锂电池培训资料

锂电池培训资料一、电池差不多二、锂离子电池差不多三、锂电池的安稳四、爱护板BMS具体功能介绍.五、锂离子电池的储藏和运输一、电池差不多1、电池的成长简史：公元前100～公元100年电池本相1780～1791制造伽尼尔电池1800年伏特制造电池1833年发明法拉第轨则1836年制造丹尼尔电池,1859年制造铅酸电池1868年制造干电池1899年制造Ni-Cd蓄电池

1901年制造Ni/Fe电池

1951年制造密封Ni-Cd电池

1990年制造锂离子电池

1995年制造聚合物电解质锂离子电池

,G-s8q9H6](w,~5P

2、电池的要素和构成：

◆电极

负极：平日将电池电极中电压较低的一极称为负极

正极：平日将电池电极中电压较高的一极称为正极5_)f4I

Q&N"I!l

◆隔阂：在电池中，防止正负极间电子导通，而又能让离子经由过程（离子传导）的隔离材料，一样为多孔薄膜材%w$I1y!^%K$Z/U2e

料

◆电解质溶液（电液）：在电池内正负极间供给离子传输感化

◆其他构件：如外壳，极柱，密封件等.Y9O

F7f,v#h9h

3、电池的分类

7m6|(g#[)M4t*I

一次电池（干电池）

二次电池（充电电池或蓄电池）:a.{9E8v&^

·铅酸电池*@4m5h9h!c-A&[4r(~0W%B"F-L

·镍－镉电池7i2F2b;s%q%R

·镍－氢电池*e;y4y!A$~6[$d

·锂离子电池

·液态锂离子电池

·聚合物态锂离子电池8{&}'h&u'W-^%t(V!T%o

2}'e*S;l5H9j7g.t

别的还有燃料电池、太阳能电池等等8\!Z&i#J,D/E!t

(|$q8Z$Q$a!M6d0k)f

4、常见可充电电池机能比较：*M5h"L#|5M;b*\

构成

电池

能量密度

&p!h1}5e,T7M:x电池体系

负极

电解液

正极

环保机能

电压（V）

Wh/kg

Wh/L

充电轮回

自放电率)B%Y)e9P:X(a%x

锂离子电池

碳

LiPF6

LiMn2O4或

绿色环保

3.6

130-150350-400

≥1000

8%

LiCoO2'?"d,L%Q0h"a(_9U8{

铅酸电池

Pb

H2SO4

PbO2

铅污染严峻

2.0

30-50

50-80

300-500

20%

镍镉电池

Cd

KOH

NiOOH

镉污染严峻

1.2

50-60

130-150

400-600

25%

镍氢电池

储氢

KOH

NiOOH

环保

1.2

60-70

190-200

≥500

10%

材料

-n7L's+]:U%S+^

R5J

二、锂离子电池差不多

1、锂离子电池的“前世此生”：锂离子电池是20世纪90年代开创成功的新型高能电池。

锂离子电池的“前世”：早期负极为金属锂的“锂电池”，但金属锂的化学活性太大年夜，

充电时产生的枝晶会使电池短路，今朝尚未真正解决其安稳问题。

x-@7锂离子电池的“此生”：锂离子电池名称开端于日本企业，针对含金属锂负极的锂二次电池

而言，1991年由索尼公司领先实现贸易化。采取可嵌锂碳材料为负极，正极采取含锂的

过渡金属氧化物，应用溶有锂盐非水溶剂作为电介质。锂离子电池的长处和缺点：3锂离子电池重量轻、体积小，寿命长，没有经历效应，具备优胜的温度特点，同时因为没有重金属污染、没有毒性物质，是新一代环保型绿色电池。被业界称之为“最终电池”$^*X0]/N!}*i-L

Z%m

锂离子

铅酸

镍镉

镍氢%W*N*Y,Z;P5j8F

重量

5

1

1

3

寿命

5

2

3

4

环保

5

2

1

5

经历

5

3

1

3#K8`0|'y.o

~7V,w

温度特点5

2

3

34G*Y%K7d!U

1W3I7y5q1B

r!N)x:K5a6C

缺点：锂离子电池价格相对昂贵，成长时刻短，制造工艺的成熟性不如铅酸，镍镉及镍氢电池，但随时刻的推,G!H

g,k(d

移，锂离子电池的制造工艺会越来越成熟，价格也会逐步降低。

.G,q%e0D"s.G

5、液态锂离子电池与聚合物锂离子电池的异同：

7F0I!o5d9u7`7b

◆雷同点：正负极活性物质雷同

X:K7_8r$E&W%f!d%o2f3S$\

电池工作道理雷同)m&G0l&b*[5\9l'\"G%{,l2s

单体电池工作电压雷同

I.U/j:i,j1M.E)~

◆不合点：液态锂离子电池的电解液是液态的有机电解液，聚合物锂离子电池的电解质是将液态的有机电解液6v/T4H7m"`;\;d3M

吸附在一种聚合物基质上，因此被称为凝胶聚合物电解质。

'i9X8Z#R+e-N,L

◆优缺点比较：液态锂离子电池的功率较聚合物锂离子电池大年夜的多，反应在电动自行车内，液态比聚合物有更#}"Z+A'E)\1L0W

强的爬坡才能；液态锂离子电池的价格较聚合物锂离子电池廉价。聚合物锂离子电池因为不存在游离的电解液4z+s-u0I*q-j

，不存在漏液的情形。4Z:c&x%X"T$H9{4_

6u$h-k*Y;z

6、液态软包装、凝胶聚合物和液态锂离子电池的安稳性：

!f)x:o8[:G'X7u3]

G

◆今朝市场上大年夜量显现的是液态软包装电池，液态软包装电池内部电化学体系和金属壳包装电池一样。"e(Z4k,}5]9@

◆优缺点比较：采取液体电解液，是以在大年夜电流放电等机能上也不错。因为采取软包装，包装较易破坏，在一

些振动频繁的应用范畴，如电动自行车等，须要慎重。

e0t)G-P2Z.u

:W*v7v-v+p/[7r"M0@4k

金属壳液态

液态软包装

凝胶型

电解液

液态

液态

凝胶态3B)L3_2P5y*Z*H3B

包装

金属

铝塑膜

铝塑膜&P4~8j9A;o!W8|2h(~5~

放电才能

专门好

专门好

差0A.i3P.r4l9Z%}1y/k$['J9L;u#r

+]0G'v!F(N/]

安稳性：锂离子电池的安稳性须要从正极材料入手，光靠改换软包装无法从全然上解决。软包装的电池假如爆3?*n-A!~!G:W7q,\$f/t*P

炸，不存在金属物射出物，然仍无法解决燃烧等危险。从电极材料和电解液入手，才是解决锂离子电池安稳性2s'J0u"}"m%x

的全然门路。

/k8E.g*U2p

7、电池的一致性问题：#d&j,A4o4x7h(?

单体电池不存在一致性问题，一致性问题重要集中在电池组中，阻碍电池组一致性的重要身分是电池的自放电

、内阻、电池中电池的数量、有无均衡线路等。同样容量和电压的电池组，锂离子电池数量越少，对一致性要$O${9t:k;v4k

求越低。

8、镍氢（Ni/MH）电池的简介：

(Y7~5N

L:u

镍氢电池的工作电压为1.2V，无铅酸，镉镍电池的重金属污染问题，也属于绿色环保型电池，但与锂离子电池

比拟，镍氢电池的工作电压只有锂离子电池的1/3，同样一个电池镍氢电池须要的单体电池的数量是锂离子电4`!e2g:a"n/B;_.I&F

池的3倍，重量是锂离子电池的2倍阁下，轮回寿命也比锂离子电池短。别的镍氢电池充电过程中发烧严峻，无3z3s0^*U3z;m3[0P2F

法经久在高温调剂下应用。低温机能不如锂离子电池，高倍率放电机能不如镉镍电池和锂离子电池，而价格与6u.R)_&b;L:o)W/Z

m

锂离子电池相差无几。因此镍氢电池因此成长时刻较长，但其成长的速度和潜力已远远落后于锂离子电池。

9、几种锂离子电池正极材料的综合比较

钴酸锂

锰酸锂

磷酸铁锂

镍钴锰酸锂/3元

耐过充

×

√

√

×

氧化性

专门强

一样

弱

强

过充极限

0.5C/6V

3C/10V

3C/10V

0.5C/6V

r-],R

F$~%X'q'H8D

8^(v'M,r

g;k8r:n%r*j

安稳性

专门不安稳安稳机能好安稳机能好

不安稳

4](A:K/Q%Y

安稳容量

1Ah

10~30Ah

可达100Ah

/

大年夜功率才能

好

专门好

专门好

/6V-d:?;~-Y!N"Q*u.s

'~,Q;i"i!q&}4B

?+b

价格

昂贵

低廉

低廉

一样"^4a#A9O2Y:G3G)Y"s

-l:E:a9j:t2x#J,}9T$\

三、锂电池的安稳

单体电池的安稳测试项目及测试方法

测试项目

测试前提

测试要求

电池数量

测试标准,a+w9q5L)G(X.P"G2b-e7P)X

撞击平面

9.1KG重物，0.61m高度，

3个1n"y1k,|4`*d!@.W;y

侧面

直径15.8mm的钢棒。

不起火，不爆炸

3个

UL;h%o7\;E,Y4X'n3],l

.w'y#V/F5k%K)P

挤压平面

挤压力13KN

不起火，不爆炸

3个

UL

侧面

3个'D(U(d#R+^#D4p2H5w

高温

150℃，10min&T9A.^$i.n%y9M6b

（温升5℃/min)

不起火，不爆炸

5个

UL9~,|$~7S7d5n9`-d

$\6n#y"B!v)z"\-n

过充

30A,10V

不起火，不爆炸

5个

UL5X,Y3d(_'e9i&Y

短路

电阻小于100mΩ

不起火，不爆炸

5个

UL

针刺

φ5mm的钢钉从垂直于极板的8f2z#i

T"F1f/U#]+s.K2b*P

偏向贯穿（钢针逗留在电池中）

不起火，不爆炸

5个

企标0b8~&R9@)?

四、爱护板BMS具体功能介绍'z!U(S6Q1z!u:G

爱护板BMS（BatteryManagementSystem）有5大年夜功能：

1、过充（过压）爱护6F1[)n"U8V

因为锂电池是专门“脆弱”的电池，因此不克不及造成过充。锰酸锂是在4.2v爱护，磷酸铁锂是在3.6v阁下（具-t/K5B3F:E

v:a!C;j

体可参考供给商规格书）；1I5Q,\%o,W8M0^9\

造成过充时，一样爱护板会有复原功能。比如一块锰酸锂电池爱护板设置的过充爱护是4.25v，当过充时，:o#y:\*C#\/X)b+?

爱护板爱护，停止充电，当电压降至4.15v时，才能复原充电动作。-D7B&S+h+z)^'H

'b;Y;x4a5a5W*i

2、过放（欠压）爱护.B'h8E+~3S&O1\'A'a/X

)[/h5b0k/c)^

因为锂电池是专门“脆弱”的电池，因此不克不及造成过放。锰酸锂是在2.7v或3.0v爱护，磷酸铁锂是在2.3v左"o*G.P!m's'd9K.u

右（具体可参考供给商规格书）；-A2G8H(s+M4J,t

:|&S;M4R;O:S

造成过放时，一样爱护板会有复原功能。比如一块锰酸锂电池爱护板设置的过放爱护是3.0v，当过放时，%C9{

F)T2F#J4c

爱护板爱护，停止放电，当电压升至3.1v时，才能复原放电动作。

3、过流爱护

当放电电流或者刹时放电电流跨过电池本身所能遭受的电流时，BMS会停止放电动作。3y#s%c$x"m8V

"x#f-H9c7S4C;f(j

一样复原过流爱护有2个方法。一是断开负载，从新连接电池与负载；一是改换烧坏掉落的保险丝。具体看每

个厂家的产品是若何设置。

3\&Z!S-b.s5p9c

一样BMS会设置一个例如30A/8ms（30安培8毫秒）的峰值电流爱护参数。确实是说：当电流大年夜于30A同时时-J6G$]1J7_

间大年夜于8ms时，过流爱护会动作。假如是50A3ms，那么过流爱护可不能动作，

#K%X(R9q!\'u3H0`'d

这对带电机类的负载是专门合适的，因为一些负载在起动时会有一个专门大年夜的脉冲/峰值电流，只要那个电

流能往常，正常工作就不是问题了。因此有时刻电池带电机类负载会不工作，专门大年夜一个缘故是因为BMS上的脉0^![)@1^6P&R1l5A

冲/峰值电流给挡掉落了，而不是电池出了问题。

（测量那个电流须要示波器，专门多营业不行展开确实是那个电流没有测量到。我们测过一个Trimmer的峰值电流有90A，专门高，相对如许大年夜的电流，做BMS确实是一个专门高的要求）

4、过温爱护:t

X/H4l2g1k)F

1W&n'h:z#c:r6U

锂电池在所规定的温度范畴里是能够正常工作的，当跨过所规定的温度范畴，BMS会停止放电动作以