锂电池基础知识.doc

《锂电池基础知识.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、（一）锂电池的构成  锂电池主要由两大块构成，电芯和保护板PCM（动力电池一般称为电池管理系统BMS），电芯相当于锂电池的心脏，管理系统相当于锂电池的大脑。  电芯主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳构成，而保护板主要由保护芯片（或管理芯片）、MOS管、电阻、电容和PCB板等构成。锂电池的产业链结构如下图：             电芯的构成如下面两图所示:   锂电池的PACK的构成如下图所示: （二）锂电池优缺点锂电池的优点很多，电压平台高，能量密度大（重量轻、体积小），使用寿命长，环保。锂电池的缺点就是，价格相对高，温度

2、范围相对窄，有一定的安全隐患（需加保护系统）。对比参数  各类电池铅酸电池镍镉电池 （Ni-Cd）镍氢电池 （Ni-MH）锂电池标称电压(V)21.21.23.2/3.6/3.7重量能量密度(Wh/kg)25~3040~4560~65120~200体积能量密度（Wh/L）65~80150~180300~350350~400最佳工作温度(℃)-40~70-20~60-20~450~45安全性安全安全安全有一些隐患环保铅污染镉污染环保环保循环寿命（次）200~3005001000500~1500电池成本(RMB/Wh)0.6~1.02.0

3、~2.62.5~3.82.0~3.5充电器成本低 (稳压源)一般 （恒流源）一般 （恒流源）高 (恒流恒压)（三）锂电池分类锂电池可以分成两个大类：一次性不可充电电池和二次充电电池（又称为蓄电池）。不可充电电池如锂二氧化锰电池、锂-亚硫酰胺电池。二次充电电池又可以分为下面根据不同的情况分类。1．按外型分：方形锂电池（如普通手机电池）和圆柱形锂电池（如电动工具的18650）；2．按外包材料分：铝壳锂电池，钢壳锂电池，软包电池；3．按正极材料分：钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、三元锂（LiNixCoyMnzO2）、磷酸铁

4、锂（LiFePO4）；4．按电解液状态分：锂离子电池（LIB）和聚合物电池（PLB）；5．按用途分：普通电池和动力电池。6．按性能特性分：高容量电池、高倍率电池、高温电池、低温电池等。（四）常用术语解释1.   容量(Capacity)指一定的放电条件下可以从电池锂获得的电量。我们在高中学物理是知道，电量的公式为Q=I*t，单位为库伦，电池的容量单位规定为Ah（安时）或mAh（毫安时）。意思是1AH的电池在充满电的情况下用1A的电流放电可以放1个小时。以前的NOKIA的老手机的电池（像BL-5C）一般是500mAh，现在的智能手机电池

5、800~1900mAh，电动自行车一般都是10~20Ah，电动汽车一般都是20~200Ah等。2.   充放电倍率（Charge-Rate/Discharge-Rate）表示以多大的电流充电、放电，一般以电池的标称容量的倍数为计算，一般称为几C。像容量1500mAh的电池，规定1C=1500mAh，如果以2C放电也就是以3000mA的电流放电，0.1C充放电就是以150mA的电流充放电。3.   电压（OCV:OpenCircuitVoltage）电池的电压一般指锂电池的标称电压（也叫额定电压）。普通锂电池的标称电压一般为3.7V，我

6、们也称其电压平台为3.7V。我们说的电压一般指的是电池的开路电压。当电池20~80%的容量时，电压集中在3.7V左右（3.6~3.9V左右），容量太高或太低，电压变化较大。4.   能量（Energy）/功率（Power）电池以一定的标准放电，电池所能放出的能量（E），单位为Wh（瓦时）或KWh（千瓦时），另外1KWh=1度电。物理书上有基本概念，E=U*I*t，也等于电池电压乘以电池的容量。而功率的公式为，P=U*I=E/t，表示单位时间能够释放的能量。单位为W（瓦）或KW（千瓦）。像容量为1500mAh的电池，标称的电压一般为3.

7、7V，故对应的能量为5.55Wh。5.   内阻（Resistance）由于充放电时不能等效为一个理想的电源，有一定的内阻。内阻是要消耗能量的，当然内阻越小越好。电池内阻单位用毫欧（mΩ）。一般电池的内阻由欧姆内阻和极化内阻组成，内阻的大小受电池的材料、制造工艺，还有电池的结构的影响。6.   循环寿命（CycleLife）电池充电和放电一次就称为一个循环，循环使用寿命是衡量电池寿命性能的一个重要指标。IEC标准规定手机锂电池，0.2C放电至3.0V，1C充电至4.2V，反复循环500次后电池容量应保持为初始容量的60%以上。也就是说

8、锂电池的循环寿命为500次。国标规定，循环寿命300次后，容量应保持初始容量的70%。电池容量低于初始容量的60%一般要考虑报废处理了。7.   放电深度（DOD:DepthofDischarger）定义为电池放出的容量