动力和储能----锂离子电池如何应对
年产10亿AH高比能高安全动力与储能用锂离子电池电源项目自主验收监测调查报告
海四达新能源年产10亿AH高比能高安全动力与储能用锂离子电池及电源项目一期（2.5亿AH锂离子电池）废气环保治理设施竣工验收报告2018年1月一、建设项目竣工环境保护验收监测报告第一章总论1.1概述海四达新能源(以下简称海四达公司)位于省启东市撑架桥东侧3号，由原启东海四达化工进行转型升级而来。
公司占地面积14.5万多平方米，总建筑面积3.1万多平方米，专业从事锂离子电池生产的企业，通过多年的研发及生产，准确掌握锂离子电池的生产技术，在原料、工艺、技术等方面不断创新，在开发高比能高安全动力与储能锂离子电池方面已积累了一定的经验，已具有设计、开发和生产的能力，并已形成销售收入。
锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。
锂离子电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表，具有体积小、电容量大、电压高等优点，被广泛用于移动、手提电脑等电子产品，日益扩大的电动工具、电动汽车、新能源储能等领域的发展将给锂离子电池带来更大的发展空间。
2017年4月, 启东市行政审批局以启行审环书[2017]13号文批准了年产10亿Ah高比能高安全动力与储能锂离子电池及电源系统项目的建设。
根据国家环保总局第13号令《建设项目竣工环境保护验收管理办法》和38号文《关于建设项目环境保护设施竣工验收监测管理有关问题的通知》等文件的要求，市启测环境检测技术受海四达公司委托，承担海四达新能源年产10亿Ah高比能高安全动力与储能锂离子电池及电源系统项目一期2.5亿Ah锂离子电池环境保护治理设施竣工验收的监测工作。
我公司派员于2017年9月13日对该新建工程项目的生产装置、环保设施建成情况及污染物产生、排放环节和周边环境进行了现场勘查。
目前各类环保治理设施与主体工程均已正常运行，该项目实际生产能力已达到已建规模的75%以上，具备“三同时”验收监测条件。
东北大学22春“能源与动力工程”《储能原理与技术X》期末考试高频考点版(带答案)试卷号：3
东北大学22春“能源与动力工程”《储能原理与技术X》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.流体通过运动、迁移、携带引发的热能传递过程是()。
A.热辐射B.热对流C.热传导D.热交换参考答案：B2.制作工艺简单，耗镍量少，成本最低的电极制备工艺是()。
A.电沉积式电极B.泡沫镍电极C.烧结式电极D.粘结式电极参考答案：D3.关于隔板主要作用描述错误的是()。
A.明显增加电池内阻B.防止蓄电池正极与负极短路C.电解液的载体D.防止活性物质从电极表面脱落参考答案：A4.以下对锂离子电池容量影响叙述正确的是()。
A.正负极活性物质的质量确定理论容量，而正负极活性物质利用率主要确定实际容量B.活性物质的质量和利用率共同影响电池的理论容量C.电池的理论容量与正负极活性物质的利用率有关D.电池的外形结构对电池容量没影响5.储热体的储热量可由下式进行计算：，其中ηt表示()。
A.供热功率B.系统热效率C.保温效率D.能量转化率参考答案：B6.固—固相变储能材料用于储热具有的特点描述错误的是()。
A.对容器的材料与制作工艺要求高B.前后体积变化非常小C.使用周期长，且无毒无腐蚀D.过冷度小参考答案：A7.目前广泛使用的汽车铅酸蓄电池为()。
A.8VB.36VC.24VD.12V参考答案：BD8.铅酸蓄电池在放电前处于完全充足电的状态，负极板为具有多孔性的活性物质()。
A.PbB.PbO2C.PbSO4D.H2SO49.以下关于锂离子电池正极材料性能描述错误的是()。
A.具有较好的电化学稳定性B.应具较大的电子电阻率C.电解液中不溶解或溶解性很低D.具有较好的热稳定性参考答案：B10.有相变的对流传热可分为()。
A.强制对流B.自然对流C.冷凝传热D.沸腾传热参考答案：AB11.空气电池氧气还原反应电子转移越多，得到的电流越大，实现2电子或4电子的关键是()的选择。
A.电池结构B.电解质C.催化剂D.负极材料参考答案：C12.以下4种典型的化学储能器件，电池能量密度最高的是()。
锂离子电池在电动汽车中的应用现状及发展综述
锂离子电池在电动汽车中的应用现状及发展综述摘要：近年来人们是水平的提高，对汽车需求量也在逐年增多。
随着全球环境污染问题的日益突出和传统燃料资源的枯竭，电动汽车正逐渐成为人们日常出行的一种新方式，其主要的动力来源是电池。
而锂离子电池由于具有高功率密度、较高的能量密度、寿命长、循环性能好等特点，逐渐成为电动汽车主要的能量储存装置。
目前，大力推动锂电池、电化学储能、电动汽车等新能源领域重要技术和基础装备的发展，逐步降低对石化能源的依赖，探索出一条可持续能源安全路径是全球诸多国家的重要战略方向。
本文就锂离子电池在电动汽车中的应用现状展开探讨。
关键词：锂离子电池；电动汽车；电池管理系统引言作为新能源汽车主导的电动汽车具有污染低，效率高，噪音低，不依赖汽油，结构相比传统内燃机汽车更简单等优点。
电池是纯电动汽车的关键核心部件。
锂离子动力电池以其工作电压高、比能量高、循环寿命长、自放电率低、无记忆性、无污染、外形多样等优势，成为了纯电动汽车动力电池的主流之选，但在续航里程、充电时间、安全性等方面仍存在问题。
1锂离子电池工作原理锂离子电池的构成包括正极、隔膜、负极、有机电解液及电池外壳。
按照正极材料不同，电动汽车行业使用比较广泛的锂电池主要有磷酸铁锂电池和三元锂电池。
以磷酸铁锂电池为例，正极材料采用磷酸铁锂，负极采用石墨，聚合物隔膜把正负极分开，带电荷的锂离子在其中能够自由移动。
其工作原理如下：充电：LiFePO4-xLi+-xe-→xFePO4+(1-x)LiFePO4；放电：FePO4+xLi++xe-→xLiPO4+(1-x)LiPO4。
充电时，带正电荷的锂离子从正极磷酸铁锂上出发，穿过隔膜到达负极的层状石墨上，并被储存在那里。
这样，电池就完成了充电。
当电池放电时，也就是当能量以电能的形式从电池中释放出来时，锂离子通过电解液，从负极出发，穿过隔膜返回到正极。
电机会将电能转化为机械能，从而让汽车行驶。
2锂离子动力电池的性能锂离子动力电池使用时优势较多，具有安全、可靠及兼顾充电效率等方面的性能。
动力锂电池运输安全及多式联运技术要求-最新国标
动力锂电池运输安全及多式联运技术要求1 范围本文件规定了动力锂电池运输的分类与分级、基本要求，以及运输包装、托运、装卸、临时存放、多式联运和应急处置的要求。
本文件适用于动力锂电池的运输和多式联运。
储能锂电池及其产品（集装箱式储能系统除外）、含有机电解质的钠离子单体电池和电池组运输参照使用。
本文件不适用于损坏和有缺陷的动力锂电池运输。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 4857.2 包装运输包装件基本试验第2部分：温湿度调节处理GB/T 4857.4 包装运输包装件基本试验第4部分：采用压力试验机进行的抗压和堆码试验方法GB/T 5464 建筑材料不燃性试验方法GB 6944 危险货物分类和品名编号GB 12268 危险货物品名表GB 38031 电动汽车用动力蓄电池安全要求GB 40163 海运危险货物集装箱装箱安全技术要求GB 50016 建筑设计防火规范GB 50140 建筑灭火器配置设计规范GB 50974 消防给水及消火栓系统技术规范联合国《关于危险货物运输的建议书规章范本》（Recommendations on the Transport of Dangerous Goods Model Regulations）联合国《试验和标准手册》（Manual of Tests and Criteria）3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
单体电池 cell由存在电位差的一个正极和一个负极组成，且可包含保护装置的单一的封闭的电化学装置。
注：单体电池也称电池芯。
电池组 battery用电连接方式连接的两个或多个单体电池组成，且配有使用所需的外壳、终端（极）、标记或保护装置的组合体。
注1：保护电路可能是独立的，也可能在充电器或电子产品（含其配件）中。
锂电池的分类及优缺点
锂电池的分类及优缺点目录1.两大类锂电池 (1)2.常用的四类动力锂电池 (2)2.1.磷酸铁锂锂电池： (2)2.2.三元锂（三元聚合物锂电池）： (2)2.3.镒酸锂电池： (3)2.4.钻酸锂电池： (4)3.磷酸铁锂电池的优越性 (5)3. 1.安全 (5)3. 2.高倍率放电寿命 (5)3.3.温度适应性 (6)4.能量密度 (7)5.成本 (7)5.1.概述 (7)5.2.锂离子电池成本组成 (8)5.2.1,材料成本 (8)5.2.2.生产成本 (8)5.2.3.管理费用 (8)5.3.降低锂离子电池成本的途径和挑战 (8)5.3.1.优化生产工艺 (8)5.3.2.提高材料利用率 (8)5.3.3.降低生产设备成本 (9)5.4.锂离子电池未来发展方向 (9)5.5.小结 (9)1.两大类锂电池锂电池通常分两大类：锂金属电池：锂金属电池一般是使用二氧化镒为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
锂离子电池：锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
虽然锂金属电池的能量密度高，理论上能达到3860瓦/公斤。
但是由于其性质不够稳定而且不能充电，所以无法作为反复使用的动力电池。
而锂离子电池由于具有反复充电的能力，被作为主要的动力电池发展。
但因为其配合不同的元素，组成的正极材料在各方面性能差异很大，导致业内对正极材料路线的纷争加大。
2.常用的四类动力锂电池通常我们说得最多的动力电池主要有磷酸铁锂电池、锦酸锂电池、钻酸锂电池以及三元锂电池（三元银钻镒）。
以上各类电池都有优缺点，大致归纳为：2.1.磷酸铁锂锂电池：磷酸铁锂电池，是一种使用磷酸铁锂（1iFeP04）作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池，单体额定电压为3.2V,充电截止电压为3.6V〜3.65V。
充电过程中，磷酸铁锂中的部分锂离子脱出，经电解质传递到负极，嵌入负极碳材料；同时从正极释放出电子，自外电路到达负极，维持化学反应的平衡。
锂离子电池在电动汽车中的应用
锂离子电池在电动汽车中的应用【摘要】：在环境污染日益严重、能源消耗日益加剧的今天，能源成为了我们迫切需要解决的问题之一。
如今，新能源得到了人们的认同和推广,新能源汽车在汽车发展方向备受关注。
近年来，锂离子电池已被研究人员用在电动车上作为动力能源，成为电动车发展的一个新趋势。
相对以前的电池，锂离子电池中无镉、汞、铅三种元素，这与我们国家的可持续发展战略的要求相符合。
本文介绍了锂离子电池在电动汽车中的应用、特点及原理。
【关键词】：新能源、锂离子、汽车、应用近些年来，随着人们生活水平的提高及环境保护意识的的增强，人们都意识到能源是一个很值得关注的问题。
出于能源和环境的考虑，电动汽车在各国政府和汽车制造商的推动下得到了快速的发展，其中，纯电动汽车以其能真正实现“零排放”而成为电动汽车的重要发展方向1。
锂离子电池凭借其优良的性能成为新一代电动汽车的理想动力源，它具有重量轻、储能大、功率大、无污染、也无二次污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围宽泛，是电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动大货车等较为理想的车用蓄电池2。
缺点是价格较贵、安全性较差。
现已有的一些新型材料有：钴酸锂，锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂等，他们很大程度上提高了锂离子电池的安全性。
1、锂离子蓄电池：1.1 锂离子蓄电池作为动力电池的简介：锂离子蓄电池是通过涂在电极上的活性材料存储和释放锂离子，即通过锂离子在电极活性材料上的脱附来存储电能。
锂离子动力蓄电池分为单体电池、模块和系统等三个层次，将若干个锂离子蓄电池的单体电池组合成带有监测电路、电气和通讯接口及通风散热功能的蓄电池管理系统。
动力蓄电池模块可由上百个单体电池串联及并联而成。
串联的目的是提高蓄电池模块总电压，并联的目的是提高蓄电池模块容量3，将这些锂离子电池用在车上作为动力源成为电动汽车的一个重要发展方向，目前已经有公司致力于这方面的研究和推广，成效显著。
1.2 锂离子蓄电池的特点4：锂离子电池有许多优越特性，比如高能量，较高的安全性，工作温度范围宽，工作电压平稳、贮存寿命长(相对其他的蓄电池)。
浅析电动汽车锂离子电池火灾的特性及处置要点
73科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION动力与电气工程DOI：10.16661/ki.1672-3791.2106-5042-6746浅析电动汽车锂离子电池火灾的特性及处置要点欧阳春雷(东莞市消防救援支队石龙大队 广东东莞 523320)摘 要：动力锂离子电池火灾随着电动汽车行业迅猛发展呈多发态势。
相关人员经研究发现内部动力锂离子电池热失控作为电动汽车火灾的根本原因。
该文对锂离子电池热失控机理、火灾危险性、灭火技术等方面的研究状况进行了归纳和总结，为进一步开展动力锂离子电池安全研究和电动汽车火灾应急救援提供参考依据，进而推动我国社会的快速发展和不断进步。
关键词：锂离子电池 热失控 电池灭火 处置要点中图分类号：U469.7 文献标识码：A文章编号：1672-3791(2021)05(b)-0073-03Analysis on the Characteristics and Disposal Points ofElectric Vehicle Lithium-ion Battery FireOUYANG Chunlei（Shilong Brigade, Fire Rescue Detachment of Dongguan City, Dongguan, Guangdong Province,523320 China）Abstract : With the rapid development of the electric vehicle industry, power lithium-ion battery f ires are frequently occurring. Studies have found that f ires in electric vehicles are mostly caused by thermal runaway of its internal power lithium-ion battery. This article summarizes and summarizes the research status of lithium-ion battery thermal runaway mechanism, f ire hazard, f ire extinguishing technology, etc., and provides a reference for further research on power lithium-ion battery safety and electric vehicle f ire emergency rescue, and then promotes the rapid development and continuous progress of our society.Key Words : Lithium-ion battery; Thermal runaway; Battery f ire extinguishing; Disposal points作者简介：欧阳春雷（1984—），男，本科，灭火救援初级技术九级，研究方向为灭火救援作战指挥。
中国锂离子电池产业的现状及未来发展趋势研究
中国锂离子电池产业的现状及未来发展趋势研究中国锂离子电池产业的现状及未来发展趋势研究概述锂离子电池是目前最为流行的电池类型之一，被广泛应用于移动电子产品、电动汽车、储能系统等领域。
随着全球清洁能源的快速发展，锂离子电池的市场需求也呈现出快速增长的趋势。
中国是全球最大的锂离子电池制造国家，拥有完整的产业链和成熟的技术体系。
本文将对中国锂离子电池产业的现状和未来发展趋势进行研究。
一、中国锂离子电池产业的现状1、市场规模目前，中国锂离子电池产业已经成为世界锂电池产业的领军者。
自2009年以来，中国锂离子电池市场规模不断扩大，2019年市场规模达到了413亿元，同比增长了22%。
据市场预测，到2022年，中国锂离子电池市场规模将达到814亿元，年复合增长率将达到19.5%。
2、企业竞争力中国锂离子电池企业在技术创新、产品质量、成本控制等方面具有优势。
企业数量较多，但集中度不高，主要的厂商有富士康、比亚迪、航天锂电、宁德时代、璞泰来等。
在全球市场上，宁德时代和比亚迪是最具竞争力的企业。
3、应用领域中国锂离子电池的应用领域包括移动电源、电动车、储能系统、家电等各个领域。
中国是全球最大的电动车市场，电动汽车的推广加速了锂离子电池的需求增长。
储能系统领域也是锂离子电池的一个重要应用领域，随着可再生能源的发展，未来储能系统的需求将会继续增长。
4、政策支持中国政府一直致力于推动新能源汽车、储能系统等领域的发展，并提出了一系列政策支持措施。
例如，《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》中提出，到2025年，销售量将达到20%以上；《关于促进储能技术与产业发展的意见》中提出，到2025年储能规模将突破1000万千瓦，到2035年达到3000万千瓦以上。
二、中国锂离子电池产业的未来发展趋势1、技术创新随着新能源汽车、储能系统、智能家居等领域的需求不断增长，厂商们纷纷加快技术研发进度。
目前，中国锂离子电池企业投入大量资金进行技术创新和产品升级，力求在技术水平和产品品质上保持领先地位。
锂离子电池衰减原理
锂离子电池衰减原理锂离子电池（Lithium-ion Battery，简称Li-ion电池）是一种常用的二次电池技术，其在移动设备、电动汽车和储能系统等领域得到广泛应用。
但是，随着使用时间的增加，锂离子电池会出现衰减，即电池容量减小和性能下降。
本文将详细介绍锂离子电池衰减的原理。
首先，循环衰减是指锂离子电池在充放电循环过程中，由于正负极材料结构的变化和电解液中溶解物质的生成，导致电池容量的逐渐减小。
在充放电过程中，正负极材料的膨胀和收缩会引起微小的结构变化，这些变化在长时间的循环中会导致结构疲劳和损坏。
此外，电池的动力学过程还会导致电解液中的溶解物质堆积，形成固体电解质界面层（SEI），阻碍锂离子的迁移。
循环衰减使电池容量逐渐下降，并且会增加电池内阻，降低电池的性能。
其次，温度衰减是指锂离子电池在高温环境下容量下降和性能减弱。
高温环境会导致正负极材料结构的热膨胀，加速结构疲劳和损坏。
同时，高温还会导致电解液中溶解物质的挥发和电化学反应的加速，使电池容量的损失更加显著。
此外，高温环境还会加速电池的自放电速率，导致储存容量的损失。
最后，存储衰减是指锂离子电池在长时间存放后容量下降的现象。
锂离子电池具有一定的自放电特性，即在不使用的情况下，电池内部的化学反应依然会进行，导致容量的损失。
存储衰减的程度取决于电池的储存温度和储存时间。
一般来说，高温和长时间的储存会导致更严重的存储衰减。
为了延缓锂离子电池的衰减，可以采取以下措施。
首先是优化电池材料和电池设计，改进正负极材料的结构和性能，减少循环衰减的发生。
其次是控制电池的工作温度，在适宜的温度范围内使用和储存电池，减少温度衰减的影响。
最后是合理管理电池的充放电过程，避免过度充放电和持续高温工作，降低循环衰减和温度衰减的发生。
总结起来，锂离子电池衰减是由循环衰减、温度衰减和存储衰减等多种因素共同作用而产生的。
了解衰减原理，对于延长锂离子电池的使用寿命和改进电池技术都具有重要意义。
锂电池行业发展现状与未来趋势
锂电池行业发展现状与未来趋势锂电池是以锂金属或锂合金为正极材料，使用非水电解质溶液的电池。
锂电池与锂离子电池不一样的是，前者是一次电池，后者是充电电池。
锂离子电池工作原理就是依靠锂离子在正极和负极之间来回移动。
充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，穿越隔膜到达负极分子排列呈片层结构的碳中。
放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合，锂离子的移动便产生了电流。
在电动汽车高速增长的带动下，我国锂电池产业继续保持快速增长态势，行业创新不断加速，新产品、新技术不断涌现，各种新电池技术也相继问世。
安徽省宣城市将新能源作为主导产业，主要围绕光伏和锂电池行业发展，但起步较晚，通过近年的招引和培育，锂电池产业链集群初具雏形，市经开区集聚了25家锂电池产业链企业，涵盖了正负极材料、电解液、隔膜、铜箔及电芯等类型。
但总体而言，企业规模普遍不大、带动力不强，技术相对落后、研发投入不足，缺少龙头型企业。
当前，立足补链、强链、延链，着眼于招大引强，是新一轮锂电池行业招商引资的重点和关键。
一、我国锂电池发展现状经过几十年的发展革新，我国的锂电池产业从数量上、质量上都取得了极大的突破，而且在政策、补贴的推动下，锂电池产业诞生出许多具有全球竞争力的企业。
2021年我国锂电池出货量达229GW，预计2025年出货量有望达到610GW,年复合增长率超过25%。
通过近年来的市场分析，主要有以下特点：（一）市场规模持续增长。
2015年至2020年，中国锂离子电池市场规模持续增长，从985亿元增长到1980亿元，到2021年达到3126亿元。
但是受价格等因素的影响，增速放缓，同比增长率从37.76%下降到2020年的13.14%。
按容量计算，2020年我国锂离子电池产量148GWh ，同比增长19.2%，但是到2021年该产量达到324GWh，同比增长118.9%，产量高速增长。
按照这个数来算，近年产量持续增长，2016年至今2021年我国锂离子电池产量从84.7亿只增长到232.6亿只，但是同比增长率从51.3%下降到23.4%。
锂电池储能产品技术路线探讨
电力系统Electric System2020年第23期2020 No.23电力系统装备Electric Power System Equipment随着光伏发电系统的1500 Vdc 产品和大功率光伏组件的日益成熟。
最近储能行业内几家做储能相关产品的厂家也推出了1500 Vdc 的储能电池系统和大容量系统集成产品。
业内对1500 Vdc 系统产品呼声也很高，原因也很明显，抬高电压可以降本和提高转换效率。
虽然采用1500 Vdc 系统有几大优点但需关注以下几点电气安全问题。
1 1500 V 储能电池技术分析1500 Vdc 光伏逆变器产品已推出好几年了，技术上也很成熟，产品也符合电气安全法规。
储能变流器（PCS ）跟光伏逆变器两者95 %以上的硬件器件是相同的，软件程序上有些区别。
所以1500 Vdc 的储能变流器在光伏逆变器的基础上稍微更改下很快就能实现，难度也不大。
这里提到的电气安全问题主要是关注直流侧的电池安全设计。
太阳能电池和电化学锂电池有许多不同点。
首先，太阳能电池是一种电流源，电流稳定，电压光照强度随之波动。
即使是将电池组串的正负极直接短路，短路电流也不大。
晶科公司的Tiger 系列双玻单晶光伏组件的电性能参数值和VI/VP 曲线如表1和图1所示。
表1 光伏组件短路电流组件型号JKM450N JKM455N JKM460N JKM465N JKM470N STC 短路电流（Isc ）11.07A11.16A11.25A11.34A11.43A1210864200510203040501525354555070140210280350420490功率（W）电流（A ）图1 电流电压及功率电压曲线（460 W ）相同的光伏组件串联成1000 Vdc 或1500 Vdc ，其工作电流和短路电流基本上是差不多，另外光伏发电电路还有防拉弧检测功能，也降低了电气安全风险。
而锂离子电池类似一种电压源，电压稳定，电流变化非常大。
锂电池课件ppt
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。
锂电池反应方程式
锂电池反应方程式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：锂电池是一种常见的电池类型，是一种通过将锂离子在正极和负极之间来回移动来实现能量储存和释放的电池。
锂电池的反应机制非常复杂，但其中最重要的部分是正负极的反应方程式。
在本文中，我们将深入探讨锂电池的反应方程式，并详细解释其原理和作用。
让我们了解一下锂电池的基本构造。
锂电池由正极、负极、电解液和隔膜组成。
正极通常是由锰酸锂或钴酸锂等材料制成，负极则是石墨或锂金属。
电解液通常是由锂盐和有机溶剂混合而成，以促进锂离子在正负极之间的传输。
而隔膜则能够阻止正负极直接接触，避免短路。
接下来，让我们分别看看正负极的反应方程式。
正极的反应方程式通常可以表示为：xLiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-这个方程式描述了锂镍锰钴氧正极在充放电过程中的变化。
在充电时，锂离子从正极中脱离，共价氧化物转化为锂氧化物。
而在放电时，锂离子再次进入正极，还原为共价氧化物。
这个过程实际上就是锂离子在正极上的嵌入和脱嵌过程。
负极的反应方程式则可以表示为：这个方程式描述了石墨负极中的碳（C6）和锂（Li）之间的反应。
在充电时，锂离子从电解液中进入负极，与碳结合形成LiC6。
而在放电时，这种反应则逆转，锂离子从LiC6中脱离，返回电解液中。
通过正负极之间的这些复杂的反应，锂电池实现了能量的储存和释放。
当锂电池处于放电状态时，正极会释放锂离子，负极会吸收这些锂离子，同时释放电子驱动电路工作，从而实现能量供应。
而在充电状态下，这些反应则会逆转，将能量恢复到正极和负极中，以便下次使用。
除了正负极的反应方程式外，锂电池中还涉及一些其他重要的反应，比如电解液中的锂盐溶解和隔膜的作用等。
这些反应虽然不如正负极的反应那样直接影响电池的性能，但也是锂电池正常运行的重要因素。
锂电池的反应方程式是锂电池工作原理的关键。
通过深入理解这些反应方程式，我们可以更好地理解锂电池的工作原理，从而为锂电池的设计和优化提供指导。
电化学能量存储和转换器件的研究与应用
电化学能量存储和转换器件的研究与应用电化学能量存储和转换器件是指基于电化学反应原理，将电能和化学能相互转换的器件。
它们被广泛应用于建筑、交通、储能等各个领域。
近年来，随着Lithium metal oxide电池、Li-S电极、Li-Air电池、超级电容器、燃料电池等电化学能量存储和转换技术的不断发展，电化学能量存储和转换器件在新能源领域的应用越来越受到重视。
一、锂离子电池锂离子电池是一种高能量密度、高电压、可充电的电池。
锂离子电池采取锂离子在正负极材料之间的扩散和嵌入与脱嵌机制作为蓄电池放电和充电的方式。
它通常由正极、负极、电解液和隔膜组成。
正极通常是采用锂的金属氧化物，如钴、锰、铁、镍、锂等元素的氧化物。
负极则是由碳材料等组成。
锂离子电池的优点是能够实现高能量密度、长循环寿命、很低的自放电率和良好的安全性。
但是在充放电过程中会发生内部共振等问题，影响其表现维护。
因此，在电化学能量存储和转换器件研究中，通过改进正负极材料、电解液等进行优化是必须的。
二、超级电容器超级电容器，也称电化学电容器，通常是由高表面积的碳材料或金属氧化物作为电极材料，电解液则是通常采用有机溶剂、聚合物电解质和盐组成的。
由于能储存的电荷量远远比传统电容器更大，因此能够作为电池的替代品。
超级电容器的优点是能够快速充电和放电，具有较高的功率密度和长循环寿命。
它还可以通过多微孔碳材料、二氧化钛、三氧化二钼等材料的改进来提高能量密度。
另一方面，超级电容器也可以通过增加电极表面积和提高电解液的电压和浓度等方式来提高工作性能。
三、燃料电池燃料电池，又称为燃料电池电池组装件，是一种能够将燃料的化学能转换为电能的电化学电池。
燃料电池的基本结构包括阳极、阴极和电解质，电解质通常采用聚合物质或无机盐。
燃料电池具有高功率密度、高效、长时间供电等优点。
与常规动力装置相比，它的排放物少或无污染，为环境友好型设备。
而对比锂离子电池，燃料电池具有充电时间短、能量密度高等优势。
动力储能-动力电池-锂电池
动力储能-动力电池-锂电池一、锂电池概述锂电池通常分两大类：锂金属电池：锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
锂离子电池：锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
两者差异：虽然锂金属电池的能量密度高，理论上能达到3860瓦/公斤。
但是由于其性质不够稳定而且不能充电，所以无法作为反复使用的动力电池。
而锂离子电池由于具有反复充电的能力，被作为主要的动力电池发展。
通常我们说得最多的动力电池主要有磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池以及三元锂电池（三元镍钴锰）二．锂电池产业链结构上游（1）正极材料（钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等）简介：成本占30%，正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低。
目前已批量应用于锂电池的正极材料主要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、钴镍锰酸锂（三元材料）以及磷酸铁锂。
钴酸锂：研究始于1980 年，20 世纪90 年代开始进入市场。
它属于α-NaFeO2型层状岩盐结构，结构比较稳定，是一种非常成熟的正极材料产品，目前占据锂电池正极材料市场的主导地位。
但由于其高昂的价格和较差的抗过充电性，使其使用寿命较短，而且钴有放射性，不利于环保，因此发展受到限制。
镍酸锂：氧化镍锂的价格较钴酸锂便宜，理论能量密度达276mAh/g，但制作难度大，且安全性和稳定性不佳。
技术上采用掺杂Co、Mn、Al、F 等元素来提高其性能。
由于提高镍酸锂技术研究需考察诸多参数，工作量大，目前的进展缓慢。
锰酸锂：锰资源丰富、价格便宜，而且安全性较高、易制备，成为锂离子电池较为理想的正极材料。
早先较常用的是尖晶石结构的LiMn2O4，工作电压较高，但理论容量不高，与电解质的相容性不佳，材料在电解质中会缓慢溶解。
近年新发展起来层状结构的三价锰氧化物LiMn2O4，其理论容量为286mAh/g，实际容量已达200mAh/g 左右，在理论容量和实际容量上都比LiMn2O4 大幅度提高，但仍然存在充放电过程中结构不稳定，以及较高工作温度下的溶解问题。
锂电池正极材料锰酸锂存问题和解决途径
第24页，共42页，2022年，5月20日，14点2分，星期四
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东芝SCiB（Super Charge/discharge Ion Battery）与传统锂离子电池不同点是，传统电池的负极采用碳类材料，而SCiB的负极采用的是钛酸锂。负极材料使用钛酸锂之后，正极材料及电解液等的选择余地便大大增加。这样可获得传统锂离子电池难以实现的各种功能。
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高温存储(60度)7天容量恢复100%, 30天恢复率>96%
第24页，共42页，2022年，5月20日，14点2分，星期四
批次
储存条件
初始容量
电压(V)
内阻变化
存储后，再循环的内阻
容量恢复率
前
后
前
后
qn0524- 18#
60度7天
322.4
369.4
2.72
2.62
59.0
61.8
98.7
103.1
qn0710-5#
359.3
2.68
2.60
53.8
56.5
100.7
106.3
qn0713-8#
406.8
2.69
2.63
62.3
65.4
98.9
101.5
BTR0710-7#
368.8
2.72
2.59
52.0
52.7
99.9
104.6
批次
9
通用的锰酸锂，为多晶体形貌，保持了二氧化锰的形貌
锂离子电池ppt课件.ppt
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。
锂离子电池过充电诱发热失控研究
锂离子电池过充电诱发热失控研究
殷合;童邦;王坤;尹发青
【期刊名称】《汽车维修技师》
【年(卷),期】2024()6
【摘要】锂离子电池具有化学储能作用,但会受到过充电的影响而产生热失控。
针对这一问题,本文以锂离子电池过充电诱导失控问题作为研究对象,通过特性分析,降低锂电池发生热失控的风险。
研究结果为锂离子电池制造提供了技术支撑,保障锂离子电池符合耐热性指标要求。
【总页数】1页(P90-90)
【作者】殷合;童邦;王坤;尹发青
【作者单位】合肥国轩高科动力能源有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM9
【相关文献】
1.高电压锂离子电池组充电模式改造方案——锂离子电池管理研究之二
2.锂离子电池电热触发热失控泄漏毒物研究
3.过充电条件下锂离子电池热失控数值模拟
4.过充电触发的LFP和NCM锂离子电池的热失控行为:差异与原因
5.锂离子电池过充电诱导热失控研究
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V3+ + e
=
放
V2+
E0=-0.26V
Na/S
300-350℃,
Na S
10KW module
Li-Ion Battery for electricity storage
grid
Off peak power
用户
太阳能 (PV)
Li-ion Battery
PV
Wind Power
Wind power
ATL
•The hardcase is 110*220*25 •The highest temp. is about 188℃ ℃ （假设电池均匀产热, 全部电能转 化为焦尔热. Q=160Wh, Wt=1.7kg, S=650 cm2, Q/S=0.24）
电池单体容量尽量较小，以保证电池系统的安全。
Li-ion电池产业链的完善 电池产业链的完善; 电池产业链的完善 电池组和模块技术的完善和优化: 电池组和模块技术的完善和优化 设计、芯片、线路。 设计、芯片、线路。
Plug-in-HEV is a transitive choose
BEV mode 60-80km 。 Most passenger car 40-80km /day.
Industry Prospect of Chinese New Energy Vehicle
Inter-city
E-Railway Airline Waterway
Big city
E-bike E-bike BEV E- bus Subway
town
E-bike
Micro EV
E- bus
0
50
200
Strategy for Chinese Transportation Energy
Strategy choice of Chinese New Energy Vehicle
Evolutional Strategy
Optimize existing vehicle energy powertrain system
动力和储能
----锂离子电池如何应对 锂离子电池如何应对?
陈立泉
中科院物理研究所 2009北京动力锂离子电池论坛 北京动力锂离子电池论坛
1000 888
Vehicle output 10k
800
728
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507 444
571
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2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Year
km
Beijing to Tianjing train max. speed 350km/h，needs 38mni., 7.5kwh/person, no ， GHG emission.
“四纵四横 ” “城市圈”： 四纵四横 城市圈” 1.哈尔滨 沈阳- 大连哈尔滨2.北京 上海 上海i(5hrs), 1.哈尔滨- 沈阳- 大连- 北京 2.北京 –上海i(5hrs), 3.杭州 福州-厦门-深圳,4.北京- 武汉-广州(4hrs). 杭州,4.北京 3.杭州-福州-厦门-深圳,4.北京- 武汉-广州(4hrs). 1.太原-石家庄,2.兰州 西安-郑州兰州1.太原-石家庄-胶东 ,2.兰州-西安-郑州-… 太原 3.成都 重庆-武汉-合肥-上海, 成都3.成都-重庆-武汉-合肥-上海, 昆明-贵阳-长沙- 南昌-杭州…. 4昆明-贵阳-长沙- 南昌-杭州 .
In 2006: Oil consumption is 346.6M tons Second biggest (USA first) Growth 12% per year
In 2008: Auto consumes 60% of all fuel consumption in China
石油如何满足？ 石油如何满足？
456|27 NEWS FEATURE 7 November 2008
VRB
Energy storage device is key issue for :
Make use of off peak power Development of wind power and solar Energy
650Ah Na/S cells
•The hardcase body is 110*110*25 •Highest temp. is about 135℃ ℃ （假设电池均匀产热, 全部电能转 化为焦尔热. Q=65Wh, Wt=0.7kg, S=352 cm2. Q/S=0.18）
Temperature Distribution at Time of Highest Temp. of 50Ah hardcase
SOFC
最大输出功率 24kw, Li-ion battery,车重840kg 钕磁马达,充一次电行115能系统，因此动 力电池可在整个储电系统中发挥重要作用。 • 但BEV的Li-ion电池并不能完全代替储能用 Li-ion电池。
两类储能电池
电站(厂)储能: 大容量、长寿命、快速响应….. 用户储能： 小容量、长寿命、差异化性能; 应根据储能电池的要求设计Li-ion储能电池， 不能简单把动力Li-ion电池作储能用，或把动 力Li-ion电池按储能要求作评价。 材料和化学体系都应根据储能要求重新设计。
——Development ——Development of New Energy Vehicles
Revolutionary Strategy
我国电动汽车始于何时？ 我国电动汽车始于何时？
追溯到上世纪40年代，抗战时期; 追溯到上世纪40年代，抗战时期; 40年代 1958年清华大学电动汽车 年清华大学电动汽车; 1958年清华大学电动汽车; 1970年Na/S电池电动汽车会战 电池电动汽车会战： 1970年Na/S电池电动汽车会战： 北方战区：北京大学等， 北方战区：北京大学等， 南方战区：上海硅酸盐所等。1975年载 年载4 南方战区：上海硅酸盐所等。1975年载4人 电动车完成从静安寺到嘉定演示。 电动车完成从静安寺到嘉定演示。 八五、九五、十五、十一五电动汽车专项。 八五、九五、十五、十一五电动汽车专项。 十二五节能与新能源汽车专项。 十二五节能与新能源汽车专项。
Li-ion battery
V电池能量储存在溶液中, 所以系统容量由电解液的容 器尺寸所决定，功率由电池组的尺寸决定. 因此， V电 池更象可充电的燃料电池，而不象普通的电池。
正极充放电反应： 正极充放电反应：
放 (VO2)+ +2H++e
===
(VO)2+ +H2O
E0=1.00V
充
负极充放电反应: 负极充放电反应
interaction
——Development Energy——Development of Energy-efficient Vehicles
parallel
Dual Strategy
Sustainable Development
Develop a new type vehicle energy powertrain system
Vehicle industry in 2007 Output：8.88M ： Sales:8.7M Both increased 22%
The output is forecasted over10M in 2009, and China will be the largest vehicle producing country in the next few years.
In France 80％ cars less 50km/day. ％ In US 80％ cars less 90km/day, ％ 60％ cars less than 50km/day， ％ ，
The cost of 10kwh Li-ion battery is not high。 。
Points-lines-Areas structure and transportation means choice
一
北京市
大连市 天津市
上海市 重庆市 武汉市
长株潭
By 2012, Beijing to most capital cities will be only 8hrs by train.
深圳市
电从哪来? 电从哪来? 低谷电
2007年底我国电力装机容量已 2007年底我国电力装机容量已 超过7 kW，一天的低谷电约9.2 超过7亿kW，一天的低谷电约9.2 kWh,可为 可为3 亿kWh,可为3-4千万辆锂电汽车 充电。 充电。 2020年装机容量将超过 年装机容量将超过9 到2020年装机容量将超过9-10 kW,低谷电将超过12亿kWh。 低谷电将超过12 亿kW,低谷电将超过12亿kWh。
风电和光伏电都是不连续的电源，需要解决电 风电和光伏电都是不连续的电源， 能的储能问题。 能的储能问题。 BEV成为分布式储能系统 储能效率可达90%, 成为分布式储能系统， BEV成为分布式储能系统，储能效率可达90%, 远高于抽水蓄能电站的效率(70%) (70%)。 远高于抽水蓄能电站的效率(70%)。
抓主要矛盾和主要矛盾方面
• 电动汽车pk其它节能与新能源车; 电动汽车pk其它节能与新能源车; pk其它节能与新能源车 • 纯电动汽车pk其它电动汽车。 纯电动汽车pk其它电动汽车。 pk其它电动汽车 • BEV-既不用油，又零排放,将带来能 BEV- 不用油， 零排放,将带来能 源革命(改变了能源结构) 源革命(改变了能源结构)和汽车产 业革命。 业革命。 • BEV 我国的战略选择。我国难得的 BEV—我国的战略选择 我国的战略选择。 发展机遇