锂离子电池体系知识
锂离子电池基础知识大汇总
锂离子电池基础知识大汇总
现已广泛被大家使用的锂离子电池是由锂电池发展而来的。所以在认识锂离子电池之前,我们先来介绍一下锂电池。
举例来讲,以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的负极材料是锂金属,正极材料是碳材。按照大家习惯上的命名规律,我们称这种电池为锂电池。
锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极材料是碳材。电池通过正极产生的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程,为了区别于传统意义上的锂电池,所以人们称之为锂离子电池。
发展高科技的目的是为了使其更好的服务于人类。锂离子电池自1990年问世以来,因其卓越的性能得到了迅猛的发展,并广泛地应用于社会。锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域,象大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等,且越来越多的国家将该电池应用于军事用途。应用表明,锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。
(1)电池盖
(2)正极----活性物质为氧化钴锂
(3)隔膜----一种特殊的复合膜
(4)负极----活性物质为碳
(5)有机电解液
(6)电池壳
我们经常说的锂离子电池的优越性是针对于传统的镍镉电池(Ni/Cd)和镍氢电池(Ni/MH)来讲的。那么,锂离子电池究竟好在哪里呢?
(1)工作电压高
(2)比能量大
(3)循环寿命长
(4)自放电率低
(5)无记忆效应
(6)无污染
以下是镍镉、镍氢、锂离子电池性能的对比:
镍氢电池和锂电池的区别镍镉电池和镍氢电池的区别
镍氢电池
镍氢电池是有氢离子和金属镍合成,电量储备比镍镉电池多30%,比镍镉电池更轻,使用寿命也更长,并且对环境无污染,无记忆效应。镍氢电池的缺点是价格镍镉电池要贵好多,性能比锂电池要差。
培训教程锂离子电池基础知识
根据形状和封装方式的不同,锂离子电池可分为圆柱形、扁平型和锂聚合物电池等类型。不同类型的 锂离子电池在性能和应用上略有差异,如圆柱形锂离子电池具有较高的能量密度和较长的循环寿命, 而锂聚合物电池则具有更高的安全性和灵活性。
锂离子电池的应用领域
要点一
总结词
锂离子电池因其优良的性能而被广泛应用于电子产品、电 动汽车和储能系统等领域。
常用的正极材料包括钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等,它们具有较高的能量密度 和良好的电化学性能。
正极材料的选用应根据具体的应用场景和性能要求进行选择,同时需要考虑成本和 环保因素。
负极材料
负极材料是锂离子电池中储存 锂离子的主体,其性能对电池 的容量、循环寿命和安全性具 有重要影响。
常用的负极材料包括石墨、钛 酸锂、硅基材料等,它们具有 较高的容量和良好的循环稳定 性。
容量与能量密度
容量
表示电池可以存储的电量,通常 以mAh(毫安时)或Ah(安时) 为单位。容量越大,电池的续航 能力越强。
能量密度
表示电池的能量与体积的比值, 单位为Wh/L(瓦时每升)或 Wh/kg(瓦时每千克)。能量密 度越高,电池的体积和重量越小 。
循环寿命
• 循环寿命:表示电池可以充放电的次数。循环寿命越长, 电池的使用寿命越长。
现象。
定期检查
建议每月检查一次电池,确保电池外观无 破损、无变形,并检查电池是否松动或漏 液。
(完整版)锂离子电池工作原理
1 锂离子电池基础知识
锂是锂离子电池的核心,它是最轻的金属元素,金属锂的比重只有水的一半,铝是较轻的金属,锂的比重只有铝的五分之一。锂的电负性是所有金属中最负的,锂离子的还原电位高达-3V。根据计算,1克锂转化为锂离子时所能得到的电荷数为3860mAh,加之它的大于3V的工作电压,锂作为电池的负极材料当之无愧轻量级的大力士。
早期负极为金属锂的“锂电池”,但金属锂的化学活性太大,充电时产生的枝晶会使电池短路,目前尚未真正解决其安全问题。经过长期的探索、研究,发现锂可与许多金属形成合金,其活性要小许多,更奇妙的是锂可以在许多层状结构的物质中可逆地嵌入和脱出。锂以这些材料为载体就安全多了。
锂离子电池的未来将发展新的正负极材料,如部分动力电池:负极LiC+正极LiMn2O4锂聚合物电池。在正、负电极粘结剂、电解质三者中任何一种使用高分子聚合物的锂离子电池就可以成为锂聚合物电池。现在常见的是使用高分子胶体取代常规液体电解质的锂聚合物电池。1.1锂离子电池简介
•正极采用锂化合物Li X CoO2、Li X NiO2、LiFePO4或Li X MnO2
•负极采用锂-碳层间化合物Li X C6。
•电解质为溶解有锂盐LiPF6、LiAsF6等有机溶液。
充电池时,此时正极上的电子从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态。
放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。
锂电池 知识体系 欧阳明高 -回复
锂电池知识体系欧阳明高-回复
锂电池知识体系欧阳明高:解析现代电力储存的重要组成部分
引言:
在现代社会中,电力储存技术的重要性日益凸显。作为电动车、移动设备等领域的主要驱动能源,锂电池因其高能量密度、长寿命和环保等优点受到了广泛关注和应用。本篇文章将以锂电池为主题,旨在探讨其知识体系以及欧阳明高在该领域的突出贡献。
第一部分:锂电池知识体系
1. 锂电池简介
锂电池是一种通过正负极之间的锂离子在充放电过程中进行嵌入/脱出来转化电能的电池。它由正极、负极和电解质组成,正极材料主要为氧化物,负极材料则为碳、合金等。
2. 锂电池的工作原理
在充放电过程中,正极材料释放出氧化物中的氧化锂,氧化锂向负极移动并嵌入负极材料中。当在使用过程中,锂离子由负极材料脱离并通过电解质和正极材料重新结合,释放出电能。
3. 锂电池的结构分类
锂电池主要分为锂离子电池和锂金属电池两大类。其中,锂离子电池
又可细分为液态锂离子电池和固态锂离子电池。
4. 锂电池的优势与劣势
锂电池相比于传统的铅酸电池和镍氢电池具有诸多优势,如高能量密度、长寿命、低自放电率等。然而,其成本较高且存在着锂离子迁移和热失控等问题,需要进一步解决。
第二部分:欧阳明高的贡献
1. 欧阳明高的简介
欧阳明高是中国锂电池科研领域的重要专家,他曾任中国电器研究院副院长、中国电池工业协会理事长等职务,具有丰富的理论知识和实践经验。
2. 欧阳明高的科研成果
欧阳明高在锂电池领域取得了许多重要的科研成果。他提出了一种新型的三元锂离子电池正负极材料结构设计方法,大大提高了锂离子电池的循环寿命和安全性能。
锂离子电池每种材料的作用
锂离子电池每种材料的作用
1.正极材料:
正极材料是锂离子电池中的重要组成部分,它能够嵌入或嵌出锂离子
来完成正负极之间的电荷传递。常用的正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、锰酸
锂(LiMn2O4)、磷酸铁锂(LiFePO4)等。正极材料的选择需要兼顾容量、循
环寿命、价格等因素。例如,钴酸锂具有高比容量和循环寿命,但成本较高,而锰酸锂具有较低的比能量但成本较低。
2.负极材料:
负极材料也称为锂储存材料,常用的材料有石墨、石墨烯等。负极材
料通过嵌入和释放锂离子来实现电荷的储存和释放。石墨具有较高的嵌锂
能力和导电性能,能够很好地嵌锂离子,并且具有相对较低的成本。
3.电解质:
电解质是将正负极进行隔离,同时允许锂离子在两者之间移动的关键
部分。在常见的锂离子电池中,常用的电解质有有机电解质和固体电解质
两种。有机电解质常用的是含有锂盐的有机溶液(如聚合物电解质),这种
电解质具有较高的离子导电性能。而固体电解质是一种新型的电解质材料,具有良好的热稳定性和安全性。
4.隔膜:
隔膜通常是由聚合物材料制成的薄膜,它的主要功能是将正负极隔离开,防止直接电子短路,并允许锂离子通过。隔膜材料需要具有较高的离
子传导性能和化学稳定性,以确保电池的安全性和稳定性。
5.导电剂:
导电剂通常是用于增加电池正负极电导率的添加剂。由于正负极材料通常是非金属材料,它们的电导率较低,因此需要添加导电剂来提高整个电池系统的导电性能。导电剂通常是碳类材料,如天然石墨、碳黑等。6.添加剂:
添加剂是为了改善锂离子电池的性能而在正负极材料中加入的。常见的添加剂有粘结剂、增容剂等。粘结剂用于固定正负极材料的形状,增强电极和集流体之间的接触,提高电池的循环寿命。增容剂主要用于提高正极材料的比容量和充放电速率。
锂离子电池的基本概念和基础知识
锂离子电池的基本概念和基础知识:
锂离子电池作为目前最为主流的充电电池,大大优化了费用,减少了重量,提
高了能量密度,令人大为满意。
首先,基本概念。锂离子电池由正极、负极材料和电解质构成,两端可以通过
电连接实现充电和放电,然后实现能量存量的转化。
另外,锂离子电池的能量密度相对传统的铅酸电池有较高的提升,一般可以达
到140~180 Wh/kg;电容也相对传统材料有较大的增长,一般可以达到650~1300
Ah/L;电池较传统材料轻量化,密度提高,可以节省用户费用,并且能量较为稳定,保证产品的稳定性。
最后,充电管理系统也是相对传统产品有较大改进的,集成了充电、放电、保
护等功能,使其可以很好的保护电池,大大延长电池的使用寿命,巨大提升电池性能,在充分利用电池内的能量的同时,可以有效的提升产品的安全性。
总的来说,锂离子电池拥有较高的能量密度,并且相对传统材料可以节约相当
多的费用和重量,从而更好的满足个性化的需求,令人满意。
锂离子电池基础知识 一共28页文档
“/”,同时该尺寸数字的位数相应增加。
例:ICR18650
ICR20/1050
⑤ 方形锂离子电池在三个字母后用两位阿拉伯数字表示电池的厚度,单
位:mm 取整数。在三个字母和两位阿拉伯数字后再用两位阿拉伯数字表示
电池的宽度,单位:mm 取整数。
Байду номын сангаас
最后又用两位阿拉伯数字表示电池的高度,单位:mm 取整数。
LiMn2O4的主要性能指标(没有国家标准):
④ 磷酸铁锂 磷酸铁锂是橄榄石型晶体稳定结构,锂离子在其中嵌入/脱出并不会破坏晶体结 构,即使锂离子完全脱出也没有关系,因此LiFePO4具有良好的安全稳定性和高 循环性,价格低廉,没有毒性,对环境友好等优点,有希望成为较理想的锂离子 电池的正极材料。但也存堆积密度低,导电率低,充放电电压平台较低等不足。 磷酸铁锂主要性能指标:
当电池的上述三个尺寸中至少有一个尺寸大于或等于100mm时,在表示厚度、
宽度和高度的数字之间添加分隔符号“/”,同时该尺寸数字的位数相应增
加。
当电池的上述三个尺寸中至少有一个尺寸小于1mm时,用mm×10取整数表示
该尺寸,并在整数前添加字母t。
锂离子电池实际上是Li+的浓差电池,充电时,Li+从正极材料脱嵌, 通过电解质(液)迁移到负极,并嵌入到石墨的层状结构中,此时 负极处于富锂状态,正极处于平锂状态;放电时反应过程相反。
高考锂电池知识点总结
高考锂电池知识点总结
随着科技的发展,锂电池作为一种重要的储能设备,已经广泛应用
于电动车、手机、电脑等各个领域。在高考化学考试中,锂电池是一
个常见的考点,掌握了相关知识点不仅有助于我们解答相关题目,还
能够帮助我们更好地理解电化学原理。本文将对高考中常见的锂电池
知识点进行总结。
一、锂电池的基本原理
锂电池是一种通过化学反应实现电能转化的设备。它由正极(锂金
属氧化物)、负极(石墨)、电解质和隔膜组成。在充放电过程中,
锂离子在正负极之间进行迁移,通过这种离子迁移,实现电能的转化。
二、锂电池的充放电过程
在锂电池的充放电过程中,蕴含着很多电化学反应。以锂离子电池
为例,充电过程中,锂金属氧化物会失去氧化剂,电解质中的锂离子
会向负极(石墨)迁移,同时负极上的锂离子会脱除电子,形成金属锂。放电过程中,这些反应则会反向进行。
三、锂电池的正极材料
在不同种类的锂电池中,正极材料有所不同。常见的有锂离子电池、锂聚合物电池和钠离子电池等。其中,最常见的锂离子电池采用的正
极材料有三种类型:钴酸锂、锰酸锂和三元材料(镍钴锰酸锂)。不
同的正极材料会影响电池的性能指标,例如容量、循环寿命等。
四、锂电池的安全性问题
随着锂电池的广泛应用,其安全性问题也成为人们关注的焦点。锂
电池在充放电过程中,有可能出现短路、过充、过放、过热等问题,
甚至会引发火灾和爆炸。因此,锂电池的安全措施至关重要。包括电
池设计中的安全保护装置、电池包装材料的选择以及使用过程中的合
理操作等方面。
五、锂电池的性能指标
在评价锂电池性能时,常用的指标有容量、循环寿命、功率密度、
锂离子电池的基本知识
锂离子电池的基本知识
一般而言,电池有三部分构成:
1.锂离子电芯
2.保护电路(pcm)
3.外壳即胶壳
锂离子电芯是一种新型的电池能源,它不含金属锂,在充放电过程中,只有锂离子在正负极间往来运动,电极和电解质不参与反应。锂离子电芯的能量容量密度可以达到300wh,重量容量密度可以达到125wh。
一、电芯原理
锂离子电芯的反应机理是随着充放电的进行,锂离子在正负极之间嵌入脱出,往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在,因此锂离子电芯更加安全稳定。其反应示意图及基本反应式如下所示:
二、电芯的构造
锂电池的负极材料是锂金属,正极材料是碳材。习惯上称为锂电池。
锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极材料是碳材。为了区别于传统意义上的锂电池,称之为锂离子电池。锂离子电池的主要构成:
(1)电池盖
(2)正极----活性物质为氧化钴锂(钴酸锂)
(3)隔膜----一种特殊的複合膜
(4)负极----活性物质为碳
(5)有机电解液
(6)电池壳
电芯的正极是licoo2加导电剂和粘合剂,涂在铝箔上形成正极板,负极是层状石墨加导电剂及粘合剂涂在铜箔基带上,目前比较先进的负极层状石墨颗粒已採用奈米碳。
根据上述的反应机理,正极採用licoo2、linio2、limn2o2,其中licoo2本是一种层结构很稳定的晶型,但当从licoo2拿走xli后,其结构可能发生变化,但是否发生变化取决于x的大小。通过研究发现当x>时li1-xcoo2的结构表现
为极其不稳定,会发生晶型瘫塌,其外部表现为电芯的压倒终结。
所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制li1-xcoo2中的x值,一般充电电压不大于那幺x小于,这时li1-xcoo2的晶型仍是稳定的。
锂离子电池的结构及工作原理
锂离子电池是一种可重复充放电的二次电池,其结构和工作原理如下:
一、结构:
1.正极:主要成分为锂化合物,如钴酸锂、镍钴锰酸锂等,同时还有导电剂和粘结剂。这些材料共同作用,使正极具有良好的导电性能和机械强度。
2.负极:主要成分为石墨或近似石墨结构的碳材料,同时还有导电剂和粘结剂。
3.隔膜:一种经特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔结构,允许锂离子自由通过,而电子不能通过。
4.电解液:溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂,聚合物的则使用凝胶状电解液。
5.电池外壳:分为钢壳(方型很少使用)、铝壳、镀镍铁壳(圆柱电池使用)、铝塑膜(软包装)等,还有电池的盖帽,也是电池的正负极引出端。
二、工作原理:
在充电过程中,锂离子从正极通过电解液和隔膜向负极迁移;而在放电过程中,锂离子从负极通过电解液和隔膜向正极迁移。这个过程会伴随着电子的流动以维持电荷平衡。充电时,正极上的电子经外部电路、负极、隔膜和电解液流回到正极,维持电荷平衡。放电时,电子则从负极经外部电路、正极和隔膜回到负极,维持电荷平衡。
在锂离子电池中,锂离子在正负极之间的迁移实现了电能与化学能的相互转换。当锂离子在正负极之间迁移时,它会与电解液中的其他离子相互作用,使得整个电池系统达到动态平衡状态。
锂离子电池相关的必备知识点
锂离子电池相关的必备知识点
电池基本原理及基本术语
1.什么叫电池?
电池(Batteries)是一种能量转化与储存的装置,它通过反应,将化学能或物理能转
化为电能。根据电池转化能量的不同,可以将电池分为化学电池和物理电池。
化学电池或化学电源就是将化学能转化为电能的装置。它由两种不同成分的电化学活
性电极分别组成正负极,由一种能提供媒体传导作用的化学物质作为电解质,当连接在某
一外部载体上时,通过转换其内部的化学能提供电能。
物理电池就是将物理能转化为电能的装置。
2.一次电池与二次电池的有哪些区别?
最主要的区别是活性物质的不同,二次电池的活性物质可逆,而一次电池的活性物质
并不可逆。一次电池的自放电远小于二次电池,但内阻远比二次电池大,因此负载能力较低,此外,一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般充电电池。
3.镍氢电池的电化学原理是什么?
镍氢电池采用Ni氧化物作为正极,储氢金属作为负极,碱液(主要为KOH)作为电解液,镍氢电池充电时:
正极反应:Ni(OH)2 + OH- → NiOOH + H2O–e-
负极反应:M+H2O +e-→ MH+ OH-
镍氢电池放电时:
正极反应:NiOOH + H2O + e- → Ni(OH)2 + OH-
负极反应:MH+ OH- →M+H2O +e-
4.锂离子电池的电化学原理是什么?
锂离子电池正极主要成分为LiCoO2,负极主要为C,充电时,
正极反应:LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
负极反应: C + xLi+ + xe- → CLix
锂电池基本知识
锂电池基本知识
锂电池是一种以锂离子为原料的电池,被广泛应用于电子设备、电动车辆和储能系统等领域。它具有高能量密度、长寿命、轻巧小型等优点,因此备受青睐。
1. 锂电池的构造
锂电池主要由正极、负极、电解质和隔膜四部分组成。正极通常使用锂化合物,如氧化钴、磷酸铁锂等,负极则使用碳材料。电解质是锂离子在正负极之间传递的介质,常用液态电解质为聚合物电解质。隔膜则起到隔离正负极的作用,防止短路。
2. 锂电池的工作原理
锂电池的工作原理是通过正负极之间的锂离子传递来实现电荷和放电过程。当充电时,锂离子从正极释放出来,经过电解质和隔膜,嵌入到负极的碳材料中。而在放电时,锂离子从负极脱嵌,经过电解质和隔膜,重新嵌入到正极的锂化合物中。这个过程是可逆的,因此锂电池可以反复充放电。
3. 锂电池的优点
锂电池具有高能量密度,即单位重量或体积所储存的电能较高,能够提供更长的使用时间。同时,锂电池具有较低的自放电率,即在不使用的情况下,电池自身的电量损失较小。此外,锂电池还具有长寿命、低污染、快速充电等优点。
4. 锂电池的分类
锂电池根据其正极材料的不同可以分为多种类型,常见的有锂离子电池、锂聚合物电池和锂硫电池。其中,锂离子电池是目前最常用的,具有较高的能量密度和较长的寿命。锂聚合物电池则因其更高的能量密度和更薄的设计,被广泛应用于便携式电子设备。锂硫电池则具有更高的能量密度和更低的成本,但目前仍在研发阶段。
5. 锂电池的安全性
锂电池在使用过程中需要注意安全性。由于锂电池内部的锂金属非常活泼,在遇到高温或物理损伤时可能发生短路、过热甚至起火爆炸的情况。因此,锂电池的设计中通常包含了安全防护措施,如保护电路、热敏感元件和隔热材料等。此外,用户在使用锂电池时也要遵循正确的操作方法,避免过度充放电、避免撞击或损坏电池等。
锂离子电池的组成及工作原理
锂离子电池的组成及工作原理
锂离子电池由正极、负极、电解质和隔膜组成。
正极是由锂化合物(如LiCoO2、LiFePO4等)构成的,负极是由碳材料(如石墨)构成的。电解质一般采用有机溶液,如锂盐在有机溶剂中的溶液。隔膜是用于隔离正负极的物质,通常采用聚合物材料。
锂离子电池的工作原理如下:
1. 充电:在充电过程中,正极材料中的锂离子离开正极,通过电解质和隔膜进入负极,负极材料中的碳材料会插入锂离子,同时释放电子,电子通过外部电路流回正极,完成充电过程。
2. 放电:在放电过程中,正极材料中的锂离子再次插入,负极材料中的锂离子离开负极,通过电解质和隔膜回到正极,释放出电子,电子通过外部电路流动,产生电能。
锂离子电池的工作原理基于锂离子在正负极材料之间的嵌入和脱嵌过程,这一过程是可逆的,通过充放电可以反复进行。锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命和低自放电等优点,因此广泛应用于便携式电子设备、电动汽车等领域。
锂离子电池基础知识大汇总(电池人常识)
锂离子电池基础知识大汇总(电池人常识)
现已广泛被大家使用的锂离子电池是由锂电池发展而来的。所以在认识锂离子电池之前,我们先来介绍一下锂电池。
举例来讲,以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的负极材料是锂金属,正极材料是碳材。按照大家习惯上的命名规律,我们称这种电池为锂电池。
锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极材料是碳材。电池通过正极产生的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程,为了区别于传统意义上的锂电池,所以人们称之为锂离子电池。
锂离子电池的广泛用途
发展高科技的目的是为了使其更好的服务于人类。锂离子电池自1990年问世以来,因其卓越的性能得到了迅猛的发展,并广泛地应用于社会。锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域,象大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等,且越来越多的国家将该电池应用于军事用途。应用表明,锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。
锂离子电池的主要构成
(1)电池盖
(2)正极----活性物质为氧化钴锂
(3)隔膜----一种特殊的复合膜
(4)负极----活性物质为碳
(5)有机电解液
(6)电池壳
锂离子电池的优越性能
我们经常说的锂离子电池的优越性是针对于传统的镍镉电池(Ni/Cd)和镍氢电池(Ni/MH)来讲的。那么,锂离子电池究竟好在哪里呢?
(1)工作电压高
(2)比能量大
(3)循环寿命长
(4)自放电率低
(5)无记忆效应
(6)无污染
以下是镍镉、镍氢、锂离子电池性能的对比:
镍氢电池和锂电池的区别镍镉电池和镍氢电池的区别
镍氢电池
镍氢电池是有氢离子和金属镍合成,电量储备比镍镉电池多30%,比镍镉电池更轻,使用寿命也更长,并且对环境无污染,无记忆效应。
锂电电池知识点总结
锂电电池知识点总结
锂电池是一种将化学能转换为电能的充电式电池。它采用了锂盐作为电解质,以及正极和
负极之间的锂离子传输来实现充电和放电。锂电池的高能量密度、长循环寿命和较低的自
放电率使其成为电子产品、电动工具和电动汽车等广泛应用的首选电池类型。以下是一些
关于锂电池的知识点总结:
1. 锂电池的类型
- 锂离子电池(Li-ion):是最常见和广泛应用的锂电池类型,常见于手机、笔记本电脑、电动汽车等产品中。
- 锂聚合物电池(LiPo):与锂离子电池类似,但使用的是固态聚合物电解质,相比锂离子电池更轻薄,适用于一些特殊场合的产品。
2. 锂电池的构成
- 正极材料:常用的正极材料包括三元材料(如锂钴氧化物)、磷酸铁锂、锰酸锂等,它们影响了电池的能量密度和循环寿命。
- 负极材料:一般采用石墨材料,用于吸附和释放锂离子。
- 电解质:通常是一种含有锂盐的有机溶液,用于传导锂离子。
- 隔膜:用于隔离正负极材料,防止短路。
3. 充放电原理
- 充电:在充电过程中,正极材料释放出锂离子,通过电解质传输至负极材料并嵌入其中。
- 放电:在放电过程中,负极材料释放出锂离子,通过电解质传输至正极材料并嵌入其中,同时释放电能。
4. 充放电性能
- 能量密度:指单位重量或体积的电池可存储的能量,是衡量电池性能的重要指标。
- 循环寿命:指电池循环充放电的次数,影响电池的使用寿命。
- 自放电率:指电池在不使用的情况下自行放电的速率,较低的自放电率可以延长电池的储存寿命。
5. 锂电池的安全性
- 过充电保护:采用电池管理系统(BMS)进行电池充电控制,避免过充电导致安全风险。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
锂离子电池电解液体系
有机溶剂中溶有电解质锂盐的离子型导体
组成
电解质锂盐 LiPF6 LiAsF6 LiBF4 等 有机溶剂 EC DMC EMC DEC PC 等 功能添加剂 VC PS等
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
粘结剂:确保浆料的稳定与安全,以及粘结的效果。 均为高分子化合物。
PVDF PTFE
导电剂:确保电子传递效果,一般为高导电碳材料。
SP KS-6 AB
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
溶剂:溶解粘结剂,并对活性物表面进行润湿。
NMP
集流体:汇集电子。
铝箔
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
锂离子电池负极极片
负极集流体:镍带(约0.08mm厚)
负极基体:铜箔(约0.010mm厚)
负极物质:石墨+CMC+SBR
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
锂离子电池负极材料
负极活性物:锂离子接受者,嵌锂化合物。
石墨:技术成熟,价格低廉。 人造石墨:A080 fsn-4等 天然石墨:BTR818、NPB272等 MCMB:结构稳定,容量偏低。 硅碳合金:容量高,循环性能差,工艺控制难。 锂钛复合氧化物:循环性能好,工作电位低。
正极活性物选择标准:
能量密度 外观形貌 杂质含量 晶相结构
粘结剂选择标准:
稳定性 分子量
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
溶剂选择标准
与粘结剂的溶解度 与活性物的润湿角 沸点
集流体选择标准
导电性 表面粗糙度 柔韧性 稳定性
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
锂离子电池正极结构
如何构建合理的正极极片?
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
穿刺强度
隔膜表面粗糙度 材料
电流切断特性(Shutdown)
Shutdown温度:PP为158度 PE为125度
浸润度
反映隔膜吸收电解液的能力。
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
谢谢各位!
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
电子传递
正极活性物材料的选择 导电剂的种类与分布 粘结剂的种类与量
离子传递
极片孔隙率
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
锂离子wk.baidu.com池负极体系
负极体系的组成 活性物材料:提供容量。 粘结剂:提供活性物材料与集流体粘结。 导电剂:提供活性物颗粒间的电子传递通道。 溶剂:溶解粘结剂,使制得浆料后具备流体特征。 集流体:提供活性物与外部连接件的电子通道。
目录
1
锂离子电池正极体系
2
锂离子电池负极体系
3
锂离子电池电解液体系
4
锂离子电池隔膜
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
锂离子电池正极体系
正极体系的组成 活性物材料:提供容量。 粘结剂:提供活性物材料与集流体粘结。 导电剂:提供活性物颗粒间的电子传递通道。 溶剂:溶解粘结剂,使制得浆料后具备流体特征。 集流体:提供活性物与外部连接件的电子通道。
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
粘结剂:提供活性物颗粒间以及与集流体的粘结。
SBR
抗沉淀剂:为浆料提供良好的流体性能。
CMC
导电剂:确保电子传递效果。
SP AB
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
溶剂:确保粘结剂的溶解,以及活性物的润湿。
水
集流体:汇集电子。
铜箔
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
人造石墨与天然石墨的区别:
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
隔膜
材质:
PP+PE+PP 单层PE
检验标准:厚度、外观、热收缩性能
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
隔膜的性能评价
透气性
一定条件下一定量气体通过隔膜所需的时间。 影响因素:厚度、结构、孔率、孔的大小
电性能
绝缘耐压性、电阻
机械强度
MD:machine direction TD:transverse direction
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
电解液的相关指标
密度 电导率 水分 游离酸
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
有机溶剂选择标准:
介电常数:数值越大,锂盐容易解离。 粘度:数值越大,锂离子迁移阻力越大。 稳定性:PC对天然石墨不稳定。 熔沸点:电池对温度特性的要求。
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
功能性添加剂:
安全添加剂:环己苯(CHB)、 联苯(BP) 三联苯(TP)等 成膜添加剂:碳酸亚乙烯酯(VC) 亚硫酸乙烯酯(ES) 亚硫酸丙烯酯(PS) 其他添加剂:阻燃添加剂等
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
锂离子电池隔膜
隔膜的作用主要是使电池的正负极分开,另 外还具有使电解质离子通过的功能。 按制成分湿法隔膜和干法隔膜。
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
锂离子电池正极极片
正极物质:钴酸锂+碳黑+PVDF
正极基体:铝箔(约0.016mm厚)
正极集流体:铝带(约0.1mm厚)
讯迪新能源 为客户做好每一块电池
锂离子电池正极材料
活性物:容量提供者,过渡金属氧化物。
钴酸锂:技术成熟,商品化程度高,成本较高。 镍酸锂:容量高,合成困难,工艺过程要求严格。 镍钴锰酸锂:比容较高,循环好,电导率较低,能量密度 比钴酸锂低。 锰酸锂:高安全,成本低廉,但高温循环差。 磷酸铁锂:高安全,循环性能优良,但是能量密度低,低 温性能差。