与品质管理相关的电池基础知识

1、与品质管理相关的电池基础知识,电池及锂离子电池基础 1、锂离子电池过去的事例、事故 2、Sony锂离子电池开发的历程 3、电池的基础知识 3.1 电池开发的历史 3.2 电池的分类 3.3 电池的充放电 3.4 理论上电池正负极材料反应的电压及理论电池容量 3.5 使电池正负极材料最有效反应的电压 3.6 电池活性物质的性质 3.7 各种电池的理论反应电压及理论容量 4、Li-lon电池的基础 4.1 Li-lon电池的电池反应 4.2 Li-lon电池的充放电Mechanism,5、电池材料 5.1 正极材料 5.1.1 正极材料：LiCoO2 5.1.2 LiCoO2的结晶构造 5.1.3

2、 各种正极材料和物质 5.1.4 各种正极材料的结晶构造 5.1.5 各种正极材料的充放电曲线 5.1.6 各种正极材料在自然的环境及温度下同电池上升速度的关系 5.2 负极材料 5.2.1 负极材料的黑铅化和黑铅结晶构造 5.2.2 石墨材料的各种构造 5.2.3 黑铅化负极及难黑铅化负极不同的放电曲线和循环寿命 5.2.4 负极石墨的Li状态 5.3 电解液 5.3.1 电解液的要求特性和电解液的相关实例 5.3.2 主要的有机溶剂的物理化学特性-1 5.3.3 主要的有机溶剂的物理化学特性-2 5.3.4 有机溶剂的导电性-1 5.3.5 电解质的物理性质 5.3.6 电解质的物理性质,

3、5.3.7 各种电解质的导电性 5.3.8 在EC/PC溶剂中各种电解质的传导度 5.3.9 各种电解质的I-V曲线 5.4 Separator 5.4.1 各种电池所用的Separator 5.4.2 多孔Separator的表面构造 5.4.3 多孔化技术的分类 5.4.4 Separator的机能、特性及改良 5.4.5 Separator的Shut-Down-1 5.4.6 Separator的Shut-Down-2 Li-lon电池的安全性 1、如何确保电池的安全性 1.1 电池自身发热的现象 1.2 为确保安全性在设计上的主要因素 1.3 安全保护素子及安全保护机构的种类和作用 1

4、.4 PTC素子 1.5 电流截断装置 1.6 保护回路使用的实例 1.7 Pack的构造、装配图,1.8 安全性动作示例的Flow 1.9 回路电压、温度和安全性的关系 1.10 为提高电池的安全性技术上的措施 2、怎样验证锂离子电池的安全性 2.1 Camera用的锂离子电池的安全评价的Guideline 2.2 确立锂离子电池安全性实验的方法 2.3 安全性项目中最重要的是?FTA图 2.4 实际的安全评价项目 2.5 锂离子电池相关的安全规格 2.6 各种安全实验方法一览 2.7 破坏性安全实验结果一览 为确保电池的品质 1、二次小型电池的生产推进过程 2、圆形18650电池的Capa

5、city推进过程 3、过去的电池事故实例 4、安全性的检测 5、信赖性的检测 6、对不良电池的分析 7、满足客户的要求 8、成为商品 9、为提高电池的品质有得、也有失 10、基本的工程品质管理 11、对制成品负责 Product Liability 12、确保客户使用时电池不出现安全隐患 13、尽量预防或避免客户使用时出现安全问题、造成危害,电池品质问题的事例、事故调查,Sony-Energytec 的Li-lon电池开发历程,开发背景及目标设定,次时代的二次电池 从一次电池的制造中蜕变出来 形成高技术密度、高能量密度 一次电池积累了大量宝贵而丰富的经验，使得Li-lon电池 技术得到了充分的

6、发挥 对环境污染少的电池 不使用污染环境的重金属,目标设定,开发次时代二次Lithium系列电池 开创Sony品牌，占领市场,开发的历程,1、开发一次电池 1979年1985年,氧化银电池的开发 AgNiO2的发明 Ag2O和NiOOH的合成 Lithium-MnO2 一次电池的开发、商品化,2、Lithium系电池第二次发展时代 1985年1990年,多个目标同时进行，设定小的Projuct US11 LiCoO2 LiCoO2 US21 Li metal MnO2 US31 Li-Al alloy LiMn2O4 US41 Li metal LiMn2O4 US51 Al metal Li

7、CoO2 US61 Carbon LiCoO2 US41的发表：Li metal LiMn2O4 1987年12月17日高Energy密度、重量轻 US61的发表：CLiCoO2 1990年2月14日近代的Lithium蓄电池 Clean、安全、非常好的循环寿命、高Energy密度,3、Li-lon电池开始进入量产、增产时代 1991年1996年,Pilot Line 开始生产、并完成了初步的商品化 1991年6月 用于手机（SonyDDI）的US14500（2SPack）和 US20500 （2SPack）开始生产、出货 正式量产的开始和增产 1992年3月 第三期工厂建成 1992年5月

8、US18650正式开始量产 NP500（186502S：Sony 8mmVIRTR1用）Pack也正式 开始量产 1992年9月 NP500 Pack (给Sony)开始出货 1993年 Cellular Phone用的Pack（给京SERA）开始出货 PC用Pack（给Dell、东芝）开始出货 1995年 在仙台TEC开始电极的Coating 在Sony的枥木开始电池的Assemble,电池发展的历史,电池的分类,电池的大分类,电池,化学电池,一次电池,二次电池,燃料电池,生物电池,物理电池,太阳能电池,原子力电池,热电池,生物电池,化学电池的分类,化学电池,一次电池：化学反应的过程不可逆。

9、或者是可逆 的但为了更好的充电而不这样做,二次电池：化学反应的过程可逆，而且为了更好 的充电才这样做 燃料电池：与反应相关的物质从外部供给，边向 外部排出反应生成物边反应，是一种 电能置换装置,实用电池的分类,小型一次电池 锂离子电池手表、计算器、照象机、心脏起搏器、煤气表、 锰电池手电筒、便携式收音机、玩具、家庭用品 碱性锰电池玩具、家庭用品 空气/铅酸电池助听器、寻呼机 小型二次电池 铅电池自行车 小型密封铝酸电池工具、UPS（没电或停电时的电源装置） 镉镍电池玩具、随身听、个人电脑、手机 镍氢电池随身听、个人电脑、手机 锂离子电池个人电脑、手机 电动自行车用电池 铅电池、镍氢电池、镉镍电

10、池、锂离子电池、钠硫电池 电力储存用电池 钠硫电池、亚铅臭氧电池、Redox Flow电池 燃料电池 碱性电池、 磷酸电池、熔融碳酸盐型、固体电解质型、固体高分子型,电池能有效产生的电压,开路电压和闭路电压,开路电压,电池,开路电压,电池,负载,开路电压OCV（Open Circuit Voltage）,闭路电压CCV(Closed Circuit Voltage),启动时的电池电压 闭路电压 开路电压电压降 电压降IR降活性分极浓度分极,电压降受启动电流和温度的影响。,Li-lon电池的充放电反应,When first charged, lithium ions are transferred to the anode carbon material from the lithium-containing compound of the cathode. initial charging LiCoO2+C Li1-xCoO2+Lix