锂电池基础知识培训材料课件.ppt

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1、锂电池基础知识鸿基伟业新能源有限公司制造部一、什么是电池？电池：是一种能量转化与储存的装置，它通过反应将化学能或物理能转化为电能。1、电池种类划分一次电池：碱性电池、锌锰电池、一次锂锰电池小型二次电池：镍镉、镍氢、锂离子铅酸电池动力电池燃料电池太阳能电池其他新型电池2、应用领域Li-ionBattery电动摩托车电动自行车电动汽车（BEV）3、聚锂电池的发展20世纪70年代末研发成功锂蓄电池80年代中后期1990年PEO基的聚合物锂二次电池研发成功日本索尼(Sony)以碳材为负极，以钴酸锂材料为正极的二次锂离子电池---锂离子电池元年1999年，日本Sony化学反应式

2、（以LiCoO2/C为例）：4、1锂离子电池工作原理4、2锂离子电池工作原理图5、聚锂电池特点高能量密度高工作电压长循环寿命电化学特性稳定荷电保持能力强无污染无记忆效应各种二次电池性能比较(一)电池类型酸性电池镍镉电池镍氢电池液态锂电池聚合物锂电池安全好好好一般好工作电压(V)21.21.23.73.7重量能量比(Wh/kg)354150-80120-180160-200体积能量比(Wh/l)80120100-200300-360300～400各种二次电池性能比较(二)电池类型酸性电池镍镉电池镍氢电池液态锂电池聚合物锂电池循环寿命300300500>500>500工作

3、温度(℃)-20~60-20~60-20~60-20~60-20~60自放电<10<10<30<5<5记忆效应无有无无无毒性有毒有毒轻毒轻毒无毒形状固定固定固定固定任意二、锂离子电池结构正极活性物质（LiCoO2LiMnO2LiNixCo1-xO2)导电剂、溶剂、粘合剂、基体负极活性物质（石墨、MCMB)粘合剂、溶剂、基体隔膜（PP+PE）电解液（LiPF6+DMCECEMC)外壳（铝塑复合膜）包装材料（环氧板）保护板（PCM）1、锂离子电池结构——正极正极基体：铝箔（约0.018mm厚)正极物质：锰酸锂+电导剂+PVDF正极集流体：铝带（约0.1mm厚）2、锂离

4、子电池结构——负极负极基体：铜箔（约0.009mm厚)负极物质：石墨+纯水+SBR+SP+正丁醇负极集流体：镍带（约0.07mm厚）3、锂离子电池结构——隔膜材质：单层PE（聚乙烯）或者三层复合PP（聚丙烯）+PE+PP厚度：单层一般为0.016～0.020mm三层一般为0.020～0.025mm4、锂离子电池结构——电解液性质：无色透明液体，具有较强吸湿性。应用：主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操作（如环境水分小于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（25℃）g

5、/cm31.23±0.03水分（卡尔费休法）≤20ppm游离酸（以HF计）≤50ppm电导率（25℃）10.4±0.5ms／cm５.聚合物锂离子电池——电芯结构三、聚锂电池性能常规性能：容量电压内阻可靠性性能：循环寿命放电平台自放电贮存性能高低温性能安全性能过充短路针刺跌落湿水低压振动1、聚合物锂离子电池的性能电性能开路电压（无负载状态下的电压）电压工作电压3.0V～4.2V终止电压放电电流容量及其影响因素放电温度贮存时间比能量（重量比能量GED（Wh/Kg）；体积比能量VED（Wh/L））内阻(毫欧级mΩ)循环寿命　反复充放电次数可达500—1000次不同电流放电曲

6、线温度下放电曲线循环寿命曲线2、安全性能过放电常温条件下以一定电流放电到0V过充电常温条件下以3C电流充电到５V或10V短路外接≤50mΩ的电线短路10min加热130℃±2℃恒温箱保持30min挤压垂直施压至原始尺寸的85%、50%针刺Ø3~Ø8的钢针以10~40mm/s的速度经过以上检测，电池应该不爆炸、不起火。3、其它性能耐振动性能线性扫频振动试验条件：放电电流、振动方向、振动频率、最大加速度、扫频循环、振动时间等电池的一致性4、聚合物锂离子电池&液态锂离子电池的优缺点对比项目聚合物锂离子电池液态锂离子电池包装材料铝塑复合膜钢壳或铝壳电解质固态或凝胶态液态安全性

7、能安全性能良好使用不当易爆炸适用范围重量比容量材料成本自动化程度可以制作3mm以下厚度以及大容量动力电池用电芯较高略高较低厚度不能低于3mm，从安全角度考虑，不适合制作大容量电芯较低较低较高附　保护板介绍主要是由控制IC，MOS管，PCB底板及周边元件组成。主要功能是防止电池由于过充、过放、过流或短路而引起的电池燃烧或永久性损坏。主要分为单节、双节和多节保护板。广义的保护板还包括锂电池的电量指示板、充电均衡板等智能管理部分。四、锂离子电池命名圆柱型锂离子电池命名以18650S为例，圆柱型锂离子电池电池尺寸：直径18mm高度65.0mm方型聚锂电池命名