8241.4296.1367.447.7数字调制解调器0.91.82.85.28.81116.92.2行动电话93.7124.4167.9143.1188.9238285.637.1摄录像机1822.327.235.444.253.655.17.2数字式相机0.71.61.72.93.54.250.7迷你光驱3.65.78.613.417.32227.43.6掌上型终端机3.34.867.78.611.212.51.6合计195266.5369.3399.5512.7636.1769.9100锂离子电池的市场2全世界小型二次电池长期需求量年代1997199819992000200120032005镍镉电池(亿颗)1098.27.67.26.86.6镍氢电池(亿颗)6.16.46.56.56.66.66.7锂离子电池(亿颗)1.92.63.745.17.79.7锂离子电池占有率(%)11152022273642BYD的电池的市场Li-ionNi-CdNi-MH2002SANYOSONYBYDPANASONICSAMSUNGGSTOSHIBA2002SANYOPANASONICBYDGPIYUASASAFT2002BYDSANYOPANASONICSAFTGPI2001SANYOSONYPANASONICBYDGSTOSHIBASAMSUNG2001SANYOPANASONICBYDMAXELLGPIYUASASAFT2001SANYOBYDPANASONICSAFTGPI全球锂离子电池生产厂商及客户：原理1：锂离子二次电池的正负极都是插入化合物，以LiyMnYm表示负极材料，LizAvBw表示正极材料，则反应式可表示为：

负极：LiyMnYm+xLi++xe-=Lix+yMnYm

正极：LizAvBw=Liz-xAvBw+xLi++xe-

总反应：LiyMnYm+LizAvBw=Lix+yMnYm+Liz-xAvBw原理2锂离子二次电池反应的实质为一个Li+浓差电池：充电时，Li+从正极化合物中脱出并嵌入负极晶格，正极处于贫锂态；放电时，Li+从负极脱出并插入正极，正极为富锂态。为保持电荷的平衡，充、放电过程中应有相同数量的电子经外电路传递，与Li+一起在正负极间迁移、使正负极发生氧化还原反应，保持一定的电位。工作电位与构成电极的插入化合物的化学性质、Li+的浓度有关。这种充、放电过程似一把摇椅，故锂离子二次电池又称摇椅电池（RockingChairBatteries,简称为RCB）。原理3

锂离子电池的电化学反应原理及特性：充