锂离子电池基础知识 ppt课件
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锂离子电池原理介绍课件.pptx
LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6
➢充电要求：额定电流1C/3，最大持续90A，峰值200A（30S）。
2024/10/9
1.2放电原理
➢ 锂电池充电原理：当电池放电时，形成阳极的碳材料中的锂离子经 过隔膜移动到阴极材料（锂化合物）中，一个放电电流过。。
放电正极上发生的反应为 Li1-xFePO4+ xLi ++ xe- →LiFePO4 放电负极上发生的反应为
2.3负极
➢负极——活性物质为石墨，或近似石墨结构的碳，导 电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。
三、锂电池分类
圆柱离子电池
方形锂离子电池
软包离子电池
锂离子电池
纽扣锂离子电池
2024方法：按电池外观尺寸宽、厚、长 1、圆柱型18650型号，就是指电芯直径18mm长65mm。 2、方形锂离子383450型号，就是指电芯实体部分宽34mm厚3.8mm长50mm。 3、聚合物（软包）383450型号，就是指电芯实体部分宽34mm厚3.8mm长50mm。
3.8mm 18m m
65m m
圆柱型18650电芯 2024/10/9
50mm
34mm
方形锂离子383450电芯
50mm
34mm
3.8mm
聚合物（软包）383450
四、锂电池特性
A B C
D
2024/10/9
过充电危险：过充超过电池电压上限，会 导致电池内部温度过高，会引起电池燃烧 爆炸。 过。放电危险：锂电池内部存储电能是靠电 化学一种可逆的化学变化实现的，过度的 放电会导致这种化学变化有不可逆的反应 发生，因此锂电池最怕过放电，一旦放电 电压低于2.7V，将可能导致电池报废。
➢充电要求：额定电流1C/3，最大持续90A，峰值200A（30S）。
2024/10/9
1.2放电原理
➢ 锂电池充电原理：当电池放电时，形成阳极的碳材料中的锂离子经 过隔膜移动到阴极材料（锂化合物）中，一个放电电流过。。
放电正极上发生的反应为 Li1-xFePO4+ xLi ++ xe- →LiFePO4 放电负极上发生的反应为
2.3负极
➢负极——活性物质为石墨，或近似石墨结构的碳，导 电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。
三、锂电池分类
圆柱离子电池
方形锂离子电池
软包离子电池
锂离子电池
纽扣锂离子电池
2024方法：按电池外观尺寸宽、厚、长 1、圆柱型18650型号，就是指电芯直径18mm长65mm。 2、方形锂离子383450型号，就是指电芯实体部分宽34mm厚3.8mm长50mm。 3、聚合物（软包）383450型号，就是指电芯实体部分宽34mm厚3.8mm长50mm。
3.8mm 18m m
65m m
圆柱型18650电芯 2024/10/9
50mm
34mm
方形锂离子383450电芯
50mm
34mm
3.8mm
聚合物（软包）383450
四、锂电池特性
A B C
D
2024/10/9
过充电危险：过充超过电池电压上限，会 导致电池内部温度过高，会引起电池燃烧 爆炸。 过。放电危险：锂电池内部存储电能是靠电 化学一种可逆的化学变化实现的，过度的 放电会导致这种化学变化有不可逆的反应 发生，因此锂电池最怕过放电，一旦放电 电压低于2.7V，将可能导致电池报废。
《锂离子电池》课件
安全性能与环境影响
安全性能
锂离子电池的安全性能是其应用领域的重要考量因素。由于锂离子电池内部存在 可燃物质，不当使用或过充过放可能导致电池起火或爆炸。因此，提高锂离子电 池的安全性能是技术发展的重要方向。
环境影响
锂离子电池在使用和处理过程中可能对环境产生一定影响。主要包括废旧电池处 理问题、电解液泄漏和重金属元素释放等。因此，发展环保型的锂离子电池技术 也是当前的重要研究方向。
能量密度与功率密度
能量密度
锂离子电池的能量密度是指单位体积或质量所存储的电能，是衡量电池储能能 力的重要指标。提高能量密度是锂离子电池技术发展的重要方向。
功率密度
锂离子电池的功率密度是指单位体积或质量所输出的电能，是衡量电池快速充 放电能力的重要指标。提高功率密度有助于提升电动汽车等设备的加速性能和 响应速度。
为锂离子电池产业提供更广阔的发展空间。
06
锂离子电池的挑战与解决 方案
锂离子电池的安全问题与解决方案
总结词
锂离子电池的安全问题是当前面临的重要挑 战，包括过热、过充、短路等情况下的安全 隐患。
详细描述
为了解决锂离子电池的安全问题，需要采取 一系列措施，如改进电池设计、提高电池管 理系统智能化水平、加强生产工艺控制等。 此外，研发新型安全材料也是重要的研究方
工作原理
锂离子电池通过锂离子在正负极之间的迁移实现电能的储存和释放。充电时，锂离子从正极脱出，通过电解液和 隔膜迁移到负极并嵌入；放电时，锂离子从负极脱出，通过电解液和隔膜迁移到正极并嵌入，同时电子通过外电 路传递形成电流。
锂离子电池的种类
01
02
03
根据正极材料
钴酸锂、磷酸铁锂、三元 材料等。
根据用途
《锂离子电池》课件
指电池在特定条件下可以储存的电量，通常以毫安时（mAh）或安时（Ah）为 单位。
能量密度
表示电池每单位重量或体积所能储存的能量，单位为瓦时每千克（Wh/kg）或瓦 时每升（Wh/L）。
电池的循环寿命与自放电率
循环寿命
指电池在特定充放电条件下能够维持 性能参数的时间，通常以充放电循环 次数来表示。
自放电率
通过掺杂金属离子或进行表面改性 ，可以改善正极材料的电化学性能 和循环稳定性。
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、硅基材料 、钛酸锂等，选择合适的负极材料对 电池性能至关重要。
表面处理与改性
通过表面涂覆、化学处理、物理气相 沉积等方法对负极材料进行改性，以 提高其电化学性能和循环稳定性。
装配工艺流程
电池的装配工艺流程包括正负极片的切割、涂布、碾压、制片、装 配等环节，每个环节都需要严格的质量控制和工艺参数的优化。
电池的性能测试
电池装配完成后需要进行性能测试，如电化学性能测试、安全性能测 试等，以确保电池的质量和可靠性。
04 锂离子电池的性能参数与 测试
电池的容量与能量密度
电池容量
合成方法
负极材料的合成方法与正极类似，也 有多种方法可供选择，如固相法、化 学气相沉积法、电化学沉积法等。
电解液的制备
电解液的组成
锂离子电池电解液主要由 有机溶剂、锂盐和其他添 加剂组成。
电解液的制备方法
电解液的制备方法包括直 接混合法、共沸精馏法、 离子交换法等。
电解液的性能要求
电解液需要具有良好的离 子导电性、化学稳定性、 电化学稳定性以及安全性 等。
表示电池在不使用情况下，电量自行 减少的速度，通常以每月电量减少的 百分比来表示。
能量密度
表示电池每单位重量或体积所能储存的能量，单位为瓦时每千克（Wh/kg）或瓦 时每升（Wh/L）。
电池的循环寿命与自放电率
循环寿命
指电池在特定充放电条件下能够维持 性能参数的时间，通常以充放电循环 次数来表示。
自放电率
通过掺杂金属离子或进行表面改性 ，可以改善正极材料的电化学性能 和循环稳定性。
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、硅基材料 、钛酸锂等，选择合适的负极材料对 电池性能至关重要。
表面处理与改性
通过表面涂覆、化学处理、物理气相 沉积等方法对负极材料进行改性，以 提高其电化学性能和循环稳定性。
装配工艺流程
电池的装配工艺流程包括正负极片的切割、涂布、碾压、制片、装 配等环节，每个环节都需要严格的质量控制和工艺参数的优化。
电池的性能测试
电池装配完成后需要进行性能测试，如电化学性能测试、安全性能测 试等，以确保电池的质量和可靠性。
04 锂离子电池的性能参数与 测试
电池的容量与能量密度
电池容量
合成方法
负极材料的合成方法与正极类似，也 有多种方法可供选择，如固相法、化 学气相沉积法、电化学沉积法等。
电解液的制备
电解液的组成
锂离子电池电解液主要由 有机溶剂、锂盐和其他添 加剂组成。
电解液的制备方法
电解液的制备方法包括直 接混合法、共沸精馏法、 离子交换法等。
电解液的性能要求
电解液需要具有良好的离 子导电性、化学稳定性、 电化学稳定性以及安全性 等。
表示电池在不使用情况下，电量自行 减少的速度，通常以每月电量减少的 百分比来表示。
锂离子基础知识PPT课件
锂离子电池——电解液
性质：
无色透明液体，具有较强吸湿性。
应用：
主要用于可充电锂离子电池的电解液，只 能在干燥环境下使用操作（如环境水分小 于20ppm的手套箱内）。
规格：
溶剂组成 DMC:EMC:EC =1:1:1 （重量比）
LiPF6浓度 1mol/l
质量指标：
密度（25℃）g/cm3 1.23±0.03
28
Ｆ 温度特性
电芯低温放电容量大于80%（-20℃ 、0.2C），高温放电容 量大于90%（55 ℃、1C）
60℃ 25℃ -10℃ 0℃ -20℃
29
Ｇ 电池循环性能
1C满充电4.2V，1C放电2.75V，循环300周。
容量(mAh)
383450A锂电芯循环曲线图
1122334455663838383838383800000000000000
电池鼓壳、发热， 不起火、不爆炸。
42
Ｄ 针刺
将电池固定在安全装置的夹具上，用直径2.5mm的钢钉 用力打下，使电池完全穿透。
电池漏液、发热， 不起火、不爆炸。
43
Ｅ 自由跌落
X、Y、Z六个面在1000mm的高度上各跌落2次
编号
1
2
3
4
5
6
7
跌 内 阻 54.1
落
前
电压
4.18
跌 内 阻 55.2
tim e /m in.
a.空白溶液;
4 .8 b
4 .4
4 .0
3 .6
0
100
200
300
400
500
tim e /m in.
b.添加后
38
提高电池安全性的措施：
《锂离子电池介绍》课件
性能有重要影响。
发展趋势
寻找高比容量、高稳定 性、低成本的负极材料
是当前的研究重点。
电解液
作用
电解液在锂离子电池中起到传 输锂离子的作用，是电池内部
电荷转移的媒介。
种类
主要包括有机电解液和无机电 解液。
性能特点
电解液的离子电导率、电化学 稳定性、闪点等对电池的安全 性能和使用寿命有重要影响。
发展趋势
安全问题
锂离子电池在过充、过放、高温等条件下可能发生燃烧或爆炸，对使用者和环境造成威 胁。
解决方法
采用高安全性的材料，如阻燃电解质和高温稳定的正负极材料。同时，加强电池管理系 统，防止电池过充和过放，并实时监测电池温度和电压，确保电池在安全范围内工作。
锂离子电池的回收与再利用问题
回收与再利用问题
随着锂离子电池的大规模应用，废旧电池的处理和资源回收成为了一个重要的问题。
锂离子电池的种类
圆柱形锂离子电池
常见于电子产品，如手机、笔记本电 脑等。
方形锂离子电池
扣式锂离子电池
常用于小型电子设备，如手表、计算 器等。
适用于电动汽车、储能系统等领域。
锂离子电池的应用领域
01
02
03
电子产品
由于其高能量密度和较长 的使用寿命，锂离子电池 广泛应用于手机、笔记本 电脑等电子产品。
开发新型电解液体系以提高电 池性能和安全性是当前的研究
重点。
隔膜
作用
隔膜在锂离子电池中起到隔离正负极，防止 短路的作用，同时允许锂离子的通过。
性能特点
隔膜的孔径、孔隙率、透气性等对电池的充 放电性能和使用寿命有重要影响。
种类
主要包括聚烯烃隔膜和聚酯隔膜等。
发展趋势
发展趋势
寻找高比容量、高稳定 性、低成本的负极材料
是当前的研究重点。
电解液
作用
电解液在锂离子电池中起到传 输锂离子的作用，是电池内部
电荷转移的媒介。
种类
主要包括有机电解液和无机电 解液。
性能特点
电解液的离子电导率、电化学 稳定性、闪点等对电池的安全 性能和使用寿命有重要影响。
发展趋势
安全问题
锂离子电池在过充、过放、高温等条件下可能发生燃烧或爆炸，对使用者和环境造成威 胁。
解决方法
采用高安全性的材料，如阻燃电解质和高温稳定的正负极材料。同时，加强电池管理系 统，防止电池过充和过放，并实时监测电池温度和电压，确保电池在安全范围内工作。
锂离子电池的回收与再利用问题
回收与再利用问题
随着锂离子电池的大规模应用，废旧电池的处理和资源回收成为了一个重要的问题。
锂离子电池的种类
圆柱形锂离子电池
常见于电子产品，如手机、笔记本电 脑等。
方形锂离子电池
扣式锂离子电池
常用于小型电子设备，如手表、计算 器等。
适用于电动汽车、储能系统等领域。
锂离子电池的应用领域
01
02
03
电子产品
由于其高能量密度和较长 的使用寿命，锂离子电池 广泛应用于手机、笔记本 电脑等电子产品。
开发新型电解液体系以提高电 池性能和安全性是当前的研究
重点。
隔膜
作用
隔膜在锂离子电池中起到隔离正负极，防止 短路的作用，同时允许锂离子的通过。
性能特点
隔膜的孔径、孔隙率、透气性等对电池的充 放电性能和使用寿命有重要影响。
种类
主要包括聚烯烃隔膜和聚酯隔膜等。
发展趋势
锂电池课件ppt
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。
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。
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锂离子电池的充放电制式
❖ 充电制式：恒流充电 恒压充电 ❖ 放电制式：恒流放电 恒阻放电
锂离子电池的充放电曲线图
锂离子电池的优缺点
❖ 优点： ❖ 开路电压高，单体电池电压在3.6～3.8V ❖ 比能量高 ❖ 循环寿命长，自放电小 ❖ 无记忆性，可随时充放电，对环境污染小 ❖ 缺点： ❖ 过充放电保护问题 ❖ 电池成本高 ❖ 大电流放电性能不好， ❖ 电解液是有机溶剂的锂盐溶液，一旦漏液会引起起火，爆炸
聚合物锂离子电池
❖ 作为第三代锂离子电池 的聚合物锂电，有什么 特点和优势，下面我们 来简单的介绍一下
1.聚合物锂离子电池前景
❖ 随着便携式电子产品的应用越来越广、市场需求越 来越多，锂电池的需求量也随之增加。基于如此广 阔的市场，世界各大电池公司为了在这个市场领域 中取得领先的地位，无不致力于开发具有更高能量 密度、小型化、薄型化、轻量化、高安全性、长循 环寿命与低成本的新型电池。其中，聚合物锂离子 (Lithium ion polymer)电池因为具有上述各项优点， 更是各家厂商致力研发的目标。聚合物锂离子电池 基于安全、轻薄等特性，符合便携、移动产品的要 求，因此，在未来2～3年内，聚合物锂电池取代锂 离子电池市场的份额将达50％，被称为21世纪移动 设备的最佳电源解决方案。
电池类型 ( 特 性)
安全性能
几种充电电池性能比较
铅酸电池
镍镉电池
镍氢电池液态锂电池 Nhomakorabea聚合物锂电池
好
好
好
一般
优秀
工作电压 (V)
重量能量比 (Wh/Kg) 体积能量比 (Wh/1) 循环寿命
工作温度 (℃)
2 35
80
300 0～ 60
《锂离子基础知识》课件
推动能源转型
锂离子电池的发展将加速能源的 转型，使可再生能源得到更广泛
的应用。
提高能源利用效率
锂离子电池的高能量密度和长寿命 将提高能源利用效率，减少能源浪 费。
改变交通产业
锂离子电池在电动汽车领域的广泛 应用将深刻改变交通产业，推动电 动汽车的普及和替代传统燃油车。
THANKS
感谢观看
常用的正极材料包括钴酸锂、 镍酸锂、锰酸锂等，它们具有 较高的能量密度和稳定性。
正极材料的性能直接影响锂离 子电池的能量密度、循环寿命 和安全性能。
负极材料
负极材料是锂离子电池中存储锂 离子的场所，常用的负极材料包
括石墨、钛酸锂等。
负极材料的性能对电池的容量、 充放电速度和循环寿命有重要影
响。
负极材料的稳定性也是影响锂离 子电池安全性能的重要因素。
技术创新与改进方向
01
02
03
固态电解质
研发固态电解质是锂离子 电池的重要创新方向，固 态电解质能够提高电池的 安全性和能量密度。
锂硫电池
锂硫电池具有高能量密度 和低成本的优势，是下一 代锂离子电池的有力候选 者。
锂空气电池
锂空气电池具有极高的能 量密度，但目前仍存在寿 命和充电机制的问题，需 要进一步研究和改进。
锂离子电池的种类
总结词
介绍锂离子电池的主要类型及其特点。
详细描述
根据正极材料的不同，锂离子电池可分为钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料等类型。 不同类型的锂离子电池在能量密度、充放电性能、安全性等方面存在差异。
锂离子电池的应用领域
总结词
概述锂离子电池在各个领域的应用情 况。
详细描述
锂离子电池广泛应用于消费电子产品 、电动汽车、储能系统等领域。其高 能量密度和长寿命等特点使得它在现 代社会中具有广泛的应用前景。
锂离子电池的发展将加速能源的 转型，使可再生能源得到更广泛
的应用。
提高能源利用效率
锂离子电池的高能量密度和长寿命 将提高能源利用效率，减少能源浪 费。
改变交通产业
锂离子电池在电动汽车领域的广泛 应用将深刻改变交通产业，推动电 动汽车的普及和替代传统燃油车。
THANKS
感谢观看
常用的正极材料包括钴酸锂、 镍酸锂、锰酸锂等，它们具有 较高的能量密度和稳定性。
正极材料的性能直接影响锂离 子电池的能量密度、循环寿命 和安全性能。
负极材料
负极材料是锂离子电池中存储锂 离子的场所，常用的负极材料包
括石墨、钛酸锂等。
负极材料的性能对电池的容量、 充放电速度和循环寿命有重要影
响。
负极材料的稳定性也是影响锂离 子电池安全性能的重要因素。
技术创新与改进方向
01
02
03
固态电解质
研发固态电解质是锂离子 电池的重要创新方向，固 态电解质能够提高电池的 安全性和能量密度。
锂硫电池
锂硫电池具有高能量密度 和低成本的优势，是下一 代锂离子电池的有力候选 者。
锂空气电池
锂空气电池具有极高的能 量密度，但目前仍存在寿 命和充电机制的问题，需 要进一步研究和改进。
锂离子电池的种类
总结词
介绍锂离子电池的主要类型及其特点。
详细描述
根据正极材料的不同，锂离子电池可分为钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料等类型。 不同类型的锂离子电池在能量密度、充放电性能、安全性等方面存在差异。
锂离子电池的应用领域
总结词
概述锂离子电池在各个领域的应用情 况。
详细描述
锂离子电池广泛应用于消费电子产品 、电动汽车、储能系统等领域。其高 能量密度和长寿命等特点使得它在现 代社会中具有广泛的应用前景。
锂离子电池知识培训ppt课件
3
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
一.（2）锂离子电池定义及原理图
锂离子电池是一种充电电池，它
主要依靠锂离子在正极和负极之
间移动来工作。在充放电过程中， Li+ 在两个电极之间往返嵌入和 脱嵌：充电池时，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。
镍氢电池
14
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
镍镉 ，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
锂离子电池容易与下面两种电 池混淆：
❖
（1）锂电池：存在锂单质。
❖
（2）锂离子聚合物电池：
用多聚物取代液态有机溶剂。
4
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
一.（3）电池的分类 从电池的使用上分：
一次电池：是只能一次性使用的电池， 如：碱性电池、碳性电池、钮扣电池。 二次电池：是可反复使用的电池。如： 镍镉（Nicd）、镍氢（Nimh）、铅 酸、锂离子可充电池（Li-ion）。
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
一.电池的基本知识
2
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
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
一.（2）锂离子电池定义及原理图
锂离子电池是一种充电电池，它
主要依靠锂离子在正极和负极之
间移动来工作。在充放电过程中， Li+ 在两个电极之间往返嵌入和 脱嵌：充电池时，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。
镍氢电池
14
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
镍镉 ，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
锂离子电池容易与下面两种电 池混淆：
❖
（1）锂电池：存在锂单质。
❖
（2）锂离子聚合物电池：
用多聚物取代液态有机溶剂。
4
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
一.（3）电池的分类 从电池的使用上分：
一次电池：是只能一次性使用的电池， 如：碱性电池、碳性电池、钮扣电池。 二次电池：是可反复使用的电池。如： 镍镉（Nicd）、镍氢（Nimh）、铅 酸、锂离子可充电池（Li-ion）。
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
一.电池的基本知识
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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
锂离子电池基础知识一课件
负极材料的比容量、嵌锂容量、首次效率、循环寿命和安全性等特性对 锂离子电池的性能具有重要影响。
负极材料需要具备较高的比容量、稳定的电化学性能、良好的安全性和 较低的成本等特点。
电解液
电解液在锂离子电池中起到传输 锂离子的作用，其性能对电池的 充放电性能和安全性具有重要影
响。
电解液需要具备较高的离子电导 率、稳定的电化学性能、良好的
自放电率是指电池在不使用情况下，电量 自行流失的速度。自放电率越低，电池的 储存寿命越长。
Part
04
锂离子电池的性能指标
能量密度与功率密度
能量密度
指电池单位体积或质量所具有的能量，通常用瓦时每升（Wh/L）或瓦时每千 克（Wh/kg）来表示。高能量密度意味着电池能够存储更多的电能，从而支持 更长的续航里程。
锂离子电池基础知识 一课件
• 锂离子电池简介 • 锂离子电池的组成结构 • 锂离子电池的工作原理 • 锂离子电池的性能指标 • 锂离子电池的制造工艺 • 锂离子电池的维护与使用
目录
Part
01
锂离子电池简介
定义与工作原理
定义
锂离子电池是一种二次电池，通过锂离子在正负极之间的迁移实现电能的储存与释放。
工作原理
充电时，正极上的电子通过外部电路传递给负极，同时正极上的锂离子穿过电解质迁移 到负极；放电时，负极上的电子通过外部电路返回正极，同时负极上的锂离子穿过电解
质迁移到正极。
锂离子电池的种类与特点
种类
根据正极材料的不同，锂离子电 池可分为钴酸锂、磷酸铁锂、三 元材料等类型。
特点
高能量密度、长寿命、快速充电 、环保等。
锂离子电池的应用领域
移动设备
手机、平板电脑、数码相机等。
负极材料需要具备较高的比容量、稳定的电化学性能、良好的安全性和 较低的成本等特点。
电解液
电解液在锂离子电池中起到传输 锂离子的作用，其性能对电池的 充放电性能和安全性具有重要影
响。
电解液需要具备较高的离子电导 率、稳定的电化学性能、良好的
自放电率是指电池在不使用情况下，电量 自行流失的速度。自放电率越低，电池的 储存寿命越长。
Part
04
锂离子电池的性能指标
能量密度与功率密度
能量密度
指电池单位体积或质量所具有的能量，通常用瓦时每升（Wh/L）或瓦时每千 克（Wh/kg）来表示。高能量密度意味着电池能够存储更多的电能，从而支持 更长的续航里程。
锂离子电池基础知识 一课件
• 锂离子电池简介 • 锂离子电池的组成结构 • 锂离子电池的工作原理 • 锂离子电池的性能指标 • 锂离子电池的制造工艺 • 锂离子电池的维护与使用
目录
Part
01
锂离子电池简介
定义与工作原理
定义
锂离子电池是一种二次电池，通过锂离子在正负极之间的迁移实现电能的储存与释放。
工作原理
充电时，正极上的电子通过外部电路传递给负极，同时正极上的锂离子穿过电解质迁移 到负极；放电时，负极上的电子通过外部电路返回正极，同时负极上的锂离子穿过电解
质迁移到正极。
锂离子电池的种类与特点
种类
根据正极材料的不同，锂离子电 池可分为钴酸锂、磷酸铁锂、三 元材料等类型。
特点
高能量密度、长寿命、快速充电 、环保等。
锂离子电池的应用领域
移动设备
手机、平板电脑、数码相机等。
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电解质 液态锂离子电池 液态
壳体/包装 不锈钢、铝
聚合物锂离子电 池
胶体聚合物
铝/PP复合膜
隔膜 25μPE
没有隔膜或个 μPE
集流体
铜箔（负极） 和铝箔（正
极）
铜箔（负极） 和铝箔（正
极）
1 锂离子二次电池的概况
锂离子电池的种类
聚合物锂离子电池比能量高，电性能优良，不漏液，抗 过充电，结构简单，可以制成任意形状的超薄形电池。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。此外,聚合物 锂离子电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比液态锂 离子电池有所提高。基于以上优点，聚合物锂离子电池被誉 为下一代锂离子电池。
锂离子电池：分别用二个 能可逆地嵌入与脱嵌锂离 子的化合物作为正负极构 成的二次电池。人们将这 种靠锂离子在正负极之间 的转移来完成电池充放电 工作的独特机理的锂离子 电池形象地称为“摇椅式 电池”，俗称“锂电”。
1 锂离子二次电池的概况
电子技术的发展，对高比能量的移动电源需求量加 剧。锂离子电池是一种理想的可移动电源，具有体积小， 重量轻，放电电压高，比能量大等优点。自从1990年 SONY公司推出世界上第一只锂离子电池，到2001年为 止，整个市场每年约4亿只该类电池用于纯消费类电子产 品。便携式摄像机、移动电话、手提电脑等95％以上使 用锂离子二次电池作为主要电源。
锂离子电池对聚合物电解质的主要要求是离子电导率高， 电化学性能和热性能稳定，机械性能柔韧，机械强度高。
1 锂离子二次电池的概况
锂离子电池的性能
（1）电池电动势：在等温等压条件下，当体系发生变化 时，体系吉布斯自由能的减少等于对外所做的最大膨胀功， 如果非膨胀功只有电工，则∆G=-nFE。当电池中的化学能 以不可逆方式转变为电能时，两极间的电位差E’一定小于可 逆电动势E。
（2）电池内阻：电池内阻有欧姆电阻和电极在电化学反 应是所表现出的极化电阻。欧姆电阻、极化电阻之和为电池 的内阻。欧姆电阻由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分 零件的接触电阻组成。极化电阻是指电化学反应时由极化引 起的电阻，包括电化学极化和浓差极化引起的电阻。
（3）开路电压和工作电压：开路电压是指外电路没有电 流流过时电极之间的电位差，一般开路电压小于电池电动 势。工作电压又称为放电电压或负荷电压，是指有电流流 过外电路时，电池两极间的电位差。工作电压总是低于开 路电压，因为电流流过电池内部时，必须克服极化电阻和 欧姆电阻所造成的阻力。
1 锂离子二次电池的概况
锂离子电池的优点
镉镍、氢镍、锂离子蓄电池性能对比
1 锂离子二次Biblioteka 池的概况锂离子电池的缺点1、安全性能问题：需复杂的保护线路； 2、放电倍率低：1 C ~ 2 C； 3、易于老化：存储的锂离子电池照样会容量衰竭； 4、价格昂贵。
一般认为，锂离子电池起火爆炸是由于其内部化学原理和成分导致的。由于人 们想在单位密度中储存更多的能量，这就导致了锂离子电池中碳、氧和易燃液体的 含量不断增加。与此同时除了正极、负极以及隔离膜之外，锂离子电池内部还充满 了一种非常易燃的液体—锂盐类电解质。电池充电时，负极的锂离子向正极移动， 电池在使用过程中，锂离子又回到负极以提供能量。在充完电的状态下，失去大部 分离子的负极非常不稳定。这个温度足以使负极分解和释放氧。随着热量积蓄，电 池将会进入“热失控”状态。此时电池内部的温度将会极快地升高，最后到达电解 液的燃点而起火爆炸。在最近导致众多大厂笔记本电脑过热和起火的SONY锂电池 中，正是因为在电池制造过程中混入了过多的金属颗粒，容易在电池使用过程中发 生短路、产生火花。才导致了这些锂离子电池的不稳定。
（4）电池容量和比容量：电池容量是指一定放电条件下 可以从电池获得的电量，分理论容量、实际容量和额定容 量。比容量是指单位质量或单位体积电池所给出的容量， 称为质量比容量或体积比容量。
（5）电池的能量和比能量：电池在一定的条件下对外做 功所输出的电能叫电池的能量，单位用Wh表示。单位体 积或单位质量给出的能量称为电池的比体积能量或比质量 能量。 （6）电池的功率和比功率：电池的功率是指在一定的放 电制度下，单位时间内电池输出的能量，单位为W或KW 。比功率是指单位质量或单位体积电池输出的功率。
1 锂离子二次电池的概况
锂离子电池的历史
1 锂离子二次电池的概况
锂离子电池的优点
1、高能量密度： 100 Wh/Kg以上，为镍镉电池的三倍，镍氢电池的两倍； 2、电压平台高：3.6 V，镍基电池为1.2 V； 3、低温下工作优：在-20～60℃的温度范围内工作，低温下的工作优于其它电 池； 4、低维护性：没有记忆效应，无需定期放电，最理想的保存方式，就是在 40%充电后冷藏保存，可以保存达十年之久 ； 5、低自放电率：约6％/月； 6、长循环寿命(＞1000次，100％DOD)； 7、环保：无重金属，无污染。
锂离子电池基础知识
周猛 上海大学 2017.11.15
摘要
1 锂离子二次电池的概况 2 锂离子电池的原理和特性 3 锂离子电池的应用与发展前景 4 锂离子电池材料
1 锂离子二次电池的概况
锂是金属中最轻的元素，且标准电极电位为-3.045 V，是金 属元素中电位最负的一个元素。且锂离子可以在TiS2和 MoS2等嵌入化合物中嵌入或脱嵌。
1 锂离子二次电池的概况
锂离子电池的种类
按形状分类：圆柱形、方形和扣式(或钱币形)； 按正极材料分类：氧化钴锂型、氧化镍锂型、氧化锰 锂型和磷酸铁锂型等；
按电解质材料不同分类：液态锂离子电池、聚合物锂 离子电池
1 锂离子二次电池的概况
锂离子电池的种类
相同点：液态锂离子电池和聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离 子都是相同的，电池的工作原理也基本一致。一般正极使用LiCoO2，负极 使用各种碳材料如石墨，同时使用铝、铜做集流体。 区别：主要区别在于电解质的不同, 锂离子电池使用的是液体电解质, 而聚合 物锂离子电池则以聚合物电解质（液态有机电解质吸附在聚合物基质上，这 种电解质既不是游离电解质也不是固体电解质）来代替, 这种聚合物可以是 “干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。