GP超霸電池鋰離子電池培訓資料課件

LithiumIonBattery

TrainingMaterial

鋰離子電池培訓

Prepared:BryanFuMar9,2004LithiumIonBattery

TrainingM鋰離子電池的特點高的體積能量密度:1.5倍于鎳鎘電池高的重量能量密度:2.0倍于鎳鎘電池公稱電壓3.7V,3.0倍于鎳鎘和鎳氫電池.負極石墨型電池具有平滑的放電曲線長循環(huán)壽命,300-500次低自放電:2%/月無記憶效應 安全,應用鋰離子材料,非鋰金屬.鋰離子電池的特點高的體積能量密度:1.5倍于鎳鎘電池充放電機理鋰離子電池反應(正極)LiCoO2Li1-xCoO2

+xLi++xe-(負極)Cy+xLi++xe-CyLix(全反應)LiCoO2+Cy

Li1-xCoO2

+CyLix

ChargeDischargeChargeDischargeChargeDischarge充放電機理鋰離子電池反應ChargeDischargeCha鋰離子電池充放電反應圖Graphite石墨鈷酸鋰LiCoO2此電池機理也稱“搖椅電池”,在充放電時,鋰離子在+&–之間嵌入與遷出.鋰離子電池充放電反應圖Graphite石墨鈷酸鋰LiCNiCd&NiMHNiMH&NiCd應用堿液來傳替電荷有水和氧氣產(chǎn)生充放電效率低于100%Li-ion電解液采用有機電解質無水和氧氣產(chǎn)生100%的充放電效率NiCd&NiMHNiMH&NiCd正極材料主要的三種電池材料LithiumCobaltate(LiCoO2)LithiumNickelate(LiNiO2)LithiumManganate(LiMn2O4)目前市場上常用的材料是LiCoO2正極材料主要的三種電池材料目前市場上常用的材料是LiCoO2不同正極材料的特性*GP采用LiCoO2.LiMn2O4LiNiO2LiCoO2不同正極材料的特性*GP采用LiCoO2.LiMn2O4負極材料目前常用的材料是石墨,GP也是一樣.負極材料目前常用的材料是石墨,GP也是一樣.電解液電解液的作用是傳替鋰離子.鋰離子電池電壓高達到4V,能分解水.應用于電解液的是有機無水鋰鹽1)電導率高2)(4V)電化學穩(wěn)定3)化學和熱性穩(wěn)定4)工作溫度范圍廣電解液電解液的作用是傳替鋰離子.隔膜電的絕緣材料對電解液具有化學和熱的穩(wěn)定性良好的電解液保持能力具有多孔便于鋰離子的轉移厚度要薄但機械性能良好普通用的是聚乙烯和聚丙烯材料的多孔膜隔膜電的絕緣材料鋼殼材料Stainlesscan不銹鋼鋼殼Nickel-platediron鍍鎳鋼殼Aluminumalloy鋁合金殼體GP電池:方形電池采用鋁合金殼體,圓柱電池采用鍍鎳鋼殼鋼殼材料Stainlesscan不銹鋼鋼殼CylindricalType

圓柱型CylindricalType

圓柱型ContentFeaturesofCylindricalBattery特點StructureofCylindricalBattery結構ChargeCharacteristics充電特性DischargeCharacteristics放電特性Storagecharacteristics儲存特性CycleLife循環(huán)壽命ContentFeaturesofCylindricalFeaturesofCylindricalBattery

圓柱型鋰電的特性最早的鋰電池型號可以進行串并聯(lián)結構適合用于PC&便攜式攝像機比方型電池具有更高的容量高能量密度FeaturesofCylindricalBatter結構PTC開關正極片負極片隔膜截止電流裝置排氣孔正極+正極極耳鋼殼(負極)結構PTC開關正極片負極片隔膜截止電流裝置排氣孔正極+正極極充電特性充電方式:先恒流-再恒壓(CC-CV)最大充電電壓:4.2V+/-0.05V.充電電流:0.2Cto1C截止充電電流:0.02C-0.05C充電溫度:25±5°C注意:不要連續(xù)充電,電池性能將惡化充電特性充電方式:先恒流-再恒壓(CC-CV)特性一充滿電狀態(tài)充電電流為零=0,電壓為4.2V.通常電流=0.02-0.05C,表示已經(jīng)充滿.特性一充滿電狀態(tài)100755025Capacity(%)VoltageCurrent%capacity在1C充電時,電池回長時間處于恒電壓,如果大于1C充電,電池壽命會受影響,GP1865L200不同充電倍率下的

充電特性100755025Capacity(%)VoltageCu溫度對充電的影響ChargetimeatlowtemperatureincreasesduetoIncreaseofinternalresistanceRi溫度對充電的影響Chargetimeatlowtem放電特性高電壓:3timesNiCdorNiMH截止電壓:2.8-3Vpercell最大放電電流2C放電溫度:-30

Cto55

C注意:放電電壓低于2.0V,電池可能會被損害放電特性高電壓:3timesNiCdorNiMHGP1865L220不同充電倍率下的

充電特性充電：CC/CV,4.2V,0.6Cx2.5hrs,20℃放電：CC2.8V,20℃Capacity(mAh)Voltage(V)GP1865L220不同充電倍率下的

充電特性充電：CC/C不同溫度下0.2C放電特性充電：CC/CV,4.2V,0.6Cx2.5hrs,20℃放電:CC0.2Cto2.8VCapacity(%)Voltage(V)不同溫度下0.2C放電特性充電：CC/CV,4.2V,電池放電溫度

GP1865L2201.0C0.2C0.5C1.5C充電：CC/CV,4.2V,0.6Cx2.5hrs,20℃

放電：CCto2.8V,20℃Capacity(mAh)Temperature電池放電溫度

GP1865L2201.0C0.2C0.51865L200放電深度與循環(huán)壽命MoreCyclewithLowerDepthofDischargeButtotalmAHdischargedcansometimesdecrease1865L200放電深度與循環(huán)壽命MoreCyclewi過放電的影響損害電池性能.強制過放電,電壓可能反極.反復的過放電,性能迅速降低推薦以下放電截止電壓: For1series(3.7V)connection:2.8V以上. For2series(7.4V)connection:6.0V以上 For3series(11.1V)connection:9.0V以上 For4series(14.8V)connection:12.0V以上過放電的影響損害電池性能.儲存特性室溫,滿充電條件下,電池自放電率3%左右字放電率小于NiCd&NiMH字放電率取決與充電狀態(tài)和環(huán)境溫度自放電電流包括:自身消耗電流+保護元件電流儲存特性室溫,滿充電條件下,電池自放電率3%左右儲存特性儲存特性儲存特性

不可循環(huán)的容量損失100%充電狀態(tài)損失容量是最大的儲存特性

不可循環(huán)的容量損失100%充電狀態(tài)損失容量是最大不可逆的容量損失電池可能損失容量10%損失的更快:

高溫and高充電狀態(tài).存放狀態(tài)40%~60%較低的自放電.大約10%每年.充電活化可以恢復可逆容量.不可逆的容量損失電池可能損失容量10%儲放注意溫度&濕度

濕度:65

20% 50to60℃:1week 40to50℃:4weeks 30to40℃:12weeks2)從用電器拆下存放電池不適合滿充電存放,長期存放或運輸,應該定期對電池預充電,4)每6個月應該充電10%.保證電池容量40%~60%儲放注意溫度&濕度循環(huán)壽命*循環(huán)壽命的終止:保證放電在80%的額定容量為止的循環(huán)次數(shù)*GP規(guī)格書有詳細描述循環(huán)壽命*循環(huán)壽命的終止:保證放電在80%的額定容量為止的循1865L200循環(huán)壽命0.2C&1CRate1865L200循環(huán)壽命0.2C&1CRate放電特性-循環(huán)Ri的增大導致放電電壓的降低放電特性-循環(huán)Ri的增大導致放電電壓的降低循環(huán)壽命的因素過充電壓過高.連續(xù)長時間充電.充放電流過大.過放電-低于保護工作電壓.環(huán)境溫度過高.循環(huán)壽命的因素過充電壓過高.方型鋰電池方型鋰電池電池特點尺寸小重量輕適合輕便用電器

PDA,手提電話,便攜式DVDetc.高能量密度,相比NiCd&NiMH

電池特點尺寸小方型鋰電池結構方型鋰電池結構方型鋰電充電厚度變化

GP413048L60方型鋰電充電厚度變化

GP413048L60相關電池的厚度相關電池的厚度安全性安全性內容摘要安全機理安全標準保護元件內容摘要摘要Li-ion電池內含易燃物,必需確保安全預防電池濫用或非正常使用導致事件發(fā)生防止電池過充,過放,或過大電流.保護元件與電池整合一起裝配.摘要Li-ion電池內含易燃物,必需確保安全圓柱鋰電的頭部結構PTC激光點焊排氣孔瀉壓孔絕緣圈正極TAB防爆閥負極TAB圓柱鋰電的頭部結構PTC激光點焊排氣孔瀉壓孔絕緣圈正極TAPTC用途高溫,大電流,增加電池的內阻.保護電流溫度達到120-130C,電流切斷

保護外部短路

PTC用途高溫,大電流,增加電池的內阻.切斷電流壓力增大切斷電流壓力增大排氣孔開放壓力近一步增加,釋放壓力&氣體防止電池爆炸排氣孔開放壓力近一步增加,釋放壓力&氣體防止電池爆炸排氣孔的用途過熱發(fā)生時,電池內壓力增加,用于排氣瀉壓

過充電

過放電

燃燒防止爆炸.

排氣孔的用途過熱發(fā)生時,電池內壓力增加,用于排氣瀉壓3-層隔膜的用途正PPPPPE溫度超過135to140oC,PP層仍然完好,但是PE層已經(jīng)阻斷了電解液的流通,從而阻斷電流通過負3-層隔膜的用途正PPPPPE溫度超過135to140PrismaticType安全機理及排氣正常狀態(tài)濫用之后PrismaticType安全機理及排氣正常狀態(tài)濫用之后PrismaticType正常狀態(tài)濫用之后PrismaticType正常狀態(tài)濫用之后Prismatic型的瀉壓孔GPCompetitor壓力范圍±2bar±5barP