鋰電基礎(chǔ)知識(shí)

鋰電基礎(chǔ)知識(shí)2.電池最高的電壓受到電解質(zhì)的制約。對(duì)于水溶液電解質(zhì)電池（如堿錳電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘和鎳氫電池），理論上其電動(dòng)勢(shì)不可能高于水的分解電壓（1-2V）。另一方面，有機(jī)電解質(zhì)的分解電壓要遠(yuǎn)高于水溶液電池的分解電壓，可選定的電壓范圍為4-5V。3.由于鋰離子電池采用有機(jī)電解質(zhì)，電池的電壓提高約3倍，比容量將提高3倍，所以鋰離子電池是高電壓、高比容量電池。如比克電池廠電池的能量容量密度高達(dá)300WH/L,重量能量密度高達(dá)125Wh/Kg，是鎘－鎳電池的2.5倍，是鎳氫電池的1.5倍。2.單電池輸出電壓高單體電池電壓高達(dá)3.6V~3.8V，為鎳鎘電池或鎳氫電池的3倍。3.自放電低

自放電是指當(dāng)電池不與外界連接時(shí)，由于電池內(nèi)自發(fā)反應(yīng)而引起的化學(xué)能損失。電池的自放電率就是電池貯存一段時(shí)間后，電池的初始容量減去電池貯存后的容量占初始容量的比值。鋰離子電池的自放電率每月不大于10%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鎳氫電池的30%,鎳鎘電池的15%。4.使用壽命長(zhǎng)

液態(tài)鋰離子電池在正常使用的情況下，可使用500次循環(huán)以上。5.安全性能高

由于鋰離子電池不含金屬鋰，電池在充放電過(guò)程中，只用鋰離子的嵌入和嵌出，并且在初次充電過(guò)程中中均形成了一層SEI膜。這就消除了鋰枝晶生長(zhǎng)的條件，使電池過(guò)熱和內(nèi)部短路的機(jī)會(huì)降低到相當(dāng)?shù)偷牡夭剑瑥亩蟠蟮靥岣吡穗姵氐陌踩阅?。但是在過(guò)充過(guò)程中，由于電池的開(kāi)路電壓過(guò)高，可能導(dǎo)致電解質(zhì)的分解，從而產(chǎn)生氣體和其他不安全的副反應(yīng)，導(dǎo)致電池鼓殼或安全性能的下降。比克電池率先在國(guó)內(nèi)采用先進(jìn)的防爆膜技術(shù)，當(dāng)電池過(guò)充到一定電壓時(shí)，防爆膜自動(dòng)打開(kāi)，從根本上解決了電池過(guò)充的安全問(wèn)題。6.無(wú)記憶效應(yīng)電池記憶效應(yīng)是指電池在未放盡電的情況下充電時(shí)，未放盡的電量會(huì)使極板"結(jié)晶"，人們稱之為"記憶效應(yīng)"。當(dāng)產(chǎn)生記憶效應(yīng)后，電池容量就會(huì)有明顯下降。鋰離子電池充電前無(wú)需放電，無(wú)鎳鎘電池的記憶問(wèn)題。7.環(huán)境保護(hù)a.鋰離子電池不含任何鎘、汞等重金屬。b.生產(chǎn)流程中不產(chǎn)生任何廢氣和廢液。c.產(chǎn)生的廢品均可回收重新利用。d.產(chǎn)品出貨前電池全部真空測(cè)漏，保證電池不漏液。e.成品商對(duì)廢、舊成品電池進(jìn)行回收。鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和組成鋰離子電池主要由正極片、負(fù)極片、電解液、隔膜紙、殼體和蓋板組成。1.

正極材料—氧化鈷鋰

氧化鈷鋰（LiCoO2）是最早商業(yè)化使用的正極材料，也是目前最常用和用量最大的正極材料。該材料的電化學(xué)特性優(yōu)異，初次循環(huán)不可逆容量損失小，充放電效率高，熱穩(wěn)定性好，循環(huán)壽命長(zhǎng)和3.6V的工作電壓。但是鈷材料成本較高，資源缺乏，因此必須開(kāi)發(fā)少用鈷、不用鈷的廉價(jià)材料，從而大大降低電池的成本。2.負(fù)極材料—石墨1.負(fù)極材料關(guān)鍵在于能可逆地嵌入和/脫出鋰離子，這類材料應(yīng)具有盡可能低的電極電壓，離子有較高的擴(kuò)散率、高度的脫嵌可逆性、良好的電導(dǎo)率及熱力學(xué)穩(wěn)定性。目前的負(fù)極材料主要選用碳材料2.石墨材料具有成本低、比容量高（理論容量372mAh/g）、導(dǎo)電性好、初充電效率高、充放電電壓曲線穩(wěn)定的特性。3.電解液

電解液是電池反應(yīng)過(guò)程中鋰離子來(lái)回移動(dòng)的載體。目前鋰離子電池通常有的電解液是由一些可溶性的電解質(zhì)鹽（如LiPF6）混合在環(huán)狀碳酸酯溶劑（乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯、等）和線性碳酸溶劑（碳酸二甲酯、碳酸二乙基酯、碳酸甲乙酯）。而現(xiàn)在最常用的是三組分的溶劑，LiPF6+EC+DMC+EMC。4.粘結(jié)劑

鋰離子蓄電池是通過(guò)分別在鋁箔和銅箔的集流體上涂正/負(fù)極活性物質(zhì)并干燥而成的。在此工藝中，為了將集流體與活性物質(zhì)粘在一起，要使用粘合劑。通常使用的粘合劑有PVDF，SBR等。5.隔膜

隔膜紙?zhí)幱谡龢O和負(fù)極之間，起隔離作用，主要是防止正極與負(fù)極直接接觸而導(dǎo)致電池內(nèi)部短路。在鋰離子電池中使用聚烯烴孔薄膜，其厚度在20um左右。最常用的隔膜是PP(聚丙烯)/PE（聚乙烯）雙層微孔薄膜。6.鋼殼（鋁殼）和蓋板鋼殼（鋁殼）是電池電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)的容器。蓋板在整個(gè)電池系統(tǒng)中起密封和輸出電流的作用。鋼殼（鋁殼）和蓋板均為不銹鋼材質(zhì)（或鋁材），殼體和蓋板均采用激光焊接。電池的基本術(shù)語(yǔ)

容量：是指在一定的放電制度下（即一定的放電電流，放電時(shí)間，終止電壓）電池所給出的電量，常用C表示，電池的容量有稱為電池的電容量。理論容量：是指按發(fā)拉第定律計(jì)算出來(lái)的容量，或者說(shuō)活性物質(zhì)全部參加成流反應(yīng)所給出的容量。實(shí)際容量：是指電池在一定的放電制度下實(shí)際放出的電量。額定容量：是指電池在設(shè)計(jì)的放電條件下，電池保證給出的最低電量，又稱標(biāo)稱容量，如053450A1，其額定容量900mah,實(shí)際電池放出的容量都在900mah以上。循環(huán)：是指電池經(jīng)受一次充電和放電叫一個(gè)循環(huán)或一個(gè)周期。循環(huán)壽命：是指電池在一定的放電條件下，電池容量降到某一規(guī)定值前所經(jīng)歷的充。放電次數(shù)，又叫使用周期。內(nèi)阻：是指電流通過(guò)電池內(nèi)部受到的阻力，又叫全阻。開(kāi)路電壓：電池在斷路時(shí)（即沒(méi)有電流通過(guò)兩極）電池兩極的電極電位之差，又稱為電池的開(kāi)路電壓。放電電壓：是指電池在放電時(shí)電池兩端的電壓，也可以說(shuō)是電流通過(guò)外線路時(shí)，電池兩電極之間的電位差，電池的放電電壓有稱為電池的工作電壓或負(fù)載電壓。終止電壓：是指電池放電時(shí)電壓下降到不能再繼續(xù)放電的最低電壓。這是人為規(guī)定的，同一電池，所選擇的終止電壓可以不一樣。充電電壓：是指電池在充電時(shí)，外電源加在電池兩端的電壓。恒壓充電：是指控制充電電壓恒定