鋰離子電池基本知識(shí)培訓(xùn)教程

1、鋰離子電池基本知識(shí)培訓(xùn)教程2l電池分類（10)l鋰離子電池之電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理 (20)l鋰離子電池之應(yīng)用領(lǐng)域（5)l鋰離子電池之結(jié)構(gòu)(20)l液態(tài)鋰離子電池之工藝流程(30)l液態(tài)鋰離子電池之生產(chǎn)設(shè)備(15)l鋰離子電池之性能指標(biāo) (20)l鋰離子電池質(zhì)量認(rèn)證（10)3l一次電池l小型二次電池：鎳鎘、鎳氫、鋰離子l鉛酸電池l動(dòng)力電池l燃料電池l太陽(yáng)能電池-地面光伏發(fā)電l其他新型電池4l鋰離子電池是指 嵌入化合物為正、負(fù)極的二次電池。l正極采用鋰化合物2、2 或2 l負(fù)極采用鋰-碳層間化合物6。l電解質(zhì)為溶解有鋰鹽6 、 6等有機(jī)溶液。l在充放電過(guò)程中， 在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌，被形象的稱為

2、“搖椅電池”。l 充電池時(shí)，從正極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)。l 放電時(shí)則相反。5正極反應(yīng)：2 12 + + 負(fù)極反應(yīng)：C + + 電池總反應(yīng)：2 + C 12 + 放電時(shí)發(fā)生上述反應(yīng)的逆反應(yīng)。6l高能量密度l高工作電壓 l長(zhǎng)循環(huán)壽命l電化學(xué)特性穩(wěn)定l荷電保持能力強(qiáng)l無(wú)污染l無(wú)記憶效應(yīng)7Li-ion Battery8l正極l 活性物質(zhì)（42212)l 導(dǎo)電劑、溶劑、粘合劑、基體 l負(fù)極l 活性物質(zhì)（石墨、)l 粘合劑、溶劑、基體 l隔膜（）l電解液（6 + )l外殼五金件（鋁塑膜、極耳）910密封圈限流開(kāi)關(guān)隔膜絕緣墊1112正極基體：鋁箔（約0.020厚)正極物質(zhì)：鈷酸鋰+碳黑

3、正極集流體：鋁帶（約0.1厚）13負(fù)極基體：銅箔（約0.010厚)負(fù)極物質(zhì)：石墨負(fù)極集流體：鎳帶（約0.07厚）14l材質(zhì)：?jiǎn)螌樱ň垡蚁┗蛘遧 三層復(fù)合（聚丙烯） l l厚度：?jiǎn)螌右话銥?.0160.020l 三層一般為0.0200.02515l性質(zhì)：l 無(wú)色透明液體，具有較強(qiáng)吸濕性。l應(yīng)用：l 主要用于可充電鋰離子電池的電解液，只能在干燥環(huán)境下使用操作（如環(huán)境水分小于20的手套箱內(nèi)）。l規(guī)格：l 溶劑組成 =1:1:1 （重量比）l 6濃度 1l質(zhì)量指標(biāo)：l 密度（25）3 1.230.03l 水分（卡爾費(fèi)休法） 20l 游離酸（以計(jì)） 50l 電導(dǎo)率（25） 10.40.5 16配料疊片

4、注液檢測(cè)包裝涂布制片化成激光焊裁片17正極干粉處理正極篩漿料正極混干粉正極真空攪拌負(fù)極干粉處理負(fù)極真空攪拌負(fù)極篩粉負(fù)極攪拌負(fù)極篩漿料正極拉漿負(fù)極拉漿正極負(fù)極18送 帶上 漿正、負(fù)極漿料正、負(fù)極裁片烘烤收 帶19正極裁大片正極劃線刮粉正極片輥切負(fù)極裁大片負(fù)極稱重分檔負(fù)極劃線刮粉負(fù)極片輥切正極稱重分檔負(fù)極吸塵正極制片負(fù)極制片20正極真空烘烤正極吸塵正極片輥壓負(fù)極真空烘烤負(fù)極吸塵負(fù)極片輥壓負(fù)極貼膠紙正極焊極耳負(fù)極焊極耳卷繞卷繞正極貼膠紙正極吸塵負(fù)極沖壓極耳21卷繞貼底部膠紙壓芯入殼正、負(fù)極片配片隔膜隔膜裁剪測(cè)短路套絕緣片并固定負(fù)、正極極耳點(diǎn)焊離心入殼測(cè)短路壓蓋帽激光焊底部超聲焊鋁鎳復(fù)合帶22上夾具稱

5、重分級(jí)激光焊接注液全檢內(nèi)阻全檢氣密性23真空烘烤稱重注液化成貼膠紙?zhí)啄z圈擦洗24高溫烘烤分容化成測(cè)電壓、貼不干膠，半成品入庫(kù)清洗壓鋼珠高溫貯存自檢電壓鋁鎳復(fù)合片點(diǎn)焊25充電反充電放電客戶裝盒、包裝全檢電壓清洗全檢內(nèi)阻全檢尺寸26l真空攪拌機(jī)l拉漿機(jī)（涂布機(jī)）l裁切機(jī)l輥壓機(jī)l卷繞機(jī)l激光焊機(jī)l真空注液機(jī)l化成檢測(cè)柜27l常規(guī)性能：l 容量 電壓 內(nèi)阻l可靠性性能：l 循環(huán)壽命 放電平臺(tái) 自放電 貯存性能 l 高低溫性能l安全性能l 過(guò)充 短路 針刺 跌落 濕水 低壓 振動(dòng)28l電池在一定放電條件下所能給出的電量稱為電池的容量，以符號(hào)C表示。常用的單位為安培小時(shí)，簡(jiǎn)稱安時(shí)（）或毫安時(shí)（）。l電池

6、的容量可以分為理論容量、額定容量、實(shí)際容量。l理論容量是把活性物質(zhì)的質(zhì)量按法拉第定律計(jì)算而得的最高理論值。為了比較不同系列的電池，常用比容量的概念，即單位體積或單位質(zhì)量電池所能給出的理論電量，單位為（)或(3)。l實(shí)際容量是指電池在一定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時(shí)間的乘積，單位為 ，其值小于理論容量。l額定容量也叫保證容量，是按國(guó)家或有關(guān)部門頒布的標(biāo)準(zhǔn)，保證電池在一定的放電條件下應(yīng)該放出的最低限度的容量。29l 開(kāi)路電壓l 電池在開(kāi)路狀態(tài)下的端電壓稱為開(kāi)路電壓。電池的開(kāi)路電壓等于電池的正極的還原電極電勢(shì)與負(fù)極電極電勢(shì)之差。l 工作電壓l 工作電壓指電池接通負(fù)載后在放電過(guò)程中顯示

7、的電壓，又稱放電電壓。在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓。l 電池在接通負(fù)載后，由于歐姆電阻和極化過(guò)電位的存在，電池的工作電壓低于開(kāi)路電壓。30l電流通過(guò)電池內(nèi)部時(shí)受到阻力，使電池的電壓降低，此阻力稱為電池的內(nèi)阻。l電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在放電過(guò)程中隨時(shí)間不斷變化，因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)的組成、電解液濃度和溫度都在不斷地改變。l電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包括電化學(xué)極化與濃差極化。內(nèi)阻的存在，使電池放電時(shí)的端電壓低于電池電動(dòng)勢(shì)和開(kāi)路電壓，充電時(shí)端電壓高于電動(dòng)勢(shì)和開(kāi)路電壓。l歐姆電阻遵守歐姆定律；極化電阻隨電流密度增加而增大，但不是線性關(guān)系，常隨電流密度的對(duì)數(shù)增大而線性增大。 31l電池在完

8、全充電后完全放電，循環(huán)進(jìn)行，直到容量衰減為初始容量的75%，此時(shí)循環(huán)次數(shù)即為該電池之循環(huán)壽命l循環(huán)壽命與電池充放電條件有關(guān)l鋰離子電池室溫下1C充放電循環(huán)壽命可達(dá)300-500次（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)），最高可達(dá)800-1000次。32l鋰離子電池完全充電后，放電至3.6V時(shí)的容量記為C1，放電至3.0V時(shí)的容量記為C0，C10稱為該電池之放電平臺(tái)l行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1C放電平臺(tái)為70%以上，我們現(xiàn)在可以作到8385%l放電平臺(tái)對(duì)手機(jī)電池使用效果影響最大，關(guān)系到手機(jī)通話的聲音清晰度33l電池完全充電后，放置一個(gè)月。然后用1C放電至3.0V，其容量記為C2；電池初始容量記為C0；C020即為該電池之月自放電率l行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池月自放電率小于12%，我們可以做到68%l電池自放電與電池的放置性能有關(guān)，其大小和電池內(nèi)阻結(jié)構(gòu)和材料性能有關(guān)34記憶效應(yīng)是針對(duì)鎳鎘電池而言的，由于傳統(tǒng)工藝中負(fù)極為燒結(jié)式，鎘晶粒較粗，如果鎳鎘電池在它們被完全放電之前就重新充電，鎘晶粒容易聚集成塊而使電池放電時(shí)形成次級(jí)放電平臺(tái)。電池會(huì)儲(chǔ)存這一放電平臺(tái)并在下次循環(huán)中將其作為放電的終點(diǎn)，盡管電池本身的容量可以使電池放電到更低的平臺(tái)上。在以后的放電過(guò)程中電池將只記得這一低容量。同樣在每一次使用中，任何一次不完全的放電都將加深這一效應(yīng)，使電池的容量變得更低。 要消除這種效應(yīng)，有兩種方法，一是采用小電流