鋰離子電池基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教材課件

技術(shù)部鋰離子電池基礎(chǔ)知識什么叫鋰離子電池？鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為正、負(fù)極的二次電池。正極采用鋰化合物L(fēng)iXCoO2、LiXNiO2或LiXMnO2

負(fù)極采用鋰-碳層間化合物L(fēng)iXC6。電解質(zhì)為溶解有鋰鹽LiPF6、LiAsF6等有機溶液。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌，被形象的稱為“搖椅電池”。充電池時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。鋰離子電池電化學(xué)反應(yīng)機理正極反應(yīng)：LiCoO2====Li1-xCoO2+xLi++xe-

負(fù)極反應(yīng)：C+xLi++xe-===CLix

電池總反應(yīng)：LiCoO2+C====Li1-xCoO2+CLix

放電時發(fā)生上述反應(yīng)的逆反應(yīng)。應(yīng)用領(lǐng)域Li-ionBattery鋰離子電池結(jié)構(gòu)正極活性物質(zhì)（LiCoO2\LiMnO2\LiNixCo1-xO2)導(dǎo)電劑、溶劑、粘合劑、基體(鋁箔)負(fù)極活性物質(zhì)（石墨、MCMB)粘合劑、溶劑、基體（銅箔）隔膜（PE、PP/PE/PP）電解液（LiPF6+DMCECEMC)五金和輔材（鋁殼、蓋板、極耳、膠紙、隔圈片）鋁殼鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖523450AR52表示厚度為：5.2mm34表示寬度為：34mm50表示高度為：50mmA表示為鋁殼R表示大圓角r表示小圓角L表示方角鋰離子電池結(jié)構(gòu)——負(fù)極負(fù)極基體：銅箔（約0.009mm厚)負(fù)極物質(zhì)：主要為石墨負(fù)極集流體（極耳）：鎳帶（約0.07mm厚）正面反面鋰離子電池結(jié)構(gòu)——隔膜材質(zhì)：單層PE（聚乙烯）或者三層復(fù)合PP（聚丙烯）+PE+PP厚度：單層一般為0.016～0.020mm三層一般為0.020～0.025mm鋰離子電池結(jié)構(gòu)——電解液性質(zhì)：

無色透明液體，具有較強吸濕性。應(yīng)用：

主要用于可充電鋰離子電池的電解液，只能在干燥環(huán)境下使用操作（如環(huán)境水分小于20ppm的手套箱內(nèi)）。規(guī)格：

溶劑組成DMC:EMC:EC=1:1:1（重量比）LiPF6濃度1mol/l質(zhì)量指標(biāo)：

密度（25℃）g/cm31.23±0.03水分（卡爾費休法）≤20ppm游離酸（以HF計）≤50ppm電導(dǎo)率（25℃）10.4±0.5ms／cm配料工藝流程泡膠正極篩漿料正極混干粉正極真空攪拌泡膠負(fù)極真空攪拌負(fù)極混干粉負(fù)極篩漿料正極拉漿負(fù)極拉漿正極負(fù)極拉漿工藝流程送帶上漿正、負(fù)極漿料正、負(fù)極裁片烘烤收帶制片工藝流程正極裁大片輥壓正極裁小片正極稱重分檔正極制片負(fù)極制片正極焊極耳負(fù)極裁大片輥壓負(fù)極裁小片負(fù)極稱重分檔負(fù)極鉚接極耳正極片烘烤負(fù)極片烘烤正極包膠紙（透明膠）負(fù)極包膠紙（高溫膠）組裝激光焊工藝流程調(diào)機（夾具、激光調(diào)試）激光焊接長邊注液全檢氣密全檢短路激光焊短邊注液-化成工藝流程真空烘烤鋼珠封口注液預(yù)處理拋光沖水清洗分容貼膠紙扎紙巾電解液清洗化成測電壓活化下紙巾點膠撕膠紙老化檢測包裝工藝流程充電返充電放電客戶裝盒、包裝全檢電壓全檢內(nèi)阻全檢尺寸液態(tài)鋰離子電池性能常規(guī)性能：容量電壓內(nèi)阻可靠性性能：循環(huán)壽命放電平臺自放電貯存性能高低溫性能安全性能過充短路針刺跌落濕水低壓振動容量電池在一定放電條件下所能給出的電量稱為電池的容量，以符號C表示。常用的單位為安培小時，簡稱安時（Ah）或毫安時（mAh）。電池的容量可以分為理論容量、額定容量、實際容量。理論容量是把活性物質(zhì)的質(zhì)量按法拉第定律計算而得的最高理論值。為了比較不同系列的電池，常用比容量的概念，即單位體積或單位質(zhì)量電池所能給出的理論電量，單位為Ah/kg（mAh/g)或Ah/L(mAh/cm3)。實際容量是指電池在一定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時間的乘積，單位為

Ah，其值小于理論容量。額定容量也叫保證容量，是按國家或有關(guān)部門頒布的標(biāo)準(zhǔn)，保證電池在一定的放電條件下應(yīng)該放出的最低限度的容量。電壓開路電壓電池在開路狀態(tài)下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池的正極的還原電極電勢與負(fù)極電極電勢之差。工作電壓工作電壓指電池接通負(fù)載后在放電過程中顯示的電壓，又稱放電電壓。在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓。電池在接通負(fù)載后，由于歐姆電阻和極化過電位的存在，電池的工作電壓低于開路電壓。循環(huán)壽命電池在完全充電后完全放電，循環(huán)進(jìn)行，直到容量衰減為初始容量的75%，此時循環(huán)次數(shù)即為該電池之循環(huán)壽命循環(huán)壽命與電池充放電條件有關(guān)鋰離子電池室溫下1C充放電循環(huán)壽命可達(dá)300-500次（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)），最高可達(dá)800-1000次。放電平臺鋰離子電池完全充電后，放電至3.6V時的容量記為C1，放電至3.0V時的容量記為C0，C1/C0稱為該電池之放電平臺行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1C放電平臺為70%以上，我們現(xiàn)在可以作到83%-85%放電平臺對手機電池使用效果影響最大，關(guān)系到手機通話的聲音清晰度自放電電池完全充電