鋰離子電池基礎(chǔ)知識培訓(xùn)

1、鋰離子電池基礎(chǔ)知識培訓(xùn)第1頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三 目錄1.鋰離子電池簡介2.常見包裝方式簡介3.目前各類鋰離子電池性能簡介4.電池制作流程時間表5.電池常見的問題分析第2頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三1.鋰離子電池簡介1.1圓柱型鋰離子電池的結(jié)構(gòu)第3頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三1.鋰離子電池簡介1.2方型鋰離子電池的結(jié)構(gòu)第4頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三1. 鋰離子電池的工作原理第5頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三1.鋰離子電池的工作原理1、鋰離子

2、電池實際上是一種鋰離子的濃差電池，正負電極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物組成；2、鋰離子電池的工作電壓與構(gòu)成電極的化合物和鋰離子濃度相關(guān)。第6頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三1. 目前不同材料鋰離子電池的比較目前電子煙電芯用的都是錳酸鋰第7頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三1. 磷酸鐵鋰電池性能簡介電池概述磷酸鐵鋰電池是以磷酸鐵鋰(LiFePO4)代替鈷酸鋰作為正極材料的新型鋰離子電池。磷酸鐵鋰的原料來源廣泛、價格低廉（約為鈷酸鋰的1/5）、無毒性、環(huán)境兼容性好，不僅兼顧了LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2材料的優(yōu)點，而且具有熱穩(wěn)定好、安全

3、性能優(yōu)越（絕對不用擔(dān)心爆炸危險）、循環(huán)性能好和等突出優(yōu)點，LiFePO4被認為是標志著“鋰離子電池一個新時代的到來”，特別是成為鋰離子動力電池正極材料的首選材料。第8頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三a、串聯(lián)：電壓升高，容量基本不變；b、并聯(lián)：電壓基本不變，容量升高；c、混聯(lián)：電壓與容量都會升高。d、單體加PCB、單體加引線插頭、單體電池+-+-并聯(lián)串聯(lián)混聯(lián)2.常見包裝方式第9頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三一般電子煙電芯極耳都是3mm （特殊小容量除外）聚合物電芯規(guī)格外觀尺寸：13450-650mAhGSP 35 62電芯總長: 460.05

4、mm電芯寬度: 13.20.01mm標稱容量： 3.7V/650mAh 46mm 13.2mm第10頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三應(yīng)用范圍APPLICATIONS:藍牙耳機等數(shù)碼產(chǎn)品Bluetooth earphone鋰聚合物電池 041429/120mAh 3.7V電池重量 13儲存溫度 12工作溫度 11放電截止電壓 101CmA(120mA) 最大放電電流 91CmA（120mA）最大充電電流 8 180m內(nèi)阻 7剩余容量95%(30天)自放電 6500次循環(huán)壽命 5120mAh 0.2C放電額定容量 43.7V標稱電壓 34.2V充電電壓 2GSP04142

5、9120mAh型號 1 規(guī) 格 項 目 序 號充電045，放電-2060c厚度：4.00.2mm寬度：140.5mm 長度：291.0mm 電芯尺寸 143.0V2.80.3g-20+60c第11頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三特性CHARACTERISTIC1.安全性能好：外包裝為鋁塑包裝，有別于液態(tài)鋰電的金屬外殼，由于采用軟包裝技術(shù)，內(nèi)部質(zhì)量隱患可立即通過外包裝變形而顯示出來，一旦發(fā)生安全隱患，不會爆炸，只會鼓脹.2.重量輕：聚合物鋰電比同等規(guī)格的鋼殼液鋰輕40，比鋁殼液鋰輕20.3.容量大：比同等規(guī)格的鋼殼液鋰容量高10-15，比鋁殼液鋰容量高5-10 4.形狀

6、可定制：可按客戶要求設(shè)計電池的厚度、形狀比如孤型5.使用壽命長：聚合物鋰離子電池具有優(yōu)異的循環(huán)性能,壽命長達500次以上 不同倍率放電曲線循環(huán)壽命曲線GSP041429GSP041429鋰聚合物電池 041429/120mAh 3.7V 第12頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三電池重量 13儲存溫度 12工作溫度 11放電截止電壓 1015CmA(15000mA) 最大放電電流 92CmA（1000mA）最大充電電流 8 30m內(nèi)阻 7剩余容量95%自放電 6500次循環(huán)壽命 51000mAh 1C放電額定容量 43.7V標稱電壓 34.2V 0.03V充電電壓 2GS

7、P063465D1000mAh型號 1 規(guī) 格 項 目 序 號充電045，放電-2060c厚度：6.00.2mm寬度：340.5mm 長度：651.0mm 電芯尺寸 142.75V2.80.5g-20+60c動力聚合物鋰電池應(yīng)用范圍APPLICATIONS:動力航模、動力車模、動力電動工具等Appline in Model ship/Power tool.第13頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三15C(15000mAh)放電曲線圖GSP063465D1CC/15CD循環(huán)曲線圖GSP063465D動力電池特性CHARACTERISTIC 3.15C放電能放出90%以上的容

8、量，平均電壓為3.3V.第14頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三4 聚合物鋰電池工藝時間流程圖包裝第13天包裝后老化檢測第1416天第15頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三5.電池常見的問題分析6.1相關(guān)說明6.2零電壓、低電壓6.3充不進電6.4不能放電6.5容量低6.6漏液6.7鼓氣6.8使用壽命短第16頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三1、什么是過充？過充會帶來哪些不良后果？怎樣避免？理論上，Li-ion電池在一定倍率的恒流恒壓下充電，當(dāng)充電轉(zhuǎn)換為恒壓4.20V充電后，充電電路中電流為0.01C時，恒壓充電的狀態(tài)仍在

9、進行，即被視為過充。過充可能導(dǎo)致低壓、容量低、壽命差、漏液、變形、起火、在恒壓失效后隨著充電的加深電壓達到一定程度會引起發(fā)鼓甚至爆炸，是損害電池性能的主要原因之一。在電池外部加PCB板保護，或在充電器中設(shè)置保護線路和/或時限裝置（即充電限2.5小時)來防止電池過充可以達到防止和保護的作用。2、什么是過放？過放會帶來哪些不良后果？怎樣避免？電池在一定倍率下恒流放電，當(dāng)電池電壓達到2.75V時，放電狀態(tài)仍在繼續(xù)，即為過放。過放可能導(dǎo)致低壓、容量低、壽命差、漏液、鼓氣，是損害電池性能的主要原因之一。在電池外部加PCB板或在充電器中設(shè)計保護線路和/或時限裝置來防止過放。5.1 相關(guān)說明第17頁，共25

10、頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三3、造成電池短路有哪些因素？會造成什么樣的后果？1） 外部導(dǎo)體直接連接電池的正負極；2） 組裝時電池外部沖擊力導(dǎo)致內(nèi)部（微）短路；3） 內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在不良（如極粉刺刺破隔膜后正負極相接）如果電池外部接觸到任何金屬導(dǎo)體都有可能導(dǎo)致外部短路。Li-ion電池外部短路時可能導(dǎo)致外殼變形、漏液、起火，甚至爆炸。因為內(nèi)部電解液溫度上升，從而引起內(nèi)部氣壓上升，內(nèi)壓升高會沖破電池的安全閥，如果安全閥失效就會導(dǎo)致爆炸。所以一定要注意不要將已充電的電池放在裝有硬幣或鑰匙串的口袋里。另避免外部沖擊（如：點焊鎳帶、錫焊等），因為外部的沖擊力會導(dǎo)致電池變形，甚至內(nèi)部電極短

11、路。第18頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三5.2零電壓1）電池有無遭受過放、反充（將電池正負極或充電器正負極反接，電池充電時相當(dāng)于強制過放）；用電器電路是否正常；2）電池有無受大電流連續(xù)過充，導(dǎo)致電池膨脹，內(nèi)部正負極直接接觸短路。3) 電池有無受到外部擠壓、撞擊，導(dǎo)致電池內(nèi)部隔膜壓穿，正負極片接觸短路-目視4）是否有包裝膜破損，長時間接觸空氣水分，電解液失效-目視5）是否外部短路，極耳燒焦-目視6）點焊品電池是否又燒焦的痕跡，點焊擊穿隔膜短路-目視7）內(nèi)部微短路處理方法: 除目視能判定外：1）了解客戶電池的具體使用情況；2） 取同型號電池充電后接入用電器，判斷用電器是

12、否正常；3）將電池以1C電流充電30分鐘，開路放置10分鐘左右，如電池的開路電壓穩(wěn)定在電池的正常電壓范圍內(nèi)，則電池可基本恢復(fù)正常。如電池已受破壞，則電壓無法恢復(fù)；如電池未使用便出現(xiàn)此現(xiàn)象后，用1C充電電壓無法恢復(fù)，則需專業(yè)技術(shù)人員進一步分析。第19頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三1、電池充不進電有哪些情況？1） 檢查電池或電池組是否是零電壓、高內(nèi)阻電池；2） 檢查電池組的連接及電子元件、保護電路有無異常；3） 檢查充電設(shè)備或充電電路在充電狀態(tài)下有無充電電壓/電流輸出；4） 檢查用戶電路設(shè)計是否有充電低電壓限制5） 環(huán)境溫度是否過高導(dǎo)致充電效率低（最佳溫度應(yīng)不超過40）

13、；處理方法：1） 了解客戶對電池的具體使用情況及使用條件；2） 取同型號電池與萬用表（電流檔）串入電路充電，根據(jù)充電電流數(shù)值判斷充電設(shè)備是否正常。3） 重復(fù)單體電池零電壓步驟分析、處理；4） 建議客戶選用穩(wěn)定性能較好的充電設(shè)備或充電電路；5.3 充不進電第20頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三1、電池/電池組放不出電有哪些情況？現(xiàn)象：充電后,裝入設(shè)備中,設(shè)備不能工作,電池組的開路電壓不變化或變化不大1） 檢查電池/電池組是否零電壓，高內(nèi)阻電池；2） 電池組內(nèi)接電子元件、保護電路有無損壞；3） 檢查設(shè)備放電電路是否正常。4） 客戶放電電流是否超過規(guī)格允許范圍5） 環(huán)境溫度

14、是否過低導(dǎo)致充電效率低（最佳溫度應(yīng)不低過-20）；處理方法：1） 用充滿電的同型號電池接入設(shè)備，設(shè)備是否工作正常；2） 使用萬用表檢測電池內(nèi)接電子元件、保護電路是否正常。3） 重復(fù)單體電池零電壓步驟分析、處理；4） 如屬用電器放電電路異常，建議客戶及時修理、更換用電器；5） 如客戶沒有對電池組自行改裝，則需專門的技術(shù)人員作進一步的分析。5.4 放不出電第21頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三1、電池/電池組放電容量偏低有哪些情況？現(xiàn)象：充電后,裝入設(shè)備中,設(shè)備能工作,但工作時間偏短1） 檢查電池是否充滿電后再放電，一般電池充滿電后電壓為4.15V ；2）檢查電池放電截止

15、電壓是否正常，一般電池放電后電壓為 3.4V ；3）檢查電池放電電流是否在規(guī)格書允許范圍內(nèi)，是否存在大電流充放電可能， 一般容量計算以0.2C(0.5C/1C)放電為準4） 檢查電池芯是否高內(nèi)阻。5） 環(huán)境溫度是否過低導(dǎo)致充電效率低（最佳溫度應(yīng)不低過-20）；處理方法：1） 用充滿電的同型號電池接入設(shè)備，工作時間是否正常；2） 取同型號充滿電的電池與萬用表（電流檔）串入電路放電，根據(jù)放電電流數(shù)值判斷充電設(shè)備是否正常；核算實際容量4） 如屬用電器放電電路異常，建議客戶及時修理、更換用電器；5） 如客戶沒有對電池組自行改裝，則需專門的技術(shù)人員作進一步的分析。5.5 放電容量低第22頁，共25頁，2

16、022年，5月20日，23點38分，星期三聚合物電池包裝膜或極耳漏液1） 檢查電池是否有過充、過放-檢查客戶使用記錄或測試記錄2） 檢查電池是否有受擠壓、撞擊導(dǎo)致變形漏液-目視3） 檢查電池是否有被異物劃破包裝膜-目視，檢查用電器裝電池空間是否有異物或較利的棱邊突起4） 檢查電池芯是否有外部短路，極耳有否燒焦跡象-目視5） 環(huán)境溫度是否過高導(dǎo)致內(nèi)壓大 漏液（最佳溫度應(yīng)不超過+60）5.6 電池漏液第23頁，共25頁，2022年，5月20日，23點38分，星期三聚合物電池包裝膜鼓起1） 檢查電池是否有過充、過放-檢查客戶使用記錄或測試記錄2） 檢查電池是否有受擠壓、撞擊導(dǎo)致內(nèi)部短路-目視3）檢查電池是否有被異物劃破包裝膜導(dǎo)致鼓氣-目視，檢查用電器裝電池空間是否有異物或較利的棱邊突起4） 檢查電池芯是否有外部短路，極耳有否燒焦跡象-目視5） 環(huán)境溫度是否過高導(dǎo)致鼓