小型充電電池知識(shí)講座

1、關(guān)于小型充電電池知識(shí)講座第一張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月第一部分電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)第二張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月電化學(xué)名詞1電化學(xué)研究電現(xiàn)象與化學(xué)現(xiàn)象之間內(nèi) 在聯(lián)系的學(xué)科電化學(xué)系統(tǒng)電極電解質(zhì)第三張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月電極學(xué)電極的平衡性質(zhì)和通電后的極 化性質(zhì)，即電極和電解質(zhì)界面上的電化學(xué)行為 電解質(zhì)學(xué)電解質(zhì)的導(dǎo)電性質(zhì)、離子的 傳輸性質(zhì)、參與反應(yīng)離子的 平衡性質(zhì) 第四張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月化學(xué)電源金屬防腐蝕：大部分金屬腐蝕是電化學(xué)腐蝕機(jī)械工業(yè)：電鍍、電拋光、電泳涂漆 環(huán)境保護(hù)：電滲析除去氰、鉻離子等污染物 電解、電冶煉工業(yè) 生命科學(xué)：如肌肉

2、運(yùn)動(dòng)、神經(jīng)的信息傳遞都涉 及到電化學(xué)機(jī)理 電化學(xué)應(yīng)用第五張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月電化學(xué)歷史電化學(xué)的起源 1791年伽伐尼發(fā)表了金屬能使蛙腿肌肉抽縮的“動(dòng)物電”現(xiàn)象化學(xué)電源雛形 1799年伏打在伽伐尼工作的基礎(chǔ)上發(fā)明了用不同的金屬片夾濕紙組成的“電堆”電化學(xué)定量基礎(chǔ) 1834年法拉第電解定律引入熱力學(xué) 19世紀(jì)下半葉，亥姆霍茲和吉布斯賦于電池的 “電動(dòng)勢”熱力學(xué)含義能斯特公式 1889年能斯特用熱力學(xué)導(dǎo)出了參與電極反應(yīng)的物質(zhì)濃度與電極電勢的關(guān)系第六張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月1791年意大利的伽伐尼發(fā)現(xiàn)以金屬片接觸青蛙腿部肌肉時(shí)，有收縮的現(xiàn)象發(fā)生。電化學(xué)起源第七張，P

3、PT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月伏打電池上述現(xiàn)象1799年被意大利的伏打捕捉到并加以研究，發(fā)明了世界上第一個(gè)電池-伏打電池，即原電池。第八張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月 法拉第定律在電極上起反應(yīng)的物質(zhì)的量與通入的電量成正比第九張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月電動(dòng)勢化學(xué)能 第十張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月原電池原理較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑的金屬（負(fù)極）流向較不活潑的金屬（正極）化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 第十一張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月組成原電池的條件有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極電極材料均插入電解質(zhì)溶液中兩極相連形成閉

4、合電路第十二張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月電流與離子的流向當(dāng)電池中有電流通過時(shí)，電解質(zhì)中的離子在電場的作用下作定向移動(dòng)陰離子總是移向陽極陽離子總是移向陰極整個(gè)電流在溶液中的傳導(dǎo)是由陰、陽離子的移動(dòng)共同承擔(dān)的 第十三張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月第二部分 電池的基本知識(shí)第十四張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月電池分類依據(jù)電解質(zhì)種類電池所用正負(fù)極材料工作特性和儲(chǔ)存方式第十五張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月電解質(zhì)種類堿性電池電解質(zhì)以KOH溶液為主，如堿性 鋅錳電池（俗稱堿錳電池或堿性電池）、鎳鎘電池和鎳氫電池等酸性電池電解質(zhì)以硫酸水溶液為主，如鉛酸電池中性電池電解質(zhì)

5、為鹽溶液，如鋅錳電池和海水電池有機(jī)電解質(zhì)電池電解質(zhì)為有機(jī)溶液，如鋰電池、鋰離子電池 第十六張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月電池所用正負(fù)極材料鋅系列電池鋅錳電池和鋅銀電池等鎳系列電池鎳鎘電池和鎳氫電池等鉛系列電池鉛酸電池等鋰系列電池鋰離子電池和鋰錳電池等二氧化錳系列電池鋅錳電池和堿錳電池空氣（氧氣）系列電池鋅空氣電池 第十七張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月工作特性和儲(chǔ)存方式一次電池又稱原電池，即不能再次充電的電池，如鋅錳電池和鋰電池等二次電池又稱蓄電池，即可充電電池，如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池等燃料電池正、負(fù)極本身不包含活性物質(zhì)，活性材料連續(xù)不斷從外部加入的電池儲(chǔ)

6、備電池電池儲(chǔ)備時(shí)不直接接觸電解質(zhì)，直到電池使用時(shí)，才加入電解液，如鎂氯化銀（海水電池）。第十八張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月四種主要的二次電池第十九張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月綠色環(huán)保電池鋰離子電池鎳氫電池?zé)o汞堿性鋅錳電池燃料電池電化學(xué)貯能超級電容器太陽電池（光伏發(fā)電）第二十張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月技術(shù)參數(shù)鎳鎘電池鎳氫電池鋰離子電池工作電壓（V） 1.2 1.2 3.6重量比能量(Wh/Kg) 50 65 105-140體積比能量(Wh/l) 150 200 300 鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池性能對比 第二十一張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月電池組成

7、1）電極(electrode)：電池的核心部分，由活性物質(zhì)添加劑和導(dǎo)電骨架組成2）電解質(zhì)（electrolyte）：主要組成之一，傳遞正、負(fù)極之間電荷3）隔膜(separator)：正、負(fù)電極之間，避免正、負(fù)極活性物質(zhì)直接接4）外殼（case）第二十二張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月電池的性能1、電動(dòng)勢：兩電極電勢之差（平衡電極電法）2、內(nèi)阻：是指電池在工作時(shí)，電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力。3、電壓:開路電壓：是指電池在非工作狀態(tài)下，即電路中無電流流過時(shí)，電池正負(fù)極之間的電勢差。工作電壓：又稱端電壓，是指電池的工作狀態(tài)下，即電路中有電流，流過時(shí)電池正負(fù)極之間的電勢差。 V = V開 I

8、R終點(diǎn)電壓：電池在放電過程中，電壓下降到不宜再繼續(xù)放電的工作電壓為終點(diǎn)電壓。 第二十三張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月4、容量、比容量電池的容量：電池的容量有額定容量與實(shí)際容量之分。 A 電池的額定容量：是指設(shè)計(jì)與制造電池時(shí)規(guī)定或保證電池在一定的放電條件下，應(yīng)該放出最低限度的電量。 B 電池的實(shí)際容量：是指電池在一定的放電條件下所放出的實(shí)際電量，容量常見單位有：mAh 、Ah(1Ah=1000mAh)體積比容量、重量比容量： C重 = （Ah/Kg） C體 = （Ah/L）5、比能量： 比能量： 體積比能量： W體 = （Wh/L） 重量比能量： W重 = （Wh/l）第二十四張，PP

9、T共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月6、貯存性能和循環(huán)壽命：貯存性能：（自放電） 電池的貯存性能是衡量電池綜合性能穩(wěn)定程度的一個(gè)重要參數(shù)，電池經(jīng)過一定時(shí)間的貯存后，允許電池的容量及內(nèi)阻有一定程度的變化。電池自放電與活性物質(zhì)本身、電極結(jié)構(gòu)、制造工藝、電池工作條件等因素相關(guān)。 循環(huán)壽命： 充、放電循環(huán)的數(shù)目。第二十五張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月第三部分鋰離子電池基本知識(shí)第二十六張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月鋰離子電池的電化學(xué)反應(yīng)原理及特性： 充電時(shí)：Li+從正極逸出，嵌入負(fù)極 放電時(shí)Li+則從負(fù)極脫出，嵌入正極。 以LiCoO2為正極材料，石墨為負(fù)極材料的鋰離子電池，充放電反應(yīng)式

10、為： 第二十七張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月鋰離子二次電池反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為一個(gè)Li+濃差電池：充電時(shí)，Li+從正極化合物中脫出并嵌入負(fù)極晶格，正極處于貧鋰態(tài)；放電時(shí)，Li+從負(fù)極脫出并插入正極，正極為富鋰態(tài)。為保持電荷的平衡，充、放電過程中應(yīng)有相同數(shù)量的電子經(jīng)外電路傳遞，與Li+一起在正負(fù)極間遷移、使正負(fù)極發(fā)生氧化還原反應(yīng)，保持一定的電位。工作電位與構(gòu)成電極的插入化合物的化學(xué)性質(zhì)、Li+的濃度有關(guān)。這種充、放電過程似一把搖椅，故鋰離子二次電池又稱搖椅電池（Rocking Chair Batteries,簡稱為RCB）。第二十八張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月特點(diǎn) 鋰離子二次電池的

11、一般特性：1、體積及質(zhì)量的能量密度高；其能量密度大于300Wh/L，比能量達(dá)110120Wh/kg， 分別是Ni/Cd、Ni/MeH電池的25和15倍 2、壽命長 3、單電池的輸出電壓高，為4.2 V； 3、自放電率小，可實(shí)現(xiàn)快速充放電，也可做成大容量的電池組。 4、無記憶效應(yīng) 5、不含有毒物質(zhì)等。第二十九張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月第五部分鋰離子電池生產(chǎn)流程第三十張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月電池生產(chǎn)流程 1、配料 將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、溶劑按照一定的比例均勻的混合在一起，配制成溶漿料的過程。 2、拉漿 通過設(shè)備將配置好的漿料均勻的粘附在集流體上的過程。 3、制片

12、 將拉漿制成的大片采用不同的設(shè)備制成滿足工藝要求的卷繞的極片的過程。第三十一張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月 4、卷繞 將極片、隔膜紙按照一定的層次，通過設(shè)備卷繞在一起并放入電池外殼內(nèi)的過程 5、焊接 通過設(shè)備將電池的蓋板和殼體焊接在一起的過程， 6 、 注液 將電解液注入電池殼體的過程第三十二張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月 7、化成 電池制造后，通過一定的充放電方式將內(nèi)部正負(fù)極活性物質(zhì)激活，改善電池的充放電性能及自放電、貯存等綜合性能的過程稱為化成。 8、封口 通過一定的方法將注液孔密封起來的過程。 9、分容： 電池在制造過程中，因工藝原因使得電池的實(shí)際容量不可能完全一致，通過一定的充放電制度檢測，并將電池按容量分容的過程稱為分容。第三十三張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十四張，PPT共四十頁，創(chuàng)作于2022年6月主要性能參數(shù): 1、外觀、尺寸 2、容量 3、內(nèi)阻 4、循環(huán)壽命 第三十五張，PP