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锂离子电池 ppt课件

锂离子电池  ppt课件
类别 钴酸锂 锰酸锂 安全 比容量 循环寿 电压 材料 性能 mAh/ 命/次 平台 成本 g 差 较好 较好 很好 145 105 160 150 >500 > 500 >800 > 1500 目前,磷酸铁锂材料最适合制作大型动力电池,已成为世界各国竞相研究 和开发的重要方向。
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所占成 本比重 40% 25%
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正极材料的要求
1. 具有较高的氧化还原电位,使
电池输出电压高 2. 可利用活性物质高,容量高 3. 充放电过程中,结构稳定 4. 氧化还原电位变化小 5. 化学稳定性好,与电解质反应 小 6. 较高的电子和离子导电率,大 电流充放电性能好 7. 价格便宜,对环境无污染
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几种正极材料应用优劣势比较
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聚合物锂离子电池
(1)固体聚合物电解质锂离子电池
(2)凝胶聚合物电解质锂离子电池 (3)聚合物正极材料的锂离子电池
由于用固体电解质代替了液体电解质 , 与液态锂离子电池 相比,聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任 意形状化等优点,也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的 问题,因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳,从而可以 提高整个电池的比容量;聚合物锂离子电池还可以采用高 分子作正极材料,其质量比能量将会比目前的液态锂离子 电池提高50%以上。
1.
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常见负极材料
电极电动势
比容量
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10
金属锂负极
由于锂在溶解沉积的过程中生成枝晶,导致电极的 表面积不断增大,新增加的表面由于生成 SEI 膜导 致与集体的接触不良,因此锂的溶解沉积效率较低。
充电前
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充电后
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《锂电池原理》课件

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详细描述
能量密度是指单位体积或质量的电池所能存储的能量,通常以Wh/kg或Wh/L表示。功率密度是指单位质量或体 积的电池在单位时间内所能释放的能量,通常以W/kg或W/L表示。高能量密度和功率密度是锂电池发展的主要 目标之一,以提高电池的性能和满足不同应用的需求。
04 锂电池的优缺点
优点
高能量密度
保持电池干燥
潮湿的环境可能影响电池的性能和安全性, 应保持干燥。
避免长时间不使用
长时间不使用的电池应定期充电,以保持其 性能。
使用专用的电池充电器
使用专用的电池充电器可以更好地保护电池 ,延长其使用寿命。
常见故障及处理方法
电池无法充电
可能是由于充电口接触 不良、电池老化等原因 ,需要检查充电口和更 换电池。
详细描述
在充电过程中,正极上的电子通过外部电路传递到负极,而正极上的锂离子通 过电解液传递到负极,并嵌入到负极的碳结构中。这个过程伴随着能量的释放 ,使得电池能够储存能量。
放电过程
总结词
放电过程中,负极上的电子通过外部电路传递到正极,同时负极上的锂离子通过 电解液传递到正极,并嵌入到正极的锂化合物中。
工作原理简介
充电过程
在充电过程中,锂离子从正极脱出,经过电解质后嵌入到负 极中,同时电子通过外部电路传递到负极,保持电荷平衡。
放电过程
放电时,锂离子从负极脱出,经过电解质后嵌入到正极中, 同时电子通过外部电路传递到正极,对外电路提供电力。
锂电池的应用领域
01
电子产品
手机、平板电脑、数码相机等便携式电子产品。
《锂电池原理》ppt 课件
目录
• 锂电池概述 • 锂电池的组成结构 • 锂电池的工作原理 • 锂电池的优缺点 • 锂电池的安全使用与维护

锂离子电池

锂离子电池
钴酸锂类型材料为正极的锂离子电池不适合用作大电流放电,过大电流放电时会降低放电时间(内部会产生 较高的温度而损耗能量),并可能发生危险;但磷酸铁锂正极材料锂电池,可以以20C甚至更大(C是电池的容量, 如C=800mAh,1C充电率即充电电流为800mA)的大电流进行充放电,特别适合电动车使用。因此电池生产工厂给 出最大放电电流,在使用中应小于最大放电电流。锂离子电池对温度有一定要求,工厂给出了充电温度范围、放 电温度范围及保存温度范围,过压充电会造成锂离子电池永久性损坏。锂离子电池充电电流应根据电池生产厂的 建议,并要求有限流电路以免发生过流(过热)。一般常用的充电倍率为0.25C~1C。在大电流充电时往往要检 测电池温度,以防止过热损坏电池或产生爆炸。
锂离子电池容易与下面两种电池混淆 (1)锂电池:以金属锂为负极。 (2)锂离子电池:使用非水液态有机电解质。 (3)锂离子聚合物电池:用聚合物来凝胶化液态有机溶剂,或者直接用全固态电解质。锂离子电池一般以石 墨类碳材料为负极。
发展过程
1970年,埃克森的ingham采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极材料,制成首个锂电池。锂电池的正极 材料是二氧化锰或氯化亚砜,负极是锂。电池组装完成后电池即有电压,不需充电。锂离子电池(Li-ion Batteries)是锂电池发展而来。举例来讲,以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。这种电池也可以充电, 但循环性能不好,在充放电循环过程中容易形成锂结晶,造成电池内部短路,所以一般情况下这种电池是禁止充 电的。
工作原理
作用机理
锂离子电池以碳素材料为负极,以含锂的化合物作正极,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。 锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱 嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中,同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌(习惯上正极用嵌入或脱 嵌表示,而负极用插入或脱插表示)。在充放电过程中,锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插,被 形象地称为“摇椅电池”。

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常见问题与解决方案
问题1
电池充不进电。解决方案:检查充电设备是否正常,更换 充电器或充电线;检查电池是否老化或损坏,更换电池。
问题3
电池膨胀或变形。解决方案:立即停止使用该电池,避免 发生危险;联系专业人员处理或更换电池。
问题2
电池续航时间变短。解决方案:检查电池是否过载或老化 ,减轻负载或更换电池;检查电池是否受到高温或低温影 响,保持适宜的工作环境温度。
CHAPTER
04
锂电池的充电与使用
充电方式与注意事项
充电方式
锂电池的充电方式主要有恒流充电、恒压充电和脉冲充电三种。恒流充电是指以恒定电流对电池进行 充电;恒压充电是指以恒定电压对电池进行充电;脉冲充电则采用间歇性的电流脉冲对电池进行充电 。
注意事项
在充电过程中,需要注意控制好充电电流和充电时间,避免过充或欠充。同时,要选择合适的充电设 备,确保充电安全。
负极材料
负极材料是锂电池中储存和释放锂离子的场所,常用的负极 材料包括石墨、钛酸锂等。负极材料的性能直接影响电池的 首次效率、循环寿命和安全性能。
负极材料的制备方法主要包括机械粉碎法、化学气相沉积法 、溶胶凝胶法等。制备过程中需注意控制温度、气氛、反应 时间等参数,以保证材料的晶体结构和纯度。
电解液
安全使用与维护
安全使用
在使用锂电池时,需要注意避免过载、短路、高温等危险情况。过载可能导致电池发热、膨胀甚至爆炸;短路可 能导致电池瞬间释放大量能量,引发火灾;高温则可能加速电池老化,降低电池性能。
维护建议
为了保持锂电池的性能和寿命,建议定期进行电池检查和维护。包括检查电池外观、清洁电池表面、保持电池干 燥、避免过度放电或充电等。
和更高的充电功率。

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,是可充电池的第五代产品,解决了锂离子电池难以解决的
安全性的关键,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比
均优于锂离子电池。是国际绿色能源的前沿和高新技术,项
目成本低,技术含量高,目前只有美国、日本和以色列等少
数国家的几个公司在生产。 .
4
电池的分类:
一次电池(干电 池)

铅酸电池

镉镍电池 液 态 锂 离 子
二次电池(充电电 镍氢电池 电池
池或蓄电池)
锂离子
电池
聚合物态锂离
子电池
另外还有燃料电池、太阳.能电池等等
5
常见可充电电池性能比较
电池体系
组成
负极 电解液
正极
环保性能
电池 电压 (V)
能量密度 Wh/kg Wh/L
充电循 自放电


锂离子电 池

LiPF6
LiMn2O4 或
LiCoO2
绿色环保
3.6
有些体系可快速充放电,工作温度范围宽,厚度小,能做得更薄, 重量轻,容量大。
缺点:电池成本较高,有些材料不能大电流放电,需要保护线路控 制(过充保护、过放保护)。
.
14
记忆效应:是针对镍镉电池而言的。
理由:由于传统工艺中负极为烧结式,镉晶粒较粗,如果镍镉电池在它 们被完全放电之前就重新充电,镉晶粒容易聚集成块而使电池放电时 形成次级放电平台。电池会储存这一放电平台并在下次循环中将其作 为放电的终点,尽管电池本身的容量可以使电池放电到更低的平台上 。同样在每一次使用中,任何一次不完全的放电都将加深这一效应, 使电池的容量变得更低。
1、锂离子电池是指Li+ 嵌入化合物为正、负极的二次电池

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锂电池分类
根据正极材料的不同,锂电池主 要分为钴酸锂电池、三元锂电池 、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池等 。
锂电池的工作原理
充电过程
在充电过程中,锂离子从正极材料中 脱出,通过电解质和隔膜,嵌入负极 材料中。
放电过程
在放电过程中,锂离子从负极材料中 脱出,通过电解质和隔膜,回到正极 材料中。
锂电池的主要部件,锂离子电池用于平 衡电网、稳定电力、提供备用电源 等,提高电力系统的稳定性和可靠 性。
工业储能
在工业领域,锂离子电池用于平衡 电力系统、稳定电力、提供备用电 源等,提高工业生产的稳定性和可 靠性。
PART 04
锂电池的制造工艺
正极材料的制备工艺
原料准备与处理
将原料混合在一起,通过加热、搅拌等手段,合 成电解液。
质量检测与控制
对电解液进行质量检测,确保其具有合适的电化 学性能和稳定性。
电池的组装与检测
电极制备
将正极材料、负极材料、隔膜等组装成电极。
电池组装
将电极与电解质、电池壳等组装在一起,形成完整的电池。
质量检测与控制
对电池进行质量检测,确保其具有合适的电化学性能和安全性。
PART 02
锂电池的性能特点
能量密度与功率密度
能量密度
指电池单位体积或质量所容纳的电量,常以“Wh/cm³”或“Wh/kg”为单位 来衡量。
功率密度
指电池单位质量或体积所能输出的功率,常以“W/cm³”或“W/kg”为单位 来衡量。
循环寿命与自放电率
循环寿命
指电池在经历充放电循环后,能够维持其原有性能和容量的时间。一般来说,锂 离子电池的循环寿命较长,但会随着充放电次数的增加而逐渐衰减。
锂电池在过度充电时可能会发生爆炸或产生有害物质,因此需 避免长时间充电或过夜充电。

《锂电池知识培训》课件

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锂电池的电化学反应还伴随着热量的产生,因此需要良好的散热设计以 防止过热。
锂电池的充放电过程
锂电池的充放电过程涉及到电子和离子的流动。充电时,电 流从正极流向负极,同时发生化学反应将电能转化为化学能 储存起来。放电时,电流从负极流向正极,化学能被释放出 来转换为电能。
锂电池的充放电过程需要精确控制,以防止过度充电或过度 放电。过度充电或过度放电可能会对电池性能产生负面影响 ,甚至可能损坏电池。
负极材料的制备
负极材料的选择
常用的负极材料包括石墨、钛酸 锂等,选择合适的负极材料对锂 电池的充放电性能和循环寿命有
重要影响。
合成方法
负极材料的合成方法与正极类似, 也包括固相法、溶胶凝胶法、共沉 淀法等。
表面处理
为了提高负极材料的电化学性能, 常对其表面进行改性,如进行氧化 、还原处理,或采用涂覆、包覆等 手段。
《锂电池知识培 训》ppt课件
目录
• 锂电池简介 • 锂电池的工作原理 • 锂电池的制造工艺 • 锂电池的安全使用 • 锂电池的市场前景和发展趋势
01
锂电池简介
锂电池的发明和发展
锂电池的发明
锂电池的发明可以追溯到20世纪 70年代,当时人们开始探索使用 锂金属作为电池负极的可能性。
锂电池的发展
04
锂电池的安全使用
锂电池的储存和使用注意事项
01
02
03
04
避免在过高或过低的温度环境 下储存或使用锂电池,以防电
池性能下降或发生危险。
避免将锂电池暴露在潮湿的环 境中,以防电池内部短路或腐
蚀。
避免将锂电池置于高温环境中 ,以防电池膨胀或爆炸。
避免将锂电池置于有火源或高 温物体的地方,以防电池燃烧

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由于他所作出的卓越贡献,他于1971年被电化学会授予青年作家奖, 于2004年被授予电池研究奖,并且被推举为会员。
病原体侵 入机体 ,消弱 机体防 御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程
锂离子电池的产生
20世纪80年代末,日本Sony公司 提出者
病原体侵 入机体 ,消弱 机体防 御机能 ,破坏 机体内 环境的 相对稳 定性, 且在一 定部位 生长繁 殖,引 起不同 程度的 病理生 理过程
锂离子电池:炭材料锂电池 后来,日本索尼公司发明了以炭材料为负极,以含锂的化合物作正
极的锂电池,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子,这就 是锂离子电池。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成, 生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构, 它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂 离子越多,充电容量越高。同样,当对电池进行放电时(即我们使用 电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。回正 极的锂离子越多,放电容量越高。 目前所说的锂离子电池通常为锂二次电池。
电池的容量
电池的容量有额定容量和实际容量 之分。锂离子电池规定在常温、恒流 (1C)、恒压(4.2V)控制的充电条件下, 充电3h、再以0.2C放电至2.75V时,所 放出的电量为其额定容量。 电池的实际 容量是指电池在一定的放电条件下所放 出的实际电量,主要受放电倍率和温度 的影响(故严格来讲,电池容量应指明 充放电条件)。
1.1977年,首次发现并提出石墨嵌锂化合物 作为二次电池的电极材料。在此基础上,于 1980年首次提出“摇椅式电池”(Rocking Chair Batteries)概念,成功解决了锂负 极材料的安全性问题。

锂离子电池与锂电池PPT课件

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答案D
【解析】A项,Li从零价升至正价,失去电子,作为 负极,正确;
B项,反应逆向进行时。反应物只有一种, 故化合价既有升,又有降,所以既发生氧化反应 又发生还原反应,正确;
C项,由于Li可以与水反应,故应为非水材 料,正确;
D项,原电池中阳离子应迁移至正极失电子, 故错。
(2009四川理综29)(15分)
正极的电极反应式为

• 答案.(15分)
• (1)为了防止亚铁化合物被氧化
• (2)CO
HO
• (3)Fe+H2PO4-+Li+2e-=LiFePO4+2H+
• (4)

NH3
(3分) (3分)
(3分)
• (5)FePO4+Li++e====LiFePO4
在正常充放电的情况下,锂离子在层状结构的碳材 料和层状结构氧化物的层间嵌入和脱出,一般只引起 层面间距变化,不破坏晶体结构,在充放电过程中, 负极材料的化学结构基本不变。因此,从充放电反应 的可逆性看,锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。 所以二次锂离子电池被形象地称为“摇椅式电池”。
锂离子电池的电化学表达式:
13年课标1卷27.(15分)锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有
。 钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-
==LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)
((12))写LiC出o“O正2中极,碱C浸o元”中素发的生化反合应价的为离__子__方__程。式___2_A_1__+_2_0_H_-_+_6_H_2__O_=_=_2。Al(OH)4-+3H2↑ (3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式
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