電池基礎(chǔ)知識

1、目錄目錄l電池簡介l電池分類l電池體系l鋰離子電池l鋰離子電池的種類l聚合物鋰離子電池電池簡介電池簡介電電池：池： 通常指的電池是化學電源電池，將物質(zhì)化學反應(yīng)所產(chǎn)生的能量直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置，稱為電池。電池分類電池分類1.原電池（一次電池）原電池（一次電池）1) 鋅錳電池: a.鋅錳干電池 b.堿性鋅錳干電池2) 鋅汞電池3) 鋅空氣電池4) 固體電解質(zhì)電池2. 蓄蓄電池（二次電池）電池（二次電池）1) 鉛蓄電池: a.普通蓄電池 b.干荷式蓄電池 c.免維護蓄電池2) 鉛晶蓄電池3) 鐵鎳蓄電池 電池分類電池分類4)鎳鎘蓄電池5)銀鋅蓄電池6) 鋰離子電池3.燃料電池燃料電池4.太陽電池

2、太陽電池5.溫差電池溫差電池6.核電池核電池7.儲備電池儲備電池8.納米電池納米電池常見電池體系常見電池體系常見電池體系常見電池體系鋰離子電池鋰離子電池鋰離子電池結(jié)構(gòu)：鋰離子電池結(jié)構(gòu)：鋰離子電池由正極、負極、隔膜、電解液、外殼五金件（鋼殼、鋁塑膜、鋁殼、蓋板、極耳、絕緣片等）等組成。鋰離子電池鋰離子電池鋰離子電池的優(yōu)缺點鋰離子電池的優(yōu)缺點： 1 高能量密度： 100 Wh/Kg以上，為鎳鎘電池的三倍，鎳氫電池的 兩倍。 2 電壓平臺高：3.6 V，鎳基電池為1.2 V 。 3 低溫下工作優(yōu)：在-2060的溫度范圍內(nèi)工作，低溫下的工作優(yōu) 于其它電池 。 4 低維護性：沒有記憶效應(yīng)，無需定期放電，

3、最理想的保存方式，就 是在40%充電后冷藏保存，可以保存達十年之久 。 5 低自放電率：約6/月。 6 長循環(huán)壽命(500次，100DOD) 。 7 環(huán)保：無重金屬，無污染。鋰離子電池鋰離子電池鋰離子電池的鋰離子電池的優(yōu)優(yōu)缺缺點：點： 8 安全性能問題：需復(fù)雜的保護線路 9 放電倍率低：1 C 2 C 10 易于老化：存儲的鋰離子電池照樣會容量衰竭 11 價格昂貴。鋰離子電池的種類鋰離子電池的種類根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料不同，鋰離子電池可以分為根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料不同，鋰離子電池可以分為: 1 液態(tài)鋰離子電池(lithium ion battery, 簡稱為LIB) 2 聚合物鋰離

4、子電池(polymer lithium ion battery, 簡稱為LIP)鋰離子電池的種類鋰離子電池的種類相同相同點點： 液態(tài)鋰離子電池和聚合物鋰離子電池所用的正負極材料與液態(tài)鋰離子都是相同的，電池的工作原理也基本一致。一般正極使用LiCoO2（鈷酸鋰 ），負極使用各種碳材料如石墨，同時使用鋁、銅做集流體區(qū)別區(qū)別： 主要區(qū)別在于電解質(zhì)的不同, 鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì), 而聚合物鋰離子電池則以聚合物電解質(zhì)來代替, 這種聚合物可以是“干態(tài)”的,也可以是“膠態(tài)”的,目前大部分采用聚合物膠體電解質(zhì)。鋰離子電池的種類鋰離子電池的種類按形狀分按形狀分類：類：圓柱形、方形和扣式(或錢幣形)按正極

5、材料分類按正極材料分類：氧化鈷鋰型、氧化鎳鋰型和氧化錳鋰型聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池 聚合物聚合物鋰離子電池的應(yīng)鋰離子電池的應(yīng)用用:聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池的基本構(gòu)成：聚合物鋰離子電池的基本構(gòu)成： 1 極片 2 極耳 3 隔膜 4 保護膠帶 5 電解液 6 聚合物包裝膜聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池1 極極片片 組組成：成： 正極片：鈷酸鋰、導電劑、粘結(jié)劑、鋁箔 負極片：石墨、導電劑、粘結(jié)劑、銅箔 作用：作用： 鋰離子脫出和嵌入的基體、電池依靠鋰離子在正極片和負極 片之間的脫出和嵌入獲得電壓并對外提供電能聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池2 極耳極耳 組組成：成：

6、 正極耳：金屬鋁帶 負極耳：金屬鎳帶 作用作用： 極片和電池外殼之間的導電通道，正負極的電壓差通過極 耳傳遞給使用體聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池3 隔膜隔膜 組組成：成： 單層聚乙烯、聚丙烯薄膜或者二者的多層復(fù)合體 作用作用： 正負極片的絕緣體，同時提供鋰離子的離子導電通道， 吸附電解液，確保高的離子電導率聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池4 保保護膠護膠帶帶 組組成：成： 聚乙烯薄膜和耐電解液腐蝕的膠構(gòu)成的膠帶 作用作用： 極耳高溫保護膠帶：防止極耳鉚接點的毛刺刺穿隔膜、防 止極耳過熱產(chǎn)生的短路；卷芯終止膠帶：對卷芯起固定作用聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池5 聚合物聚合物包包裝膜裝膜 組

7、組成：成： 共分為三層，最里面一層為聚乙烯，中間為鋁箔，外面一側(cè)為尼龍 作用作用： 容器作用，同時起到電池外觀定型的作用聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池基本生產(chǎn)流程基本生產(chǎn)流程聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池液液態(tài)軟態(tài)軟包裝電池和膠態(tài)聚合物電池的包裝電池和膠態(tài)聚合物電池的優(yōu)缺優(yōu)缺點點 液液態(tài)軟包裝電池態(tài)軟包裝電池 優(yōu)點：能量密度相對較高 缺點：電池相對較軟 膠膠態(tài)聚合物電池態(tài)聚合物電池 優(yōu)點：電池較硬，和鋁殼電池硬度幾乎一樣 缺點：能量密度相對較低聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池充電充電/放電操作及注意事項說放電操作及注意事項說明明 充電電流使用高于推薦值電流充電將可能引起電芯的充放電性能、機

8、械性能和安全性能的問題，并可能會導致發(fā)熱或泄漏。 充電電壓 4.23V 充電電壓高于額定電壓值,可能會導致電芯發(fā)熱或泄漏并引起安全問題。 充電溫度: 按照規(guī)格書中的建議，正常情況下鋰離子電池充電溫度范圍在045 禁止反向充電 反向充電會降低電芯的充放電性能、安全性，并會導致發(fā)熱、泄漏。聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池 放電電流 大電流放電會導致放電芯容量劇減并導致過熱。建議不要采用超出規(guī)格書定義的電流進行過流放電。 電芯放電環(huán)境溫度-2060，如有特殊要求請參考相關(guān)規(guī)格書建議需要注意的是，在電芯長期未使用期間，它可能會用其自放電特性而處于某種過放電狀態(tài)。為防止過放電的發(fā)生，電芯應(yīng)定期充電，將其

9、電壓維持在3.6V至3.9V之間。過放電會導致電芯性能、電池功能的喪失。以一小電流（0.01C）預(yù)充電1530分鐘，以使（每個）電芯的電壓達到3V以上，再進行快速充電。聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池 電芯操作注意事電芯操作注意事項項 由于電芯屬于軟包裝，為保證電芯的外觀及性能不受損害，對電芯進行裝配生產(chǎn)過程中必須小心對電芯進行操作。 禁止使用剪刀剪電芯邊緣或刀片切割或觸碰電芯表面。該操作會破壞密封效果或造成內(nèi)部短路。聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池 電芯操作注意事項電芯操作注意事項 頂封邊與側(cè)封邊容易受到損害，導致漏氣電芯生產(chǎn)過程中均經(jīng)過熱封且已折疊好，并通過了相關(guān)密封測試。頻繁打開、彎折會導致鋁箔開裂。禁止在電芯制程及裝配過程中彎折頂封邊與打開或破壞側(cè)封折邊。聚合物鋰離子電池聚合物鋰離子電池 電芯操作注意事項電芯操作注意事項 禁止使用鈍器敲砸或觸碰電芯表面；禁止手持電芯敲擊桌面或其他硬質(zhì)的表面；禁止彎折電芯或