電池知識(shí)培訓(xùn)

1、 鋰離子電池基礎(chǔ)性能及特點(diǎn) 目 錄 n一、什么是電池？n二、電池的發(fā)展過(guò)程n三、電池的分類(lèi)：n四、什么是鋰離子電池?n五、電池的結(jié)構(gòu)：n六、鋰離子電池的工作原理n七、鋰離子電池的基本特性n八、安全性能n九、使用方法 一.什 么 是 電 池?n電池也稱(chēng)為電源，是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的一種裝置。n電源又分為物理電源和化學(xué)電源。n物理電源指象水利發(fā)電，風(fēng)力，火力發(fā)電等電源。n化學(xué)電源是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的儲(chǔ)能或換能裝置。化學(xué)電池的基本組成n正極材料n負(fù)極材料n電解液n外殼化學(xué)電池的基本類(lèi)型n電解液參加反應(yīng)型電池n如鉛酸電池，鎳鎘電池等；n電解液不參加反應(yīng)型電池n如：鋰離子電池，鋰電池等；n電池

2、反應(yīng)：n一個(gè)電極發(fā)生氧化反應(yīng)（失電子反應(yīng)）nA - A+ + e-n一個(gè)電極發(fā)生還原反應(yīng)（得電子反應(yīng)）nB+ + e- -B 二.電池的發(fā)展過(guò)程 人類(lèi)生活離不開(kāi)能源，如水、風(fēng)、電、太陽(yáng)光都屬于能源。而電池是將這些能源加以利用的一種裝置。電池的發(fā)明距今已經(jīng)有二百多年的歷史，與我們的生活可以說(shuō)是密不可分。 三、電池的發(fā)展歷史1800年伏特電池1836年丹尼爾電池 （Cd/CdSO4/ZnSO4/Zn)1839年空氣電池(Zn/O2)1859年鉛酸電池(1882年產(chǎn)業(yè)化) Pb/PbO21868年干電池(1888年產(chǎn)業(yè)化)1883年氧化銀電池1899年鎳鎘電池(1980年產(chǎn)業(yè)化)Cd/Ni1901年

3、鎳鐵電池 Fe/Ni1958年鋰一次電池(1970年產(chǎn)業(yè)化) Li/MnO21990年氫鎳電池 Ni/HMx1990年左右鋰離子電池(1991年商品化) 1995年聚合物鋰離子電池(1999年商品化) 中國(guó)電池的發(fā)展歷史n我國(guó)電池業(yè)的發(fā)展晚了50年。n1911年在上海有了第一家電池廠n1921年在上海第一家鉛酸蓄電池廠成立 n1941年延安成立第一家鋅錳干電池 n1957年有了第一家化學(xué)電源研究室n1958年有了第一家化學(xué)電源研究所(天津十八所) n1960年在河南新鄉(xiāng)成立第一家堿性蓄電池廠 n1990年鎳氫電池重點(diǎn)攻關(guān)-產(chǎn)業(yè)化 n1995年鋰離子電池攻關(guān)-產(chǎn)業(yè)化四.電池的分類(lèi):n電池的分類(lèi)有

4、很多種方法:n第一類(lèi):按電解液種類(lèi)劃分;n第二類(lèi):按電池的工作性質(zhì)和貯存方式劃分;n第三類(lèi):按電池所用正/負(fù)極材料劃分. 第一類(lèi)：按 電 解 液 種 類(lèi) 劃 分堿性電池: 電解質(zhì)主要以氫氧化鉀水溶液為主的電 池：如：堿性鋅錳電池（俗稱(chēng)堿錳電池 或堿性電池）、鎘鎳電池，鎳氫電池等n酸性電池: 主要以硫酸水溶液為介質(zhì)，如鋅錳干電 池（有的消費(fèi)者也稱(chēng)之為酸性電池）、 海水電池、鉛酸電池等；n有機(jī)電池: 以有機(jī)溶液為介質(zhì)的電池，如鋰電池等第二類(lèi)：按工作性質(zhì)和貯存方式劃分n一次電池: 又稱(chēng)原電池，即電池放電之后不能再充電或者重 復(fù)使用的電池，如鋅錳干電池，鋰電池等；n 二次電池: 又稱(chēng)蓄電池即電池放電之

5、后可以再充電而能夠重 復(fù)多次使用的電池，如鎳氫、鎘鎳電池、鋰離子電池等；n燃料電池: 即活性材料在電池工作時(shí)才連續(xù)不斷地從外部加 入電池，如氫氧燃料電池等；n貯備電池: 即電池貯存時(shí)不直接接觸電解液，直到電池使用 時(shí)，才加入電解液，如鎂化銀電池又稱(chēng)海水電 池等。第三類(lèi)：按電池所用正、負(fù)極材料劃分n鋅系列電池：如鋅錳電池、鋅銀電池等；n鎳系列電池：如鎘鎳電池、氫鎳電池等；n鉛系列電池：如鉛酸電池等；n鋰離子電池：鋰錳電池；n二氧化錳系列電池：如鋅錳電池、堿錳電池等；n空氣（氧氣）系列電池：如鋅空電池等。 四.什么是鋰離子電池?n鋰離子電池是濃差電池的一種。n正極材料是一種含有高濃度鋰含量的氧化物

6、。n負(fù)極材料是一種含有低濃度鋰含量的氧化物。n電解液是一種含有一定鋰濃度的有機(jī)物。n鋰在三種材料中的狀態(tài)都是離子，所以叫鋰離子電池。五.鋰離子電池的基本結(jié)構(gòu)：鋰離子電池由五個(gè)基本材料組成：1、正極活性物質(zhì)2、負(fù)極活性物質(zhì)3、隔膜4、電解液5、外殼鋰離子電池工作原理示意圖正極負(fù)極隔膜外殼我們公司的鋰離子電池n正極活性物質(zhì)：nLiCoO2,LiMn2O4,LiNixMnxCoyO2,LiFePO4n負(fù)極活性物質(zhì)：nLixC6 （石墨）n電解液：nLiPF6-有機(jī)溶液+添加劑n隔膜：n聚丙烯（PP/pe/pp）、聚乙烯（PE）多孔膜。n外殼：n鋁塑膜n電極引線(xiàn)：鋁帶、鎳帶。七.鋰離子電池的工作原理n

7、充電過(guò)程：正極反應(yīng):LiCoO2 xLi+ + Li1-xCoO2 + xe- 負(fù)極反應(yīng):xLi+ + xe- + C6 LixC6n放電過(guò)程： 正極反應(yīng):xLi+ + Li1-xCoO2 + xe- LiCoO2 負(fù)極反應(yīng):LixC6 xLi+ + xe- + C6 不同電池性能對(duì)比技術(shù)參數(shù)鉛酸電池鎳鎘電池鎳氫電池鋰離子電池額定工作電壓（V）2.01.21.23.6重量比能量(Wh/Kg)205065 120體積比能量(Wh/l)45150200300充放電壽命(次)3005005001000自放電率（%/月）25-3025-3030-3590%初始容量，無(wú)明顯變形、銹蝕、冒煙或燃燒。內(nèi)阻不

8、大于原來(lái)的120%,厚度增長(zhǎng)不大于原來(lái)的105%.電池環(huán)境適應(yīng)性2、機(jī)械振動(dòng)振幅：0.8mm方向：x,y,z頻率：10-55Hz，每分鐘變化一次時(shí)間：90-100分鐘。 要求：電壓3.6V, 不破裂、不冒煙、不 起火、不漏氣、不漏液。 電池環(huán)境適應(yīng)性3、跌落高度：1.2m方向：x、y、z次數(shù)：各一次 要求：電池不破裂、不冒煙、不起火、 不漏氣、不漏液。 電池安全性能1、重物沖擊 高度：1米 重量：10kg 要求：電池不起火、不燃燒。電池安全性能2、熱箱試驗(yàn)（熱沖擊）PP隔膜：5 /min，速度升溫至150，10分鐘。PE隔膜：5 /min，速度升溫至130，30分鐘。 要求：電池不破損、不起火、不燃燒。電池安全性能3、短路試驗(yàn)將正、負(fù)極用100mohm的導(dǎo)線(xiàn)連接。 要求：電池不破損、不冒煙、不起火。電池表面溫度不超過(guò)160.電池安全性能4、過(guò)充電試驗(yàn)以3C電流充電，是電壓升高到10V. 要求：電池不破損、不冒煙、不起火。電池表面溫度不超過(guò)160.電池安全性能5、過(guò)放電試驗(yàn)1C電流放電到-10V，持續(xù)4小時(shí)。 要求：電池不破損、不冒煙、不起火。電池表面溫度不超過(guò)160.電池安全性能6、