锂离子电池基础培训教材.ppt

1、培训课程，锂离子电池的基础知识，发表：研发中心的制作，电池分类(10min )锂离子电池的电化学反应机构(20min )锂离子电池的应用领域(5min )锂离子电池的结构(20min )液态锂离子电池的工艺流程液态锂离子电池的生产设备(15min )锂离子电池的性能指标(20min )锂离子电池的质量认证(10min )，电池的种类区分一次电池小型二次电池：镍镉、镍氢、锂离子铅电池动力电池燃料电池太阳能电池-地面光发电其他新型电池，等锂离子电池是指Li吸藏化合物为正、负极的二次电池。 正极使用了锂化合物LiXCoO2、LiXNiO2或LiXMnO2，负极使用了锂-碳层间化合物LiXC6。 电解

2、质是溶解有锂盐LiPF6、LiAsF6等的有机溶液。 在充放电过程中，Li在两个电极之间往返嵌入、脱离，印象中的是“摇椅电池”。 对电池充电时，Li从正极脱离，通过电解质埋入负极，负极处于富锂的状态。 放电时相反。 锂离子电池电化学反应的机理，正极反应： LiCoO2=Li1-xCoO2 xLi xe负极反应： 6C xLi xe-=LixC6电池总反应： LiCoO2 6C=Li1-xCoO2 LixC6放电时发生上述反应的逆反应。 锂离子电池的特点，高能量密度高工作电压长循环寿命电化学特性稳定带电保持能力强的无污染无记忆效应，应用领域，锂离子电池结构，正极活性物质(LiCoO2LiMnO2

3、 ) LiNixCo1-xO2)导电剂、溶剂、粘合剂、基体负极活性物质(石墨、MC 圆柱型锂离子电池的结构图，软包装锂离子电池的结构图锂离子电池结构的正极，正极基体：铝箔(约0.020mm厚)，正极物质：钴酸锂导电剂PVDF，(约0.1mm厚)，锂离子电池结构的负极， 负极基体：铜箔(约0.015mm厚)，负极物质：石墨CMC SBR，负极集电体：镍带(约0.07mm厚)，锂离子电池结构隔板， 材质：单层PE (聚乙烯)或三层复合PP (聚丙烯) PE PP厚度：单层一般0.0160.020mm三层一般0.0200.025mm，锂离子电池结构电解液，性质：无色透明液体，具有强吸湿性。 应用：主

4、要用于可充电锂离子电池的电解液只能在干燥环境下使用(例如，在环境水分小于20ppm的手套箱内)。规格：溶剂组成DMC : EMC : EC=1: 1:1 (重量比) LiPF6浓度1mol/l质量指标：密度、，液态锂离子电池的制造工艺，原料，卷取，注液，检查包装，浆料，片材，化成，激光焊接，原料工艺，正极干燥粉处理，正极筛浆料，正极真空搅拌，负极干燥粉负极真空搅拌，负极筛浆，正极浆，负极浆， 正极负极、浆化工序、带、浆化工序、正极浆、正极、负极浆、烧成、带、裁断工序、正极裁断工序、正极裁断工序、正极粉碎工序、负极裁断工序、负极称量工序、负极粉碎工序、负极粉碎工序、正极称量工序、负极集尘工序、正

5、极集尘工序、正极集尘工序、正极集尘工序、负极集尘工序、负极集尘工序， 正极集尘工序，正极集尘工序，正极集尘工序，正极集尘工序，正极集尘工序，正极薄片辊压，负极真空烘焙，负极集尘，负极薄片辊压，负极衬纸，正极标签边，负极标签边，缠绕，正极衬纸，正极集尘，负极标签边，缠绕，缠绕工艺流程，底部衬纸， 压芯，进入情况，正，负极板，分隔符， 套上绝缘片固定的负、正极耳点焊、离心入壳、加压盖、激光焊接、底部超声波焊接铝复合带、激光焊接工艺、上夹具、重量分级、激光焊接、注液、注液工艺、真空烘烤、重量分级、注液、 擦洗、化成工艺、高温烘焙、抽真空、化成、电压测定、糊不干燥、半成品入库清洗、钢球、高温贮藏、铝复

6、合片材点焊、检查包装工艺流程、充电、逆充电、放电、客户、外壳、包装、清洗、液态锂离子将激光焊机真空注液机化检查盘、液态锂离子电池性能通常性能：容量电压内部电阻的可靠性性能：循环寿命放电平台自放电储藏性能高的低温性能、安全性能、过充电、短路、针刺落下湿水低压振动、容量、电池在一定的放电条件下所赋予的电量称为电池容量，用符号c表示。 通常的单位是安培时间，简称为稳定时(Ah )或毫安时(mAh )。 电池的容量分为理论容量、额定容量、实际容量。 理论容量是根据法拉第定律计算活性物质质量的最高理论值。 为了比较不同系列的电池，比容量的概念、即单位体积或单位质量电池所提供的理论电量多为Ah/kg(mA

7、h/g )或Ah/L(mAh/cm3 )。 实际容量是指电池在一定条件下能输出的电量。 等于放电电流和放电时间的积，以Ah为单位，其值小于理论容量。 额定容量也被称为保证容量，按照国家和有关部门公布的标准，保证在一定的放电条件下应该释放电池的最低限度的容量。 电压、开路电压将电池在开路状态下的端子电压称为开路电压。 电池的开路电压等于电池正极的还原电极电位与负极电极电位之差。 工作电压动作电压是电池接通负载后放电中显示的电压，也称为放电电压。 电池放电的初始工作电压称为初始电压。 电池接通负载后，由于欧姆电阻和极化过电压的存在，电池的工作电压低于开路电压。 内部电阻、电流在电池内部通过时受到电

8、阻，使电池的电压下降，该电阻称为电池的内部电阻。 电池的内阻不是常数，而是在放电过程中随时间变化，活性物质的组成、电解液浓度和温度不断变化。 电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻包括电化学极化和浓差分极。 内部电阻的存在是使电池放电时的端子电压低于电池的电动势和开路电压，使充电时的端子电压高于电动势和开路电压。欧姆电阻遵守欧姆定律的极化电阻随着电流密度的增加而增大，但不是线性关系，而是随着电流密度的对数的增加而线性增大的情况较多。 循环寿命，电池在完全充电后完全放电，循环进行到容量衰减到初期容量的75%，在该情况下，循环次数与电池的循环寿命和电池的充放电条件有关的锂离子电池在室温下的1C充

9、放电循环寿命为300-500次(行业标准)，最高800-1000次放电平台、锂离子电池完全充电后，放电到3.6V时的容量为C1，放电到3.0V时的容量为C0，C1/C0称为该电池的放电平台业界的标准1C放电平台为70%以上， 我们现在有83%-85%的放电平台对手机电池的使用效果影响最大，关于手机通话声音的清晰、自放电，电池完全充电后可以放置一个月。 之后，以1C放电到3.0V，以其容量为C2的电池的初始容量为C0的1-C2/C0，该电池的月自放电率业界标准锂离子电池的月自放电率小于12%，我们发现6%-8%的电池自放电与电池的放置性能有关， 其大小与电池的内阻结构和材料性能有关，记忆效果、记忆效果对镍镉电池来说，在以往的工艺中负极是烧结式的，镉结晶粒粗，如果在镍镉电池完全放电前再充电的话，在镉结晶粒成为块而电池放电时二次电池保存这个放电平台，在下一个周期作为放电的终点。 尽管电池本身的容量能让电池在更低的平台上放电。 在今后的放电过程中，电池只记得这个低容量。 同样地每次使用时，由于进行不完全的放电，电池的容量会进一