ART2、動(dòng)力鋰電池基礎(chǔ)知識(shí)（內(nèi)部培訓(xùn)）課件

動(dòng)力鋰電池知識(shí)培訓(xùn)

(內(nèi)部資料)

美思鋰電技術(shù)部

2011-10-91接上一個(gè)PPT

四、鋰離子電池性能指標(biāo)（以軟包電池為例）7、電池自放電率n

電池自放電率又稱(chēng)荷電保持能力，是指電池在開(kāi)路狀態(tài)下，電池所儲(chǔ)存的電量在一定條件下的保持能力。主要受電池的制造工藝、材料、儲(chǔ)存條件等因素的影響。是衡量電池性能的重要參數(shù)。注：電池100%充滿(mǎn)電開(kāi)路擱置后，一定程度的自放電屬于正?，F(xiàn)象。在GB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋰電池充電后在20±2℃條件下開(kāi)路擱置28天，可允許電池有的容量損失。

2四、鋰離子電池性能指標(biāo)（以軟包電池為例）8、電池放電平臺(tái)n

電池放電平臺(tái)是指在電池任何倍率的電流下恒壓充到電壓為4.2V，并且充電電流小于0.01C時(shí)停止充電即充滿(mǎn)電后，然后擱置10分鐘，在任何倍率的放電電流下放電至3.6V時(shí)的放電時(shí)間。n

因一般使用鋰離子電池的用電器的工作電壓都要求在3.6V以上，如果低于這個(gè)值，則會(huì)出現(xiàn)無(wú)法工作的情況。所以放電平臺(tái)是衡量電池性能好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。

3四、鋰離子電池性能指標(biāo)（以軟包電池為例）5四、鋰離子電池性能指標(biāo)（以軟包電池為例）討論：影響鋰離子電池循環(huán)壽命的因素1）充放電制度2）活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性3）電解液量的多少4）生產(chǎn)中極片的厚度均勻性5）電池本身結(jié)構(gòu)6四、鋰離子電池性能指標(biāo)討論：什么是電池過(guò)充，電池過(guò)充帶來(lái)的后果，如何避免？

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4.02V充電后，充電電路中電流為0.01C時(shí)，恒壓充電的狀態(tài)仍在進(jìn)行，即被視為過(guò)充。

過(guò)充可能導(dǎo)致漏液、變形、起火、在恒壓失效后隨著充電的加深電壓達(dá)到一定程度(一般限值為6.0V)會(huì)引起爆炸，是損害電池性能的主要原因之一。在電池外部加PCB板保護(hù)，或在充電器中設(shè)置保護(hù)線(xiàn)路和/或時(shí)限裝置（即充電限2.5小時(shí))來(lái)防止電池過(guò)充可以達(dá)到防止和保護(hù)的作用。

7四、鋰離子電池性能指標(biāo)討論：電池短路，造成電池短路的因素，電池短路帶來(lái)的后果，如何避免？

1）

外部導(dǎo)體直接連接電池的正負(fù)極；

2）

組裝時(shí)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(fù)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(shí)可能導(dǎo)致外殼變形、漏液、起火，甚至爆炸。因?yàn)閮?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(huì)沖破電池的安全閥，如果安全閥失效就會(huì)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(diǎn)焊鎳帶、錫焊等），因?yàn)橥獠康臎_擊力會(huì)導(dǎo)致電池變形，甚至內(nèi)部電極短路。注：點(diǎn)焊時(shí)焊針之間的距離一定要保持在5-8mm，另應(yīng)在電池的底部點(diǎn)焊，禁止在正面和側(cè)面點(diǎn)焊。

9五、鋰離子電池制作流程（以軟包電池為例）10五、鋰離子電池制作流程（以軟包電池為例）檢驗(yàn)檢驗(yàn)檢驗(yàn)配料制漿涂布分切涂布11五、鋰離子電池制作流程（以軟包電池為例）13五、鋰離子電池制作流程（以軟包電池為例）14五、鋰離子電池制作流程（以軟包電池為例）15六、鋰離子電池安全測(cè)試討論：鋰電池的安全特性是如何實(shí)現(xiàn)的？

為了確保Li-ion安全可靠的使用，人們進(jìn)行了非常嚴(yán)格、周密的電池安全性能設(shè)計(jì)，以達(dá)到電池安全考核指標(biāo)。1）

各種環(huán)境濫用測(cè)試進(jìn)行各項(xiàng)濫用實(shí)驗(yàn)，如外部短路、過(guò)充、針刺、沖擊、焚燒等，考察電池的安全性能。同時(shí)對(duì)電池進(jìn)行溫度沖擊實(shí)驗(yàn)和振動(dòng)、跌落、沖擊等力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)，考察電池在實(shí)際使用環(huán)境下的性能情況。隔膜135℃自動(dòng)關(guān)斷保護(hù)17六、鋰離子電池安全測(cè)試

電池滿(mǎn)充電后，用電阻小于50mΩ的導(dǎo)體將正負(fù)極短路。測(cè)試前/后電壓(V)內(nèi)阻(mΩ)厚度(mm)14.171/0.0452.32/855.116.1/20.3124.172/0.0202.41/902.116.03/21.59

測(cè)試結(jié)果要求：電池短路后不起火、不爆炸。外短路18六、鋰離子電池安全測(cè)試電池在3C倍率、5V電壓條件下過(guò)充電，電池不爆炸、不起火過(guò)充電：19六、鋰離子電池安全測(cè)試

電池滿(mǎn)充電后，放入溫箱以5℃/min的速率升溫至150℃，保溫30min。電池鼓脹、發(fā)熱，不起火、不爆炸。熱沖擊21六、鋰離子電池安全測(cè)試跌落測(cè)試儀擠壓裝置電池安全性能22六、鋰離子電池安全測(cè)試震動(dòng)測(cè)試儀碰撞測(cè)試儀電池安全性能23七、鋰離子電池優(yōu)缺點(diǎn)

鋰離子電池具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）單體電池的工作電壓高達(dá)3.6-3.8V；2）比能量大。目前鋰離子電池能達(dá)到的實(shí)際比能量為110-137W.h/kg和240-269W.h/L（2倍于Ni-Cd，1.5倍于Ni-MH），隨著技術(shù)發(fā)展，比能量可高達(dá)150W.h/kg和400W.h/L3）循環(huán)壽命長(zhǎng)。一般均可達(dá)到500次以上，甚至5000次。4）安全性能好，無(wú)公害，無(wú)記憶效應(yīng)。鋰離子電池中不含鎘、鉛、汞等對(duì)環(huán)境有污染的元素；Ni-Cd電池生產(chǎn)中因采用（如燒結(jié)式）工藝存在“記憶效應(yīng)”，5）自放電小。室溫下充滿(mǎn)電的鋰離子電池儲(chǔ)存1個(gè)月后的自放電率為10%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni、MH的30-35%。25七、鋰離子電池優(yōu)缺點(diǎn)

鋰離子電池也存在以下一些缺點(diǎn)：1）電池成本較高。主要表現(xiàn)在LiCoO2的價(jià)格高（Co的資源較少），電解質(zhì)體系提純困難。2）需要保護(hù)線(xiàn)路控制。A、

過(guò)充保護(hù)：電池過(guò)充將破