鋰離子電池基礎(chǔ)知識培訓教材全解

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、負極的二次電池。正極采用鋰化合物LiXCoO2、LiXNiO2或LiXMnO2

負極采用鋰-碳層間化合物LiXC6。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)嵌入負極，負極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。鋰離子電池電化學反應(yīng)機理正極反應(yīng)：LiCoO2====Li1-xCoO2+xLi++xe-

負極反應(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)。鋰離子電池特點高能量密度高工作電壓長循環(huán)壽命電化學特性穩(wěn)定荷電保持能力強無污染無記憶效應(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)——正極正極基體：鋁箔（約0.016mm厚)正面正極集流體（極耳）：鋁帶（約0.1mm厚）正極物質(zhì)：主要為鈷酸鋰反面鋰離子電池結(jié)構(gòu)——負極負極基體：銅箔（約0.009mm厚)負極物質(zhì)：主要為石墨負極集流體（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：

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液態(tài)鋰離子電池生產(chǎn)總工藝流程配料組裝注液檢測包裝涂布制片化成激光焊分容檢驗出貨以車間為單位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極真空攪拌負極混干粉負極篩漿料正極拉漿負極拉漿正極負極拉漿工藝流程送帶上漿正、負極漿料正、負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極制片正極焊極耳負極裁大片輥壓負極裁小片負極稱重分檔負極鉚接極耳正極片烘烤負極片烘烤正極包膠紙（透明膠）負極包膠紙（高溫膠）組裝卷繞工藝流程卷繞貼底部膠紙壓芯入殼正、負極片刷粉配片隔膜隔膜裁剪測短路套隔圈并固定負極極耳點焊離心入殼測短路壓蓋帽(板)激光焊調(diào)機，測試正極極耳超焊折極耳激光焊工藝流程調(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)鋰離子電池生產(chǎn)所用設(shè)備真空攪拌機涂布機（拉漿機）裁切機輥壓機卷繞機超聲波點焊機雙針點焊機短路測試儀激光焊機真空混烤箱真空注液機化成檢測柜分容檢測柜電壓內(nèi)阻測試儀液態(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)部門頒布的標準，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極電極電勢之差。工作電壓工作電壓指電池接通負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。內(nèi)阻電流通過電池內(nèi)部時受到阻力，使電池的電壓降低，此阻力稱為電池的內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在放電過程中隨時間不斷變化，因為活性物質(zhì)的組成、電解液濃度和溫度都在不斷地改變。電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和極化內(nèi)阻，極化內(nèi)阻又包括電化學極化與濃差極化。內(nèi)阻的存在，使電池放電時的端電壓低于電池電動勢和開路電壓，充電時端電壓高于電動勢和開路電壓。歐姆電阻遵守歐姆定律；極化電阻隨電流密度增加而增大，但不是線性關(guān)系，常隨電流密度的對數(shù)增大而線性增大。循環(huán)壽命電池在完全充電后完全放電，循環(huán)進行，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300-500次（行業(yè)標準），最高可達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)標準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后，放置一個月。然后用1C放電至3.0V，其容量記為C2；電池初始容量記為C0；1-C2/C0即為該電池之月自放電率行業(yè)標準鋰離子電池月自放電率小于8%，我們可以做到3%-5%電池自放電與電池的放置性能有關(guān)，其大小和電池內(nèi)阻結(jié)構(gòu)和材料性能有關(guān)總結(jié)電池是個比較復(fù)雜的電化學體系，涉及到電化學、材料、機械、物理等學科鋰離子電池生產(chǎn)流程較長，每個質(zhì)量控制點都非常重要大家可以根據(jù)自己工作崗位性質(zhì)有針對性的進行研究、討論1、字體安裝與設(shè)置如果您對PPT模板中的字體風格不滿意，可進行批量替換，一次性更改各頁面字體。在“開始”選項卡中，點擊“替換”按鈕右側(cè)箭頭，選擇“替換字體”。（如下圖）在圖“替換”下拉列表中選擇要更改字體。（如下圖）在“替換為”下拉列表中選擇替換字體。點擊“替換”按鈕，完成。29