鋰電池培訓資料

鋰電池培訓資料

1：常見電池分類

2：鋰電池的基礎知識

3：鋰電池的應用場合

4：電芯品牌的鑒別

5：電池保護板淺談

6：電池的相關認證

7：關于電池的安全問題一次電池（不可充電電池）?金屬鋰電池：鋰錳電池、鋰亞電池、鋰鐵電池?干電池：鋅錳干電池、堿性鋅錳電池?貯備電池：銀鋅電池二次電池（可充電電池）?可充電電池：鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋅空氣電池、液態(tài)鋰離子電池、聚合物鋰離子電池其它電池（只能發(fā)電，不能儲電）?燃料電池：氫氧燃料電池、直接甲醇燃料電池?太陽能電池：單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池、光敏化學太陽能電池常見電池分類鋰離子電池的基礎知識鋰離子電池外殼的分類●鋼殼鋰離子電池1：早期角形鋰離子電池大多為鋼殼，多用于手機電池，后由于鋼殼重量比能量低，且安全性差，逐步被鋁殼和軟包裝鋰離子電池所替代。目前仍有一些小廠采用鋼殼制作B品手機電池和一些低附加值的MP3,MP4電池。2：但在柱式鋰電池當中，有另外一種景象，絕大部分廠商都以鋼材作為電池外殼材質(zhì)，因為鋼質(zhì)材料的物理穩(wěn)定性，抗壓力遠遠高于鋁殼材質(zhì)，在各個廠家的設計結構優(yōu)化后，安全裝置已經(jīng)放置在電池芯內(nèi)部，鋼殼柱式電池的安全性已經(jīng)達到了一個新的高度，君不見目前絕大部分的筆記型電腦電池的電芯均以鋼殼作為載體的?！皲X殼鋰離子電池鋁殼鋰離子電池由于質(zhì)量較輕且安全性稍優(yōu)于鋼殼鋰離子電池，目前已成為手機電池的主力軍。由于鋁殼開模成本較高，因此型號比較少，且訂單起訂量要求較高，主要型號集中于一些常見手機電池型號?！褴洶b鋰離子電池軟包裝鋰離子電池由于其質(zhì)量輕，開模成本較低，安全性高等優(yōu)點，逐步在擴大其市場份額。主要應用于數(shù)碼產(chǎn)品，目前也逐漸往手機、筆記本電腦、電動工具等市場發(fā)展?？梢灶A見在未來幾年內(nèi)軟包裝鋰離子電池的市場份額還將繼續(xù)穩(wěn)步擴大，應用范圍更加廣泛，因外包為鋁塑膜，抗壓力很弱，限于目前國內(nèi)封裝廠的技術和環(huán)境限制，發(fā)生鼓脹的比例還是較為偏高。鋰離子電池正極材料的分類●鈷酸鋰正極材料目前用量最大最普遍的鋰離子電池正極材料，其結構穩(wěn)定、比容量高、綜合性能突出、但是其安全性差、成本非常高，主要用于中小型號電芯，標稱電壓3.7V?！皴i酸鋰正極材料一種成本低、安全性好的正極材料，但是其材料本身并不太穩(wěn)定，容易分解產(chǎn)生氣體，因此多用于和其它材料混合使用，以降低電芯成本，但其循環(huán)壽命衰減較快，容易發(fā)生鼓脹，壽命相對短，主要用于大中型號電芯，動力電池方面，其標稱電壓為3.8V?！皲囨団掑i三元正極材料一種在容量與安全性方面比較均衡的材料，循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰，前期由于技術原因其標稱電壓只有3.5-3.6V，在使用范圍方面有所限制，但到目前，隨著配方的不斷改進和結構完善，電池的標稱電壓已達到3.7V，在容量上已經(jīng)達到或超過鈷酸鋰水平，全球5大電芯品牌SANYO，PANASONIC，SONY，LG，SAMSUNG已推出三元材料的電芯，相當部分的筆記型電池線都用三元材料的電芯替換了之前的鈷酸鋰電芯，SANYO，SAMSUNG柱式電池方面更是全面停產(chǎn)鈷酸鋰電芯轉向三元電芯的制造，目前國內(nèi)外小型的高倍率動力電池大部分使用三元正極材料?！窳姿徼F鋰正極材料目前廣受關注的一種新興鋰離子電池材料，其突出特點是安全性非常好，不會爆炸，循環(huán)性能非常優(yōu)秀可達到2000周，這些特點使其非常適合電動汽車、電動工具等領域。其標稱電壓只有3.2-3.3V，因此其保護線路部分也與常用鋰離子電池有所區(qū)別，但他的缺點也比較明顯，能量密度遠低于鈷酸鋰和三元材料。鋰離子電池正極材料的特性項目鈷酸鋰(LiCoO2)鋰鎳鈷錳三元(LiNiCoMnO2)錳酸鋰(LiMn2O4)磷酸鐵鋰(LiFePO4)振實密度（g/cm3）2.8～3.02.0～2.32.2～2.41.0～1.4比表面積（m2/g）0.4～0.60.2～0.40.4～0.812～20克容量(mAh/g)135～140140～18090～100130～140電壓平臺(V)3.73.53.83.2循環(huán)性能≥500次≥500次≥300次≥2000次過渡金屬貧乏貧乏豐富非常豐富原料成本很高高低廉低廉環(huán)保含鈷含鎳、鈷無毒無毒安全性能差較好良好優(yōu)秀適用領域中小電池小電池/小型動力電池動力電池、低成本電池動力電池/超大容量電源鋰離子電池主要結構成分●正極材料（鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷酸鋰等及其混合物）●負極材料（人造石墨、改性天然石墨等）●隔膜材料（聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜或兩者的復合膜）●電解液（EC、PC、DEC、DMC、EMC等溶劑和六氟磷酸鋰配成的溶液）●正負極端子（正負極耳）●外殼（鋼殼、鋁殼、鋁塑膜）鋰離子電池的工作原理充電放電鋰電池的應用場合

消費類電子消費類電子消費類電子消費類電子消費類電子高端消費類電子工業(yè)工具類電子新型電子產(chǎn)品儀器儀表產(chǎn)品儀器儀表產(chǎn)品儀器儀表產(chǎn)品醫(yī)用設備儀器產(chǎn)品行政辦公產(chǎn)品電芯品牌的鑒別●國外主要圓柱鋰離子電池供應商SANYO、SONY、PANASONIC、LG、SAMSUNG等●國內(nèi)主要一線圓柱鋰離子電池供應商力神、比克、ATL等●國內(nèi)主要二線圓柱鋰離子電池供應商華粵寶、創(chuàng)明、豪鵬、德朗能、毅力●國外主要鋁殼鋰離子電池供應商SANYO、LG、SAMSUNG、PANASONIC●國外主要鋰聚合物電池供應商SONY、SAMSUNG●國內(nèi)主要鋁殼鋰離子電池供應商比亞迪、力神、光宇、比克、邦凱●國內(nèi)主要鋰聚合物電池供應商ATL、力神、優(yōu)科●國內(nèi)主要軟包鋰離子電池供應商優(yōu)科、精進能源、力神、光宇、

TCL、邦凱、美拜18650鋰電池用途：由于單位密度的容量很大，所以常用于大部份用于筆記本電池，因18650在工作中的穩(wěn)定性能非常好,廣泛應用于各大電子領域:常用于高檔強光手電、隨身電源,無線數(shù)據(jù)傳輸器，電熱保暖衣、鞋，便攜式儀器儀表，便攜式照明設備，便攜式打印機,工業(yè)儀器,醫(yī)療儀器等尺寸：18650這幾個數(shù)字，代表外表尺寸：18指電池直徑18.0mm，650指電池高度65.0mm

（我們普通的5號電池[AA電池]，尺寸是14500）種類：18650電池有鋰離子電池和鎳氫電池，由于鎳氫的現(xiàn)在用得很少，所以現(xiàn)在說18650電池，沒特別說明的，就是指18650鋰離子電池。電壓及容量規(guī)格:

鋰離子電池電壓為3.6V－3.7常見容量為1500MAH-2600MAH，現(xiàn)在最高容量為3000MAH。柱式電芯三洋電芯紅色透明外包軟PVC材質(zhì)唯有三洋獨有，所有電芯均統(tǒng)一包裝，容量級別和類型區(qū)別在正極絕緣帽顏色松下電芯松下獨有的點陣標示，所有電芯均統(tǒng)一包裝，容量級別和類型區(qū)別在PVC顏色索尼電芯索尼標示UL認證標志批號，區(qū)域號LG電芯LG標示生成批號，區(qū)域，客戶代碼三星電芯配對代號容量標示2200mah批號三星SDI標示鋰電池（可充型）之所以需要保護，是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池鋰電組件總會跟著一塊精致的保護板出現(xiàn)。

鋰電池保護板淺談硬件保護和軟件保護的對比●硬件保護電路的保護參數(shù)是預先在IC內(nèi)部設定好的，外部無法更改保護參數(shù)，優(yōu)點是性能穩(wěn)定價格低廉，缺點是參數(shù)只能一對一對號入座?！褴浖Ｗo智能保護芯片的保護參數(shù)可以通過上位機電腦對線路板進行設定編程，以達到最終想要的保護參數(shù)，優(yōu)點是通用性強，應用范圍廣，缺點是價格昂貴，軟件操作稍復雜。

硬件保護充電控制IC過放控制過充控制+-充電電量硬件保護充電控制IC過放控制過充控制+-充電電量硬件保護充電控制IC過放控制過充控制+-充電電量硬件保護充電控制IC過放控制過充控制+-充電電量硬件保護充電控制IC過放控制過充控制+-充電電量STOP3.8-4.1V此時充電控制MOS打開硬件保護放電控制IC過放控制過充控制+-放電電量硬件保護放電控制IC過放控制過充控制+-放電電量硬件保護放電控制IC過放控制過充控制+-放電電量硬件保護放電控制IC過放控制過充控制+-放電電量硬件保護放電控制IC過放控制過充控制+-放電電壓2.3-2.5V此時放電控制MOS打開STOP18650專用3.7V單節(jié)板保護板實物圖普通兩節(jié)7.4V保護板帶溫度開關的兩節(jié)7.4V保護板帶電量管理兩節(jié)7.4V智能硬件保護板普通三節(jié)11.1V保護板大電流三節(jié)11.1V保護板帶SMBUS通訊協(xié)議的三節(jié)大電流硬件保護板保護板正面保護板背面普通四節(jié)保護板大電流普通四節(jié)保護板大電流帶虛擬電量顯示及充放電獨立的四節(jié)保護板帶I2C通訊協(xié)議和電量平衡的智能大電流七節(jié)軟件控制保護板鋰電池的相關認證●CE認證●UL認證●3C認證●RoHS指令鋰電池的相關認證CE認證

“CE”標志是一種安全認證標志，被視為制造商打開并進入歐洲市場的護照。凡是貼有“CE”標志的產(chǎn)品就可在歐盟各成員國內(nèi)銷售，無須符合每個成員國的要求，從而實現(xiàn)了商品在歐盟成員國范圍內(nèi)的自由流通。在歐盟市場“CE”標志屬強制性認證標志，不論是歐盟內(nèi)部企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品，還是其他國家生產(chǎn)的產(chǎn)品，要想在歐盟市場上自由流通，就必須加貼“CE”標志，以表明產(chǎn)品符合歐盟《技術協(xié)調(diào)與標準化新方法》指令的基本要求。這是歐盟法律對產(chǎn)品提出的一種強制性要求。

CE兩字，是從法語“Communate

Europpene”縮寫而成，是歐洲共同體的意思。歐洲共同體后來演變成了歐洲聯(lián)盟（簡稱歐盟）。鋰電池的相關認證UL認證UL是英文保險商試驗所（UnderwriterLaboratoriesInc.）的簡寫。UL安全試驗所是美國最有權威的，也是界上從事安全試驗和鑒定的較大的民間機構。它是一個獨立的、非營利的、為公共安全做試驗的專業(yè)機構。它采用科學的測試方法來研究確定各種材料、裝置、產(chǎn)品、設備、建筑等對生命、財產(chǎn)有無危害和危害的程度；確定、編寫、發(fā)行相應的標準和有助于減少及防止造成生命財產(chǎn)受到損失的資料，同時開展實情調(diào)研業(yè)務?？傊?，它主要從事產(chǎn)品的安全認證和經(jīng)營安全證明業(yè)務，其最終目的是為市場得到具有相當安全水準的商品，為人身健康和財產(chǎn)安全得到保證作出貢獻。就產(chǎn)品安全認證作為消除國際貿(mào)易技術壁壘的有效手段而言，UL為促進國際貿(mào)易的發(fā)展也發(fā)揮著積極的作用。鋰電池的相關認證3C認證就是中國強制性產(chǎn)品認證制度，英文名稱ChinaCompulsoryCertification，英文縮寫CCC。3C認證的全稱為”強制性產(chǎn)品認證制度”，它是各國政府為保護消費者人身安全和國家安全、加強產(chǎn)品質(zhì)量管理、依照法律法規(guī)實施的一種產(chǎn)品合格評定制度。我國政府為兌現(xiàn)入世承諾，于2001年12月3日對外發(fā)布了強制性產(chǎn)品認證制度，從2002年5月1日起，國家認監(jiān)委開始受理第一批列入強制性產(chǎn)品目錄的19大類132種產(chǎn)品的認證申請。它是我國政府按照世貿(mào)組織有關協(xié)議和國際通行規(guī)則，為保護廣大消費者人身和動植物生命安全，保護環(huán)境、保護國家安全，依照法律法規(guī)實施的一種產(chǎn)品合格評定制度。主要特點是：國家公布統(tǒng)一目錄，確定統(tǒng)一適用的國家標準、技術規(guī)則和實施程序，制定統(tǒng)一的標志標識，規(guī)定統(tǒng)一的收費標準。凡列入強制性產(chǎn)品認證目錄內(nèi)的產(chǎn)品，必須經(jīng)國家指定的認證機構認證合格，取得相關證書并加施認證標志后，方能出廠、進口、銷售和在經(jīng)營服務場所使用。鋰電池的相關認證RoHS指令

歐盟議會和歐盟理事會于2003年1月通過了RoHS指令，全稱是TheRestrictionoftheuseofcertainHazardoussubstancesinElectnicalandElectronicEquipment,即在電子電氣設備中限制使用某些有害物質(zhì)指令，也稱2002/95/EC指令，2005年歐盟又以2005/618/EC決議的形式對2002/95/EC進行了補充，明確規(guī)定了六種有害物質(zhì)的最大限量值。RoHS指令涉及的產(chǎn)品范圍相當廣泛，幾乎涵蓋了所有電子、電器、醫(yī)療、通信、玩具、安防信息等產(chǎn)品，它不僅包括整機產(chǎn)品，而且包括生產(chǎn)整機所使用的零部件、原材料及包裝件，關系到整個生產(chǎn)鏈。其中鉛（Pb）、汞(Hg)、六價鉻(Cr6+)、多溴聯(lián)苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)的最大允許含量為0.1%(1000ppm)，鎘(cd)為0.01%(100ppm)，該限值是制定產(chǎn)品是否符合RoHS指令的法定依據(jù)。目前軟包裝鋰離子電池常用的國產(chǎn)極耳大多在制作過程中經(jīng)過六價鉻(Cr6+)處理，可能會不符合RoHS