锂电池基础知识讲解
《锂电池基础知识》课件
负极材料的选用也需要根据具 体的应用场景和电池需求进行
选择。
电解液
电解液是锂电池中传输锂离子的介质，对电池的充放电 性能和安全性具有重要影响。
常用的电解液包括有机溶剂、锂盐和其他添加剂等。
电解液的成分和性质决定了锂离子的传输速率和稳定性 。
电解液的选用应根据电池的具体需求进行选择，以确保 电池的安全性和性能。
循环寿命长
总结词
锂电池经过多次充放电循环后，性能衰减较低，寿命较长。
详细描述
锂电池的循环寿命通常在数百次以上，甚至可以达到上千次 ，远高于普通铅酸电池的循环寿命。
环境友好
总结词
锂电池不含铅、汞等有害物质，对环境友好。
详细描述
锂电池在生产、使用和废弃处理过程中对环境的影响较小，符合绿色环保的理 念。
《锂电池基础知识》 ppt课件
xx年xx月xx日
• 锂电池简介 • 锂电池的组成 • 锂电池的特性 • 锂电池的应用 • 锂电池的安全使用
目录
01
锂电池简介
锂电池定义
01
锂电池是一种由锂金属或锂合金 为负极材料、使用非水电解质溶 液的电池。
02
锂电池的锂含量较高，具有高能 量密度、高电压、自放电率低等 优点。
进行电池更换。
维护与保养
定期检查
应定期检查锂电池的外观、充电 口和电池连接线是否正常，是否
有损坏或松动。
正确充电
应使用正确的充电器为锂电池充电 ，并按照充电器的指示进行充电。 在充电过程中，应注意观察电池的 温度变化，避免过热。
避免深度放电
深度放电可能会对锂电池造成不可 逆的损害。因此，在使用过程中， 应尽量避免深度放电的情况发生。
总结词
锂电池基础知识讲解
锂电池基础知识讲解理想的锂离子电池，除了锂离子在正负极之间嵌入和脱出外，不发生其他副反应，不出现锂离子的不可逆消耗。
实际的锂离子电池，每时每刻都有副反应存在，也有不可逆的消耗，如电解液分解，活性物质溶解，金属锂沉积等，只不过程度不同而己。
实际电池系统，每次循环中，任何能够产生或消耗锂离子或电子的副反应，都可能导致电池容量平衡的改变。
一旦电池的容量平衡发生改变，这种改变就是不可逆的，并且可以通过多次循环进行累积，对电池性能产生严重影响。
⑴正极材料的溶解尖晶石LiMn2O4中Mn的溶解是引起LiMn2O4可逆容量衰减的主要原因，对于Mn的溶解机理，一般有两种解释：氧化还原机制和离子交换机制。
氧化还原机制是指放电末期Mn3+的浓度高，在LiMn2O4表面的Mn+会发生歧化反应:2Mn3+（固） Mn4+（固）+Mn2+（液）歧化反应生成的二价锰离子溶于电解液。
离子交换机制是指Li+和H+在尖晶石表面进行交换，最终形成没有电化学活性的HMn2O4。
Xia等的研究表明，锰的溶解所引起的容量损失占整个电池容量损失的比例随着温度的升高而明显增大（由常温下的23%增大到55℃时的34%）[14]。
⑵正极材料的相变化[15]锂离子电池中的相变有两类：一是锂离子正常脱嵌时电极材料发生的相变；二是过充电或过放电时电极材料发生的相变。
对于第一类相变，一般认为锂离子的正常脱嵌反应总是伴随着宿主结构摩尔体积的变化，同时在材料内部产生应力，从而引起宿主晶格发生变化，这些变化减少了颗粒间以及颗粒与电极间的电化学接触。
第二类相变是Jahn-Teller效应。
Jahn-Teller效应是指由于锂离子的反复嵌入与脱嵌引起结构的膨胀与收缩，导致氧八面体偏离球对称性并成为变形的八面体构型。
由于Jahn-Teller效应所导致的尖晶石结构不可逆转变，也是LiMn2O4容量衰减的主要原因之一。
在深度放电时，Mn的平均化合价低于3.5V，尖晶石的结构由立方晶相向四方晶相转变。
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。
总结：锂电池作为一种高性能的电池技术，已经广泛应用于各个领域。
它的构造简单，工作原理清晰，具有高能量密度、长寿命等优点。
锂电池百科知识
锂电池百科知识
锂电池是一种充电电池，使用锂离子在正负两极之间移动来存储和释放电能。
它是目前最常见的可充电电池之一，广泛应用于电动汽车、手机、笔记本电脑、无人机和其他便携式电子设备中。
以下是有关锂电池的一些基本知识：
1. 成分：锂电池由正极、负极、电解质和隔膜组成。
正极通常使用氧化钴、磷酸铁锂等材料，负极通常使用石墨或锂钛酸锂等材料。
2. 工作原理：锂电池的工作原理是在充电时，锂离子通过电解液中的电解质移动从正极向负极，负极材料将锂离子插入其晶格中进行储存。
在放电时，锂离子从负极移动到正极，通过外部电路释放电能。
3. 优点：锂电池具有高能量密度、长循环寿命、轻便和无记忆效应的优点。
它们还具有较低的自放电速度和较少的环境污染。
4. 缺点：锂电池的缺点包括较高的成本、安全性问题（例如过充、过放、过热可能导致爆炸或火灾）以及对稀有资源的依赖（锂）。
5. 类型：常见的锂电池类型包括锂离子电池（Li-ion）、锂聚
合物电池（Li-polymer）和锂铁磷酸电池（LiFePO4）。
Li-ion
电池是最常见的一种，具有良好的能量密度和循环寿命。
Li-
polymer电池具有更高的安全性和柔性设计能力。
LiFePO4电池具有更高的安全性和较长的循环寿命，但能量密度较低。
6. 充电和保养：为了延长锂电池的寿命，需要遵循正确的充电和使用方法，如避免过充和过放、避免长时间存储在高温环境中、使用合适的充电器等。
总之，锂电池是一种常见的充电电池，具有广泛的应用前景，并且随着技术的不断进步，它的能量密度和循环寿命还将继续改善。
锂电池基础知识培训
锂电池基础知识培训锂电池是一种常见的电池类型，广泛应用于移动设备、电动车辆和可再生能源存储等领域。
本文将为大家介绍锂电池的基础知识，包括锂电池的结构、工作原理、充放电特性、安全性等方面。
一、锂电池结构锂电池通常由正极、负极、电解质和隔膜组成。
正极材料一般使用氧化物，如钴酸锂（LiCoO2）、磷酸铁锂（LiFePO4）等。
这些正极材料能够释放或吸收锂离子，实现电池的充放电过程。
负极材料通常采用石墨，能够嵌著锂离子形成锂插层化合物。
电解质是锂离子的传导介质，一般采用液态或聚合物电解质。
液态电解质具有高离子传导性和低内阻，而聚合物电解质则具有良好的安全性能。
隔膜用于隔离正负极，防止短路。
二、锂电池工作原理锂电池的工作原理是基于锂离子在正负极材料之间的嵌脱插过程。
充电时，外部电源提供电流，使得正极材料氧化，负极材料脱锂。
锂离子在电解液中移动，通过隔膜到达负极，嵌入到负极材料中。
放电时，锂离子从负极材料脱出，通过隔膜到达正极，嵌入到正极材料中。
同时，电子通过外部电路流动，产生电流，为外部设备供电。
锂电池的充放电过程是可逆的，可以循环多次使用。
三、锂电池充放电特性锂电池的充放电特性与其正负极材料有关。
充电时，锂电池通常采取恒流充电和恒压充电两个阶段。
恒流充电阶段中，电流保持不变，直到电池电压达到设定的峰值电压；恒压充电阶段中，电流逐渐减小，直到电池容量充满，电压保持恒定。
放电时，锂电池的电压会随着放电过程逐渐下降，当电压达到一定程度时需要停止放电，以避免过放。
锂电池的容量可以通过充放电循环实验来测试，常用的容量单位是安时（Ah）。
四、锂电池的安全性锂电池具有较高的能量密度，因此在不正确使用或存储时存在一定的安全风险。
首先，要注意避免过充和过放。
过充会造成电池内部压力过高，甚至发生爆炸；而过放会导致电池无法再次充电，损坏电池。
其次，在存储和携带锂电池时，应注意避免与金属物品短路，避免受到外力撞击。
此外，锂电池在高温环境下的使用会降低其寿命和安全性能，因此要避免长时间暴露在高温环境中。
锂电池基础知识科普
外壳 2
2
电池基础知识
储能装置
物理储能
化学储能
飞轮储能
压缩空气 储能etc...
铅酸电池
钠流电池
锂离子电 池etc...
电容器
储能装置分类
电磁储能
超导电磁 储能etc...
所有电池都是可以提供动力的， 只是大与小的关系（较大规模 的储能装置可以超过GWh，而 应用与蓝牙耳机或者手机电池 上的电池仅为0.1-5Wh)，因此 只要是可以称之为能量储存的 载体都可以被称为动力电池；
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隔膜
结构 生产方法 优点
缺点 应用范围
不同材质和结构隔膜的特点
PP
单层、双层
干法
机械强度高 耐热性好 透过性好 安全关断性能不如PE （闭孔温度＞150℃）
一次电池、二次电池、 大功率电池
PE 单层、双层 干法、湿法 均匀性好 安全性好（闭孔温度约 130℃） 耐高温性能不如PP
二次电池
PP/PE/PP 三层 干法 综合了PP、PE膜优点， 机械强度好，安全性更 高
➢ 按制造方法分 干法、湿法
➢ 按结构分 单层PP、PE 双层PP、PE 三层PP/PE/PP
制造方法 代表厂家
单向拉伸法
日本宇部 深圳星源 台湾高银
干法 吹膜法 美国Celgard
双向拉伸法
新乡格瑞恩 桂林新时
湿法
日本：Asahi，Tonen， Nitto，三井 美国：Entek 韩国：Wide、W-Able、 SK、W-scope 中国：佛山金辉
两种不同的极板在均相或者 异相的介质中，由于存在并 产生的电势差，在外加负载 的驱动下，发生氧化还原反 应，内部电流的移动产生电 流。如果电化学反应可以逆
有机锂电入门知识点总结
有机锂电入门知识点总结导论有机锂电池是一种新型电池技术，具有高能量密度、长寿命、快速充电等优势，在电动车、手机、笔记本电脑等电子产品中得到广泛应用。
有机锂电池基于锂离子在电极之间移动的原理，可以储存电能并释放电能。
本文将从有机锂电池的基本原理、结构、特性、应用等方面入手，对有机锂电池进行详细介绍。
一、有机锂电池的基本原理有机锂电池是一种通过电化学反应来储存和释放电能的设备。
它的基本工作原理是利用锂离子在正负极之间移动，通过电化学反应来储存和释放电能。
有机锂电池的正负极材料一般采用锂化合物，如锂钴氧化物、锂三氧化钴等。
在充电时，正极材料会释放锂离子，负极材料会吸收锂离子，而在放电时则是相反的过程。
锂离子在电极之间移动，通过电解质进行传导，在正负极之间储存和释放电能。
二、有机锂电池的结构有机锂电池通常由正负极、隔膜、电解质和外壳组成。
其中，正负极用于储存和释放电能，隔膜用于阻止正负极之间的短路，电解质用于传导锂离子，外壳用于保护电池内部结构。
正负极的材料一般采用锂化合物，如锂钴氧化物、锂三氧化钴等；隔膜一般采用聚丙烯薄膜或聚合物薄膜；电解质一般采用有机溶剂和锂盐混合物，如碳酸乙烯二醇酯和锂盐混合物；外壳一般采用铝合金或不锈钢材质。
三、有机锂电池的特性有机锂电池具有高能量密度、长寿命、快速充电等特性。
高能量密度是指单位重量或体积的电池可以存储的电能量较大；长寿命是指电池可以经受数千次充放电循环，依然保持较高的能量存储和释放能力；快速充电是指电池可以在较短的时间内完成充电过程。
此外，有机锂电池还具有安全性高、环保等优点。
四、有机锂电池的应用有机锂电池在电动车、手机、笔记本电脑等电子产品中得到广泛应用。
在电动车中，有机锂电池可以提供高能量密度和快速充电的特性，可以满足电动车长距离行驶和短时间充电的需求；在手机和笔记本电脑中，有机锂电池可以提供长寿命和高能量密度的特性，可以满足移动设备长时间使用的需求。
结论有机锂电池是一种新型电池技术，具有高能量密度、长寿命、快速充电等特性，在电动车、手机、笔记本电脑等电子产品中得到广泛应用。
锂电池基础知识
一锂电池的构成锂电池主要由两大块构成,电芯和保护板PCM动力电池一般称为电池管理系统BMS,电芯相当于锂电池的心脏,管理系统相当于锂电池的大脑.电芯主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳构成,而保护板主要由保护芯片或管理芯片、MOS管、电阻、电容和PCB板等构成.锂电池的产业链结构如下图：电芯的构成如下面两图所示:锂电池的PACK的构成如下图所示:二锂电池优缺点锂电池的优点很多,电压平台高,能量密度大重量轻、体积小,使用寿命长,环保.锂电池的缺点就是,价格相对高,温度范围相对窄,有一定的安全隐患需加保护系统.三锂电池分类锂电池可以分成两个大类：一次性不可充电电池和二次充电电池又称为蓄电池.不可充电电池如锂二氧化锰电池、锂-亚硫酰胺电池.二次充电电池又可以分为下面根据不同的情况分类.1．按外型分：方形锂电池如普通手机电池和圆柱形锂电池如电动工具的18650；2．按外包材料分：铝壳锂电池,钢壳锂电池,软包电池；3．按正极材料分：钴酸锂LiCoO2、锰酸锂LiMn2O4、三元锂LiNixCoyMnzO2、磷酸铁锂LiFePO4；4．按电解液状态分：锂离子电池LIB和聚合物电池PLB；5．按用途分：普通电池和动力电池.6．按性能特性分：高容量电池、高倍率电池、高温电池、低温电池等.四常用术语解释1. 容量Capacity指一定的放电条件下可以从电池锂获得的电量.我们在高中学物理是知道,电量的公式为Q=It,单位为库伦,电池的容量单位规定为Ah安时或mAh毫安时.意思是1AH的电池在充满电的情况下用1A的电流放电可以放1个小时.以前的NOKIA的老手机的电池像BL-5C一般是500mAh,现在的智能手机电池800~1900mAh,电动自行车一般都是10~20Ah,电动汽车一般都是20~200Ah等.2. 充放电倍率Charge-Rate/Discharge-Rate表示以多大的电流充电、放电,一般以电池的标称容量的倍数为计算,一般称为几C.像容量1500mAh的电池,规定1C=1500mAh,如果以2C放电也就是以3000mA的电流放电,充放电就是以150mA的电流充放电.3. 电压OCV: Open Circuit Voltage电池的电压一般指锂电池的标称电压也叫额定电压.普通锂电池的标称电压一般为,我们也称其电压平台为.我们说的电压一般指的是电池的开路电压.当电池20~80%的容量时,电压集中在左右~左右,容量太高或太低,电压变化较大.4. 能量Energy/功率Power电池以一定的标准放电,电池所能放出的能量E,单位为Wh瓦时或KWh千瓦时,另外1KWh=1度电.物理书上有基本概念,E=UIt,也等于电池电压乘以电池的容量.而功率的公式为,P=UI=E/t,表示单位时间能够释放的能量.单位为W瓦或KW千瓦.像容量为1500mAh的电池,标称的电压一般为,故对应的能量为.5. 内阻Resistance由于充放电时不能等效为一个理想的电源,有一定的内阻.内阻是要消耗能量的,当然内阻越小越好.电池内阻单位用毫欧mΩ.一般电池的内阻由欧姆内阻和极化内阻组成,内阻的大小受电池的材料、制造工艺,还有电池的结构的影响.6. 循环寿命Cycle Life电池充电和放电一次就称为一个循环,循环使用寿命是衡量电池寿命性能的一个重要指标.IEC标准规定手机锂电池,放电至,1C充电至 V,反复循环 500次后电池容量应保持为初始容量的60%以上.也就是说锂电池的循环寿命为500次.国标规定,循环寿命300次后,容量应保持初始容量的70%.电池容量低于初始容量的60%一般要考虑报废处理了.7. 放电深度DOD: Depth of Discharger定义为电池放出的容量占额定容量的百分比.锂电池一般放电深度越深,电池寿命越短.8. 终止电压Cut-Off Voltage终止电压分为充电终止电压和放电终止电压,也就是说电池不能继续充电或放电的电压,在终止电压下再继续充电或放电对电池的寿命影响很大.锂电池的充电终止电压一般为,放电终止电压为.锂电池超过终止电压的深充或深放是严格禁止的.9. 自放电率Self-Discharge指电池在存放期间容量的下降率,用单位时间内容量下降的百分比表示.一般的锂电池的自放电率为2%~9%/月.10. SOCState of Charge指电池的剩余电量与可以放出总电量的百分比,0~100%.反映电池剩余电量情况.五电池命名规则不同的厂家有不同的命名规则,但通用电池大家都遵循统一的标准,根据电池的名称可以知道电池的尺寸等.IEC61960规定,圆柱形和方形电池的规则如下：1. 圆柱形电池,3个字母后跟5个数字,3个字母,第一个字母表示负极材料,I表示有内置的锂离子,L表示锂金属或锂合金电极.第二个字母表示正极材料,C表示钴,N表示镍,M表示锰,V表示钒.第三个字母为为R表示圆柱形.5个数字,前2个数字表示直径,后3个数字表示高度,单位都为mm.2. 方形电池,3个字母后更6个数字,3个字母,前两个字母的意义和圆柱形一样,后一个字母为P表示为方形.6个数字,前2个数字表示厚度,中间2个表示宽度,后面2个表示高度长度,单位也为mm.如：ICR 18650就是直径为18mm,高度为65mm的通用的18650圆柱形电池；ICP 053353就是厚度为5mm,宽度为33mm,高度长度为53mm的方形电池. 六锂电池工艺不同的电池、不通的厂家工艺流程有一定的差异,详细的工艺流程会很复杂,下面列出基本的工艺流程,电芯制作的工艺流程和PACK制作的工艺流程.电芯生产工艺流程主要为极片制造、电芯制作、电池装配、注液、化成、分选等工序.从配料到卷绕,是正极、负极分不同的车间同时做的,正负极做好后再一起做后面的工序.中间会插入不同的品质检测QA环节.七电池的成组和串并联应用在不同的领域中,对电池的要求不一样,系统对电压,容量,内阻等都有一些特殊的要求.往往单节电池不能满足要求,需要电池串并联后才能给外供电.电池串并联后的性能由最差那一节电池的性能决定,也就是我们常说的“木桶原理”,因此电池成组最重要的一点就是电池性能参数的一致性.像笔记本,电动自行车,电动汽车,储能系统等都需要考虑电池的串并联组成电池包.笔记本电池电压一般是或,主要采用18650电池,所以一般2串3并或2串4并. Apple iPAD就是3块聚合物电池并联,容量25Wh左右.电动自行车和电动摩托车系统一般是24V、36V、48V、60V、72V系统,具体成组情况见下表S代表串联.纯电动汽车和混合动力EV/PHEV电压更高,250~500V左右,最大会串联到150节以上.另外电池成组串并联是要考虑很多东西,电池的电压平台的一致性,电池的容量的一致性,电池的内阻的一致性等.电池的串并联后其参数的一致性对电池的性能和寿命有很大的影响.八各种动力电池对比动力电池主要是更具其应用来考虑的,主要应用在电动电动汽车、电动自行车、电动工具等.动力电池区别于普通电池又其一定的特殊性：1.电池的串并联2.电池的容量较大3.电池的放电倍率较大混合动力和电动工具4.电池的安全性要求较高5.电池的工作温度范围较宽6.电池的使用寿命长,一般要求5~10年由于动力电池的特殊性,其工艺和材料的也存在一定的差异,根据正极材料的情况主要分为锰酸锂LiMn2O4、三元锂LiNixCoyMnzO2、磷酸铁锂LiFePO4等,其电压平台、能量密度、价格、安全性等都有一定的差异,具体见下表的对比：其中钴酸锂由于其稳定性较差,价格较高等原因很少用做动力电池,放在下表一并列出对比九锂电池模型电池内阻在电气特性上,不完全等效为一个电阻,具体可以参考国外的PNGV等效电路模型.如下图所示.电池的内阻主要由欧姆内阻R0还有极化内阻R1构成,其中C1为极化电容.电池的内阻测量业内有2种主流的测试方式,直流放电法和交流注入法,不能用普通的测电阻的方法测量得到,一般用专门的内阻测量仪测试.电池的内阻是反映电池的性能和寿命的一个重要参数.快到电池的循环寿命时,电池的内阻会急剧变大.如下图循环次数和内阻的关系所示.十锂电池电气特性和关键参数1．电池的充放电曲线锂电池的充放电曲线指的是电池的容量和开路电压的关系曲线,根据电池的放电曲线,可以粗略的估计电池的电量,如下图所示.锂电池的充放电曲线不仅与充电放电电流的大小有关还与温度有关.如下图所示. 2．电池的关键参数锂电池由于其本身特性决定不能过充、不能过放、不能过流、不能过温,因此考虑安全性和电池寿命,电池要做好相关保护.有几个参数是经常碰到的,一并列出来.电压情况不同厂商差异不大,工作温度和放电倍率不同的电池或不同的厂家会有一些差异.十一锂电池保护和管理要求和系统由于锂电池本身的特性决定一定要加电池保护板PCM或电池管理系统BMS,没有保护板或管理系统的电池是禁止使用的,会存在巨大的安全隐患.对电池系统来说安全永远是第一位的.电池如果没有很好的保护或管理,可能存在寿命变短、损坏或爆炸的风险.电池保护板PCM: Power Circuit Module主要应用在像手机、笔记本等消费类产品.电池管理系统BMS: Battery Management System主要应用在动力电池,像电动汽车、电动自行车、储能等大型系统.电池保护PCM主要功能,电池过充保护OVP、过放保护UVP、过温保护OTP、过流保护OCP等.一旦出现异常情况,系统自动切断,确保系统安全.电池保护系统技术已非常成熟,相关的板厂很多,主要集中在华南地区,并且有专门的IC厂商提供专门的锂电池保护芯片,这一块已经相对比较成熟,国内有很多成熟的保护IC芯片已经出来.电池管理系统BMS的主要功能除了保护系统的相关基本保护功能外,还有电池电压、温度及电流测量、能量均衡、电量SOC计算及显示、异常报警、充放电管理、通信等,有些BMS系统还集成热量管理、电池加热、电池健康状况SOH分析、绝缘电阻测量等.BMS功能介绍及分析：1.电池保护,和PCM差不多,过充、过放、过温、过流,还有短路保护.像普通的锂锰电池和三元锂电池,一旦检测到任何一节电池电压超过或任何一节电池电压低于系统就会自动切断充电或放电回路.如果电池温度超过电池的工作温度或电流大于电池的放电电流,系统会自动切断电流通路,保障电池和系统安全.2.能量均衡,整个电池包,由于很多节电池串联,工作一定时间后,由于其电芯本身的不一致性、工作温度的不一致性等原因的影响,最后会表现出很大的差异,对电池的寿命和系统的使用有巨大的影响,能量均衡就是弥补电芯个体之间的差异去做一些主动或被动的充电或放电的管理,确保电池的一致性,延长电池的寿命.业内一般有被动均衡和主动均衡两类方式,其中被动均衡主要是把电量多的电量通过电阻消耗达到均衡,主动均衡主要是把电量多的电池的电量通过电容、电感或变压器转移到电量少的电池达到均衡.被动和主动均衡对比见下表.由于主动均衡系统相对复杂,成本相对较高,主流依然还是被动均衡.3. SOC计算,电池的电量计算是BMS很重要的一块,很多系统都需要比较精确知道剩余电量的情况.由于技术的发展,SOC的计算积累的很多的方法,精度要求不高的可以根据电池电压判断剩余电量,精确的方法主要的是电流积分法又叫Ah法,Q = ∫i dt ,还有内阻法、神经网络法、卡尔曼滤波法等.业内主流依然是电流计分法.4.通信,不同的系统对通信接口的要求不一样,主流的通信接口有SPI、I2C、CAN、RS485等.其中汽车和储能系统主要是CAN和RS485.BMS系统由于竞争还不充分,加之其系统的复杂性,系统厂商相对较少,相关的芯片厂商也主要是欧美几家大厂,国内有少数几家大公司在研发.未来的机会很多.希望在BMS上对技术、产品和厂家有一些详细了解的可以发email沟通.十二电池充电要求和系统锂电池主流的充电方式是恒流恒压CC/CV : Constant Current – Constant Voltage,先恒流充电,到一定的电位后再恒压充电,好的充电器还可以根据电池的电压状态涓流充,有些系统在后面还增加了脉冲充电方式,另外根据时间设置充电结束.一般的充电器都集成有限流、限压,过压保护,过流保护,过温保护,防反接等功能.具体充电系统如下图所示.另外充电器充电一般和PCM或BMS配合在电池恒压充阶段一起做能量均衡.像普通的钴酸锂电池,检测到电池电压低于,充电器启动涓流充电左右,以免损坏电池,当电池电压充到后改为恒流充电1C左右,电流大小依据系统来定,检测到电池电压到转换为恒压充电,当电池电流降到左右,充电结束,关闭充电系统和充电回路.先涓流再恒流最后恒压,充电曲线如下图所示.充电器根据功率大小的不同,采用不同的控制技术,小功率的主要是线性电源的方案,大功率主要是开关电源的方案.充电器技术已经相当成熟,充电器性能和效率都基本能够达到一个比较好的水平,相关的厂商很多,充电器主要涉及的技术还主要是电源技术和电池技术,相关的厂商也是以前做电源的相关厂商.十三锂电池应用领域电池主要应用在消费类产品、数码类产品、动力产品、医疗和安防等.十四锂电池相关标准电池方面欧洲、美国、日本、中国有不同的标准,一些相关标准整理如下表.。
锂电池安全知识教育手册
锂电池安全知识教育手册锂电池作为一种高效、环保的能源存储方式，在众多领域得到了广泛应用。
然而，由于锂电池具有较高的能量密度和化学活性，其安全性问题也不容忽视。
为了确保锂电池的安全使用，提高大家的锂电池安全意识，我们特编制本手册，供大家研究和参考。
一、锂电池基础知识1.1 锂电池的定义与分类锂电池是一种以锂为主要活性物质的原子电池。
根据电池的正极材料的不同，锂电池可分为锂离子电池、锂聚合物电池、锂铁磷酸电池等。
1.2 锂电池的工作原理锂电池在放电过程中，正极材料发生氧化反应，释放出电子；负极材料发生还原反应，吸收电子。
电子通过外电路流动，形成电流。
在充电过程中，反应方向相反。
1.3 锂电池的主要性能参数- 能量密度：单位体积或单位质量的电池所能储存的能量。
- 循环寿命：电池可重复充电和放电的次数。
- 工作温度范围：电池能正常工作的环境温度。
- 充放电速率：电池在单位时间内所能充电或放电的容量。
二、锂电池的安全使用与维护2.1 锂电池的存放- 避免高温、高湿环境存放。
- 避免与金属、尖锐物品等接触，以免短路。
- 存放时应保持电池电量在20%-80%之间。
- 存放环境应通风、干燥。
2.2 锂电池的充电- 使用符合国家标准的充电器和电池。
- 充电时避免电池受到撞击、振动。
- 充电过程中，注意电池的温度变化，避免过热。
- 充满后及时拔掉电源，避免过充。
2.3 锂电池的使用- 避免电池受到强烈撞击、震动。
- 避免电池长时间处于高温、高湿环境。
- 避免电池过充、过放。
- 定期检查电池外观，如有异常应及时处理。
2.4 锂电池的维护- 定期对电池进行充放电，以保持其活性。
- 避免电池长时间不用，导致性能下降。
- 如电池出现鼓包、漏液等异常现象，应立即停止使用，并妥善处理。
三、锂电池的安全事故处理3.1 锂电池安全事故的类型- 过充、过放导致的热失控。
- 电池短路导致的火灾、爆炸。
- 电池受到撞击、振动导致的破损、泄漏。
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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
锂电池基础知识介绍
锂电池基础知识介绍在现代科技的飞速发展中，锂电池已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从智能手机、笔记本电脑到电动汽车，锂电池的身影无处不在。
那么，究竟什么是锂电池？它是如何工作的？又有哪些特点和类型呢？接下来，让我们一起走进锂电池的世界，了解一下它的基础知识。
一、锂电池的定义与工作原理锂电池，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
其工作原理主要基于锂离子在正负极之间的嵌入和脱嵌过程。
在充电时，锂离子从正极材料中脱出，经过电解质溶液，嵌入到负极材料中；而在放电时，锂离子则从负极脱出，经过电解质溶液，重新嵌入到正极材料中。
这个过程中，电子通过外电路从负极流向正极，从而产生电流，为我们的设备提供电能。
二、锂电池的主要特点1、高能量密度这意味着锂电池在相同体积或重量下，能够存储更多的电能，从而使设备具有更长的续航能力。
2、长循环寿命经过多次充放电循环后，锂电池仍能保持较好的性能，减少了更换电池的频率和成本。
3、低自放电率在不使用的情况下，锂电池自身消耗的电量相对较少，能够长时间保持电量。
4、无记忆效应不像某些其他类型的电池，锂电池在充电前不需要完全放电，使用起来更加方便。
5、快速充电能力能够在较短的时间内充满电，提高了使用效率。
三、锂电池的分类1、按照正极材料分类常见的有钴酸锂（LiCoO₂）、锰酸锂（LiMn₂O₄）、磷酸铁锂（LiFePO₄）、三元材料（如镍钴锰酸锂 Li(NiCoMn)O₂）等。
钴酸锂电池具有较高的能量密度，但安全性相对较差；锰酸锂电池成本较低，但循环寿命和能量密度相对较低；磷酸铁锂电池安全性高、循环寿命长，但能量密度相对较低；三元材料锂电池则在能量密度、循环寿命和成本之间取得了较好的平衡。
2、按照形状分类可分为圆柱形锂电池、方形锂电池和软包锂电池。
圆柱形锂电池如常见的 18650 电池，一致性较好；方形锂电池空间利用率高；软包锂电池则具有重量轻、形状灵活等优点。
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。
- 过放电保护：同样采用BMS进行电池放电控制，避免过放电导致安全风险。
- 过热保护：采用温度传感器进行监控，一旦温度超过安全范围，将自动停止充放电。
6. 锂电池的环境影响- 电池回收：为了减少对环境的影响，应该将废旧的锂电池送至专门的回收中心进行处理和回收利用。
- 资源稀缺性：锂是一种有限资源，长期大规模使用可能会引发资源短缺问题，因此应该重视电池的循环利用和节约能源。
锂电池的一些基本知识
一、电池的化学知识物质发生化学反应的种类有多种，其中一种是氧化还原反应，在这种反应中，实际是电子在反应物中的转移过程。
通常把提供电子的物质叫还原剂，接受电子的物质叫氧化剂。
在电池体系里，一般把这些还原剂或氧化剂统一称作活性物质，活性物质在电池体系中发生的氧化还原反应就是电池反应。
原剂或氧化剂和导电骨架加工在一起，便成了电极，其中，还原剂电极发生电池反应时是失去电子，叫负极，而由氧化剂组成的电极在反应中则得到电子，叫正极，对于可充电的电池，正极又叫阴极，负极又叫阳极。
当电极插入到相关的溶液时，便获得了一电势，一般称为电极电位.正极，负极处于一相同溶液体系之下是否有电位差，是能否发生电池反应的必要条件。
1.1. 电池的工作原理和分类电池是将物质的化学能转变成电能的一种装置。
电池工作时，负极（阳极）发生化学反应，给出电子，电子通过外部电子通道传到正极（阴极）并被其消耗，就这样，电池工作时，电子会源源不断的从负极（阳极）跑出来，通过外部电路到达正极（阴极），直到两电极中某一方被消耗完，电子才会停止转移。
电子的定向流动便成为电流，最终获得电能。
1.2. 电池的组成要使电池能连续工作，必需包含以下部分：电极，电解质，隔离物以及电池外壳。
1.2.1 电极一般由活性物质和导电骨架组成，如前所述，又分为正（阴）极和负（阳）极，是电池的核心部分，是电池产生电能的源泉，通过两极上活性物质和化学变化使化学能转变为电能，导电骨架主要起着传导电子和支撑活性物质的作用，又叫集流体。
1.2.2 电解质的一般作用是完成电池放电时的离子导电过程。
电池工作时，负极提供的电子通过电池体系的外部电路到达正极从而提供电能，要实现这个能量转换过程，还必需要有一个内部离子导电过程以完成电流回路。
离子的正向移动产生电流，电解质的导电就是通过其内部体系的离子迁移从而实施离子导电。
1.2.3 隔离物能常是指置于电池正负极之间的材料，其作用是阻止正、负极活性材料的直接接触，防止电池的内部短路，并能阻挡两极粉状物质的透过。
锂离子电池基础知识
电池基础知识培训资料一、锂离子电池工作原理与性能简介：1、电池的定义：电池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,电池即是一种化学电源,它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极,两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中,当连接在某一外部载体上时,通过转换其内部的化学能来提供能源.2、锂离子电池的工作原理：即充放电原理.Li-ion的正极材料是氧化钴锂,负极是碳.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.我们通常所说的电池容量指的就是放电容量.在Li-ion的充放电过程中,锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态.Li-ion就象一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象运动员一样在摇椅两端来回奔跑.所以,Li-ion又叫摇椅式电池.通俗来说电池在放电过程中,负极发生氧化反应,向外提供电子；在正极上进行还原反应,从外电路接收电子,电子从负极流到正极,而电流方向正好与电子流动方向相反,故电流经外电路从正极流向负极.电解质是离子导体,离子在电池内部的正负极之间定向移动而导电,阳离子流向正极,阴离子流向负极.整个电池形成了一个由外电路的电子体系和电解质的离子体系构成的完整放电体系,从而产生电能.正极反应：LiCoO2==== Li1-xCoO2+ xLi+ + xe负极反应：6C + xLi+ + xe- === Lix C6电池总反应：LiCoO2 + 6C ==== Li1-xCoO2 + LixC63、电池的连接：根据电池的电压与容量的需求,可以把电池做串联、并联及混连连接.a、串联：电压升高,容量基本不变；b、并联：电压基本不变,容量升高；c、混联：电压与容量都会升高；4、化学电池的种类：锂离子电池按电池外形来分类,可分为圆柱形、方形、钮扣形和片状形等.电池型号标识方法如下：1、圆柱形电池标识由3个字母加5个数字加1个字母加2或3个数字组成.2、方形电池标识由3个字母加6个数字加1或2个字母加2或3个数字组成组成.3、第一个字母I表示有内置锂离子电池.4、第二个字母表示电池的正极材料基于钴的电极.5、第三个字母表示电池的形状,R表示圆柱形电池,P表示方形电池、S表示软包装电池.6、圆柱形电池5个数字分别表示电池直径与高度,方形电池6个数字分别表示电池的厚、宽、高；单位mm.7、圆柱形电池第四个字母表示电池的级别,有A级、C级；最后2或3个数字表示电池的容量缩写.8、方形电池第四个字母表示电池壳体的材料,A表示铝壳,S表示钢壳,第五个字母R表示壳体边缘的形状.例如：圆柱形电池ICR18650A180例如：方形电池ICP533436AR65二、锂离子电池的主要构成：1、电池的构成：电池一般由电芯、Fuse或PTC、保护板或电路板、五金片、外壳以及一些辅料组成.一般锂离子电芯由正极片、负极片、隔膜纸、电解液、盖板盖帽、绝缘片、壳体铝塑膜、钢壳、铝壳等部件组成.正极片：活性物质为氧化锂钴,锂离子化合物LiCoO2/LiNiO2/LiMn2O4、导电剂Super-P、溶剂NMP、粘接剂PVDF和铝箔组成.负极片：活性物质为碳,碳粉CMP2、粘接剂SBR、添加剂CMC和铜箔组成.隔膜纸：PP、PE、PP/PE/PP；主要作用是绝缘并传导离子,除此之外,在安全上若电池内中短路温度升高时,隔膜纸亦具有Shut Down功能,造成内部电阻升高,避免Thermal Runway.电解液：有机电解液2、保护板：保护板通常包括控制IC、MOS开关及辅助配件NTC、ID存储器等.其中控制IC,在一切正常的情况下控制MOS开关导通,使电芯与外电路沟通,而当电芯电压或回路电流超过规定值时,它立刻控制MOS开关关断,保护电芯的安全.保护板的功能：1、过充保护：当电芯电压升到一定值时以下,保护板会切断充电回路；2、过放保护：当电芯电压低到一定值时以下,保护板会切断放电回路；3、短路保护：当电池正、负极两端短路时,可迅速切断回路,保护电芯；4、过流保护：当电池输出电流超过某一个值时2A左右,保护电路会切断输出回路；5、其它辅助功能：保护板上一般还有NTC、识别电阻以及解码芯片等,主要作用是保护电池能与主机及原装充电器正常充电与使用；三、电池基础术语1、电压概念：即电位差,是产生电流的力开路电压：是指电池在非工作状态下即电路无电流流过时,电池正负极之间的电势差.一般情况下,Li-ion充满电后开路电压为左右,放电后开压为左右,通过电池的开路电压,可以判断电池的荷电状态.工作电压：又称端电压,是指电池在工作状态下即电路中有电流过时电池正负极之间电势差.在电池放电工作状态下,当电流流过电池内部时,不需克服电池的内阻所造成阻力,故工作电压总是低于开路电池,充电时则与之相反.Li-ion的放电工作电压在左右.平均电压：电池放电时,从开始到放电终止时的电压平均值.终止电压：规定放电终止时电池的负载电压,其值为n锂离子单体电池的串联只数用“n”表示.2、容量：指电池内的活性物质参加电化学反应所能放出的电能称为电池的容量.单位为mAh或Ah.1Ah=1000mAh容量大小是由正负极中活性物质的数量多少来决定的一是活性物质的重量,二是活性物质的利用率.设计容量：根据电池内所含活性物质的量,从电化学理论计算电池的容量称为设计容量.额定容量：指电池经设计后,经电池制程过程的影响,电池所能达到容量称为额定容量.实际容量：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.3、内阻：是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力.有欧姆内阻与极化内阻两部分组成.电池内阻大,会导致电池放电工作电压降低,放电时间缩短.内阻大小主要受电池的材料、制造工艺、电池结构等因素的影响.是衡量电池性能的一个重要参数.注：一般以充电态内阻为标准.测量电池的内阻需用专用内阻仪测量,而不能用万用表欧姆档测量.单位为毫欧mΩ静态电阻：即放电时电池内阻动态电阻：即充电时电池内阻4、放电平台：放电平台是恒压充到电压为并且电电流小于时停充电,然后搁置10分钟,在任何们率的放电电流下下放电至时的放电时间.是衡量电池好坏的重要标准.5、充放电倍率时率：是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值,它在数据值上等于电池额定容量的倍数,通常以字母C表示.如电池的标称额定容量为600mAh为1C1倍率,300mAh则为,6A600mAh为10C.以此类推.时率又称小时率,时指电池以一定的电流放完其额定容量所需要的小时数.如电池的额定容量为600mAh,以600mAh的电流放完其额定容量需1小时,故称600mAh 的电流为1小时率,以此类推.6、自放电率：又称荷电保持能力,是指电池在开路状态下,电池所储存的电量在一定条件下的保持能力.主要受电池制造工艺、材料、储存条件等因素影响.是衡量电池性能的重要参数.注：电池100%充电开路搁置后,一定程度的自放电正常现象.在GB标准规定LI-ion后在20±2℃条件下开条件下开路搁置28天.可允许电池有容量损失.7、内压：指电池的内部气压,是密封电池在充放电过程中产生的气体所致,主要受电池材料、制造工艺、电池结构等因素影响.其产生原因主要是由于电池内部水分及有机溶液分解产生的气体于电池内聚集所致.高倍率的连续过充,会导致电池温度升高、内压增大,严重时对电池的性能及外观产生破坏性影响,如漏液、鼓底,电池内阻增大,放电时间及循环寿命变短等. Li-ion任何形式的过以都会导致电池性能受到严重破坏,甚至爆炸.帮Li-ion 在充电过程中需采用恒流恒压充电方式,避免对电池产生过充.8、压降：电池按定性充电至80%以上,测量其电池空载电压.5W/2W电池作为负载连接电池正负极端开关作为电池的断路,通路的装置进行串联.打开开关后5秒电压下降不大于0.4V,为合格主要为测试电池负载性能.9、电池的负载能力: 当电池的正负极两端连接在用电器上时,带动用电器工作时的输出功率,即为电池的负载能力.10、充电效率：充电效率是指电池在充电过程中所消耗的电能转化成电池所能储蓄顾的化学能程度的量度.主要受电池工艺,配方及电池的工作环境温度影响,一般环境温度越高,则充电效率要低.11、放电效率：放电效率是指在一定的放电条件下放电至终点电压所放出的实际电量与额定容量之比,主要受放电倍率,环境温度,内阻等到因素影响,一般情况下,放电倍率越高,则放电效率越低.温度越低,放电效率越低.12、一次电池和充电电池有什么区别电池内部的电化学性决定了该类型的电池是否可充,根据它们的电化学成分和电极的结构知,真正的可充电电池的内部结构之间所发生反应是可逆的.理论上,这种可逆性是不会受循环次数的影响,既然充放电会在电极体积和结构上引起可逆的变化,那么可充电电池的内部设计必须支持这种变化,既然,一次电池仅做一放电,它内结构简单得多且不需要支持这种变化,因此,不可以将一次电池拿来充电,这种做法很危险也很不经济,如果需要反复使用,应有尽有选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池,这种电池也可称为一次电池或蓄电池.13、一次电池和二次电池还有其他的区别吗另一明显的区别就是它们能量和负载能力,以及自放电率,二次电池能量远比一次电池高,然而他们的负载能力相对要小.14、可充电便携式电池的优缺点是什么充电电池寿命较长,可循环1000次以上,虽然价格比干电池贵,但如果经常使用的话,是比较划算的.充电电池的容量比同规格的碱锰电池或锌碳电池低,比如,他们放电较快.另一缺点是由于他们几近恒定的放电电压,很难预测放电何时结束.当放电结束时,电池电压会突然降低.假如在照相机上使用,突然电池放完了电,就不得不终止.但另一方面可充电电池能提供的容量比太部分一次电池高.但Li-ion电池却可被广泛地用照相器材中,因为它容量高,能量密度大,以及随放电深度的增加而逐渐降低的放电电压.15、充电电池是怎样实现它的能量转换每种电池都具有电化学转换的能力,即将储存的化学能直接转换成电能,就二次电子也叫蓄电池而言另一术语也称可充电使携式电池,在放电过程中,是将化学能转换成电能；而在充电过程中,又将电能重新转换成化学能.这样的过程根据电化学系统不同,一般可充放电500次以上,而我司产品li-ion可重复充放电1000次以上.Li-ion是一种新型的可充电便携式电池.它的额定电压为,它的放电电压会随放电的深度逐渐衰退,不象其他充电电池一样,在放电未,电压突然降低.16、Li-ion电池有哪些优点哪些缺点Li-ion具有以下优点：1单体电池的工作电压高达：2比能量大,目前能达到的实际比能量为100-115Wh/kg和240-253Wh/L2倍于Nl-Cd,倍于Ni-MH,未来随着技术发展,比能量可高达150Wh/kg和400 Wh/L3循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至1000次.对于小电流放电的电器,电池的使用期限将倍增电器的竞争力.4安全性能好,无公害,无记忆效应.作为Li-ion前身的锂电池,因金属锂易形成枝晶发生短路,缩减了其应用领域：Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素：部分工艺如烧结式的Ni-Cd电池存在的一大弊病为“记忆效应”,严重束缚电池的使用,但Li-ion根本不存在这方面的问题.5自放电小室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右,大大低于Ni-Cd的25-30%,Ni、MH的30-35%.Li-ion也存在着一定的缺点,如：1电池成本较高.主要表现在LiCoO2的价格高Co的资源较小,电解质体系提纯困难.2不能大电流放电.由于有机电解质体系等原因,电池内阻相对其他类电池大.故要求较小的放电电流密度,一般放电电流在以下,只适合于中小电流的电器使用.3需要保护线路控制.A、过充保护：电池过充将破坏正极结构而影响性能和寿命；同时过充电使电解液分解,内部压力过高而导致漏液等问题；故必须在的恒压下充电；B、过放保护：过放会导致活性物质的恢复困难,故也需要有保护线路控制.17、锂离子安全特性是如何实现的为了确保Li-ion安全可靠的使用,专家们进行了非常严格、周密的电池安全性能设计,以达到电池安全考核指标.1隔膜135℃自动关断保护采用国际先进的Celgars2300PE-PP-PE三层复合膜.在电池升温达到120℃的情况下,PE复合膜两侧的膜孔闭合,电池内阻增大,电池内部升温减缓,电池升温达到135℃时,PP膜孔闭合,电池内部断路,电池不再升温,确保电池安全可靠.2向电解液中加入添加剂在电池过充,电池电压高于的条件下,电解液添加剂与电解液中其他物质聚合,电池内阻大幅度增加,电池内部形成大面积断路,电池不再升温.3电池盖复合结构电池盖采用刻痕防爆球结构,电池升温时,电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀,电池内压加大,压力达到一定程度刻痕破裂、放气.4各种环境滥用测试进行各项滥用实验,如外部短路、过充、针刺、冲击、焚烧等,考察电池安全性能.同时对电池进行温度冲击实验和振动、跌落、冲击等力学性能实验,考察电池在实际使用环境焉的性能情况.18、为什么恒压充电电流为逐渐减少因为恒流过程终止时,电池内部的电化学极化然保持再整个恒流中相同的水平,恒压过程,再恒定电场作用下,内部Li+的浓差极化在逐渐消除,离子的迁移数和速度表现为电流逐渐减少.19、为什么电池要储存一段时间后才能包装出货电池的储存性能是衡量电池综合性能稳定程度的一个重要参数.电池经过一定时间储存后,允许电池的容量及内阻有一定程度的变化.经过了一段时间的储存,可以让内部各成分的电化学性能稳定下来,可以了解该电池的自放电性能的大小,以便保证电池的品质.20、为什么要化成电池制造后,通过一定的充放电方式将其内部正负极物质激活,改善电池的充放电性能及自放电、储存等综合性能的过程称为化成,电池粉有经过化成后才能体现真实性能.21.什么是分容电池在制造过程中,因工艺原因使得电池的实际容量不可能完全一致,通过一定的充放电制度检测,并将电池按容量分类的过程称为分容.22、锂离子电池的工作温度范围充电 -10—45℃放电 -30—55℃23、何为电池的倍率放电指放电时,放电电流A与额定容量Ah的倍率关系表示.24、何为电池的小时率放电按一定输出电流放完额定容量所需的小时数数,称为放电时率.25、影响锂离子电池循环性能的两个最重要的因素是什么活性物质的性质和杂质的种类、含量.26、如何在生产过程中控制电池内部的水份1、作好防潮、防湿处理.2、缩短操作时间,减少极片在空气中暴露时间.3、合理正确地进行烘烤作业.4、尽量在干燥环境下进行作业.27、锂离子电池的活性正极材料是什么锂盐；如钴酸锂,锰酸锂,镍酸锂等.28、锂离子电池的活性负极材料是什么石墨粉29、电极材料为何要加入导电剂在电池工作时,电池的活性物质无论充放电都不会溶解在电解液中,为加强活性物质与网栅、集流片的接解导电性,而加放导电剂.30、锂离子电池的电解液的组成是什么常用的为六氟磷酸锂,四氟磷酸锂LiPF6、LiClO4等.31、锂离子电池安全性能的考核指标,一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足以下条件:1短路：不起火,不爆炸2过充电：不起火,不爆炸3热箱试验：不起火,不爆炸150℃恒温10min4针剌：不爆炸用Ф3mm钉穿透电池5平板冲击：不起火,不爆炸10kg重物自1M高处砸向电池6焚烧：不爆炸煤气火焰烧烤电池四、18650型锂电池简介：即指电池的直径为18mm,长度为65mm,圆柱体型的电池.锂是一种金属元素,为什么我们要把他叫锂电池呢因为它的正极是以“钴酸锂”为正极材料的电池,当然现在市场上有很多的电池,有磷酸铁锂,锰酸锂等为正极材料的电池.单节标称电压一般为：充电电压一般为：最小放电终止电压一般为：最大充电终止电压：直径：18±高度：65±容量：根据客户需求五、锂离子电池制造流程：1 配料:用专门的溶液和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质.2 涂布:将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正负极极片.3 装配:按正极片——隔膜——负极片——隔膜自上而下的顺序放好,经卷绕---入壳---滚槽---点焊---焊盖帽,制成电池极芯,在经烘烤后注入电解液、封口等工艺过程,即完成电池装配过程.制成成品电池.4化成 :用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试,对每一只电池都进行检测.筛选出合格的成品电池,待出厂.六、：目前锂电池的主要应用在一些工业设备,医疗仪器,军警设备,以及移动电源手持终端上.正极中金属的成本很高.目前,正极材料LiNiO2由于具有制造方便、开路电压髙、比能量髙、寿命长、能快速放电等优点,已在锂离子电池中得到广泛应用.但钻资源少,价格昂贵,因而应用受到限制.锂离子电池是未来电动汽车的能源之一.因为锂离子电池的比能量为铅酸电池的三倍以上.电动汽车起动时,需要短时间几秒的大电流放电.铅酸电池可大电流放电大功率放电,但比能量相当小.近年风靡全球的特斯拉,想必都有所耳闻,它就是锂电池应用于汽车的典范,特斯拉主动力是用电而不是用传统的石油,又是要改变世界的赶脚..它也不愧是新时代的弄潮儿。
锂电基础知识
锂电池是一种以锂离子嵌入和脱嵌过程为基础的可充电电池技术，广泛应用于移动设备、电动汽车和储能系统等领域。
以下是一些关于锂电池的基础知识：结构组成：锂电池由正极、负极、电解质和隔膜组成。
正极通常由锂化合物（如锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂等）构成，负极通常由石墨材料构成，电解质通常是有机溶液或固体电解质，而隔膜则用于阻止正负极之间的直接接触。
工作原理：锂电池的工作原理是在充放电过程中锂离子在正负极之间进行嵌入和脱嵌。
在充电过程中，锂离子从正极释放并嵌入负极，负极材料形成锂化合物。
在放电过程中，锂离子从负极脱嵌并移回正极，正极材料再次形成锂化合物。
这个嵌入和脱嵌过程导致了电流的流动，实现了能量的存储和释放。
优点：锂电池具有高能量密度、较高的电压稳定性、低自放电率、长寿命、无记忆效应和环境友好等优点。
它们也具备快速充电和较高的放电能力，适用于许多应用领域。
类型：常见的锂电池类型包括锂离子电池（Li-ion）、锂聚合物电池（Li-polymer）和锂铁磷酸电池（LiFePO4）。
锂离子电池是最常见的类型，具有高能量密度和较高的电压稳定性。
锂聚合物电池相对较薄且灵活，适用于一些特殊形状的设备。
锂铁磷酸电池具有更高的安全性和较长的寿命，但能量密度相对较低。
使用和维护注意事项：锂电池在使用和维护时需要注意一些事项。
避免过度充放电、高温环境和深度放电是保持锂电池寿命和安全性的关键。
正确的充电器和充电方法也非常重要，以避免过度充电和过充电的情况发生。
总的来说，锂电池是一种重要的可充电电池技术，广泛应用于各种电子设备和交通工具中。
了解锂电池的基础知识有助于正确使用和维护这种电池，并充分发挥其性能和寿命。
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锂电池基础知识讲解理想的锂离子电池，除了锂离子在正负极之间嵌入和脱出外，不发生其他副反应，不出现锂离子的不可逆消耗。
实际的锂离子电池，每时每刻都有副反应存在，也有不可逆的消耗，如电解液分解，活性物质溶解，金属锂沉积等，只不过程度不同而己。
实际电池系统，每次循环中，任何能够产生或消耗锂离子或电子的副反应，都可能导致电池容量平衡的改变。
一旦电池的容量平衡发生改变，这种改变就是不可逆的，并且可以通过多次循环进行累积，对电池性能产生严重影响。
⑴正极材料的溶解尖晶石LiMn2O4中Mn的溶解是引起LiMn2O4可逆容量衰减的主要原因，对于Mn的溶解机理，一般有两种解释：氧化还原机制和离子交换机制。
氧化还原机制是指放电末期Mn3+的浓度高，在LiMn2O4表面的Mn+会发生歧化反应:2Mn3+（固）Mn4+（固）+Mn2+（液）歧化反应生成的二价锰离子溶于电解液。
离子交换机制是指Li+和H+在尖晶石表面进行交换，最终形成没有电化学活性的HMn2O4。
Xia等的研究表明，锰的溶解所引起的容量损失占整个电池容量损失的比例随着温度的升高而明显增大（由常温下的23%增大到55℃时的34%）[14]。
⑵正极材料的相变化[15]锂离子电池中的相变有两类：一是锂离子正常脱嵌时电极材料发生的相变；二是过充电或过放电时电极材料发生的相变。
对于第一类相变，一般认为锂离子的正常脱嵌反应总是伴随着宿主结构摩尔体积的变化，同时在材料内部产生应力，从而引起宿主晶格发生变化，这些变化减少了颗粒间以及颗粒与电极间的电化学接触。
第二类相变是Jahn-Teller效应。
Jahn-Teller效应是指由于锂离子的反复嵌入与脱嵌引起结构的膨胀与收缩，导致氧八面体偏离球对称性并成为变形的八面体构型。
由于Jahn-Teller效应所导致的尖晶石结构不可逆转变，也是LiMn2O4容量衰减的主要原因之一。
在深度放电时，Mn的平均化合价低于3.5V，尖晶石的结构由立方晶相向四方晶相转变。
四方晶相对称性低且无序性强，使锂离子的脱嵌可逆程度降低，表现为正极材料可逆容量的衰减。
⑶电解液的还原[15]锂离子电池中常用的电解液主要包括由各种有机碳酸酯(如PC、EC、DMC、DEC 等)的混合物组成的溶剂以及由锂盐(如LiPF6 、LiClO4 、LiAsF6 等)组成的电解质。
在充电的条件下,电解液对含碳电极具有不稳定性,故会发生还原反应。
电解液还原消耗了电解质及其溶剂,对电池容量及循环寿命产生不良影响,由此产生的气体会增加电池的内部压力,对系统的安全造成威胁。
⑷过充电造成的量损失[15]负极锂的沉积:过充电时，发生锂离子在负极活性物质表面上的沉积。
锂离子的沉积一方面造成可逆锂离子数目减少，另一方面沉积的锂金属极易与电解液中的溶剂或盐的分子发生反应，生成Li2CO3、LiF或其他物质，这些物质可以堵塞电极孔，最终导致容量损失和寿命下降。
电解液氧化：锂离子电池常用的电解液在过充电时容易分解形成不可溶的Li2CO3等产物，阻塞极孔并产生气体，这也会造成容量的损失，并产生安全隐患。
正极氧缺陷：高电压区正极LiMn2O4中有损失氧的趋势，这造成氧缺陷从而导致容量损失。
⑸自放电锂离子电池的自放电所导致的容量损失大部分是可逆的，只有一小部分是不可逆的。
造成不可逆自放电的原因主要有：锂离子的损失（形成不可溶的Li2CO3等物质）；电解液氧化产物堵塞电极微孔，造成内阻增大。
⑹介面膜的形成由于锂离子或电解液与电极之间的不可逆反应,sz在负极与电解液界面处会形成固态电解液界面层(SEI) 。
由于形成这种钝化膜而损失的锂离子将导致两极间容量平衡的改变,在最初的几次循环中就会使电池的容量下降。
⑺集流体锂离子电池中的集流体材料常用铜和铝，两者都容易发生腐蚀，集流体的腐蚀会导致电池内阻增加，从而造成容量损失。
为什么负极要用铜箔而正极要用铝箔1、采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结)，也相对常见比较廉价，同时两者表面都能形成一层氧化物保护膜。
2、铜表面氧化层属于半导体，电子导通，氧化层太厚，阻抗较大；而铝表面氧化层氧化铝属绝缘体，氧化层不能导电，但由于其很薄，通过隧道效应实现电子电导，若氧化层较厚，铝箔导电性级差，甚至绝缘。
一般集流体在使用前最好要经过表面清洗，一方面洗去油污，同时可除去厚氧化层。
3、正极电位高，铝薄氧化层非常致密，可防止集流体氧化。
而铜箔氧化层较疏松些，为防止其氧化，电位比较低较好，同时Li难与Cu在低电位下形成嵌锂合金，但是若铜表面大量氧化，在稍高电位下Li会与氧化铜发生嵌锂发应。
AL箔不能用作负极,低电位下会发生LiAl合金化。
4、集流体要求成分纯。
AL的成分不纯会导致表面膜不致密而发生点腐蚀，更甚由于表面膜的破坏导致生成LiAl合金。
铜网用硫酸氢盐清洗后用去离子水清洗后烘烤，铝网用氨盐清洗后用去离子水清洗后烘烤，再喷网导电效果好。
锂离子电池的基本知识第一节锂离子电池的基本知识一般而言,锂离子电池有三部分构成:1.锂离子电芯2.保护电路(PCM)3.外壳即胶壳电池的分类从锂离子电池与手机配合情况来看,一般分为外置电池和内置电池,这种叫法很容易理解,外置电池就是直接装在手上背面,如: MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列等;而内置电池就是装入手机后,还另有一个外壳把其扣在手机电池内,如:MOTOROLA 998,8088,NOKIA的大部分机型1.外置电池外置电池的封装形式有超声波焊接和卡扣两种:1.1超声波焊接外壳这种封装形式的电池外壳均有底面壳之分,材料一般为ABS+PC料,面壳一般喷油处理,代表型号有:MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列,原装电池的外壳经喷油处理后长期使用一般不会磨花,而一些品牌电池或水货电池用上几天外壳喷油就开始脱落了.其原因为:手机电池的外壳较便宜,而喷油处理的成本一般为外壳的几倍(好一点的),这样处理一般有三道工序:喷光油(打底),喷油(形成颜色),再喷亮油(顺序应该是这样的,如果我没记错的话),而一些厂商为了降低成本就省去了第一和第三道工序,这样成本就很低了.超声波焊塑机其作用为:行业内比较好的国产超声波焊塑机应该是深圳科威信机电公司生产的.焊接有了好的超声波焊塑机不够的,是否能够焊接OK,还与外壳的材料和焊塑机参数设置有很大关系,外壳方面主要与生产厂家的水口料掺杂情况有关,而参数设置则需自己摸索,由于涉及到公司一些技术资料,在这里不便多讲.1.2卡扣式卡扣式电池的原理为底面壳设计时形成卡扣式,其一般为一次性,如果卡好后用户强行折开的话,就无法复原,不过这对于生产厂家来讲不是很大的难度(卡好后再折开),其代表型号有:爱立信788, MOTOROLA V66.2.内置电池内置电池的封形式也有两种,超声波焊接和包标(使用商标将电池全部包起)超声波焊接的电池主要有:NOKIA 8210,8250,8310,7210等.包标的电池就很多了,如前两年很浒的MOTO998 ,8088了.第二节锂离子电芯的基本知识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/L，重量容量密度可以达到125Wh/L。
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采用纳米碳。
根据上述的反应机理，正极采用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>0.5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4.2V那么X小于0.5 ，这时Li1-XCoO2的晶型仍是稳定的。
负极C6其本身有自己的特点，当第一次化成后，正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中，当放电时Li回到正极LiCoO2中，但化成之后必须有一部分Li留在负极C6中，心以保证下次充放电Li的正常嵌入，否则电芯的压倒很短，为了保证有一部分Li留在负极C6中，一般通过限制放电下限电压来实现。
所以锂电芯的安全充电上限电压≤4 .2V，放电下限电压≥2.5V。
三、电芯的安全性电芯的安全性与电芯的设计、材料及生产工艺生产过程的控制等因素密切相关。
在电芯的充放电过程中，正负极材料的电极电位均处于动态变化中，随着充电电压的增高，正极材料（LixCoO2）电位不断上升，嵌锂的负极材料（LixC6）电位首先下降，然后出现一个较长的电位平台，当充电电压过高（>4.2V）或由于负极活性材料面密度相对于正极材料面密度(C/A)比值不足时,负极材料过度嵌锂，负极电位则迅速下降，使金属锂析出(正常情况下则不会有金属锂的的析出)，这样会对电芯的性能及安全性构成极大的威胁。
电位变化见下图：在材料已定的情况下，C/A太大，则会出现上述结果。
相反，C/A太小，容量低，平台低，循环特性差。
这样，在生产加工中如何保证设计好的C/A比成了生产加工中的关键。
所以在生产中应就以下几个方面进行控制：1.负极材料的处理1)将大粒径及超细粉与所要求的粒径进行彻底分离，避免了局部电化学反应过度激烈而产生负反应的情况，提高了电芯的安全性。
2）提高材料表面孔隙率，这样可以提高10%以上的容量，同时在C/A 比不变的情况下，安全性大大提高。
处理的结果使负极材料表面与电解液有了更好的相容性，促进了SEI膜的形成及稳定上。
2.制浆工艺的控制1)制浆过程采用先进的工艺方法及特殊的化学试剂，使正负极浆料各组之间的表面张力降到了最低。
提高了各组之间的相容性，阻止了材料在搅拌过程“团聚”的现象。
2)涂布时基材料与喷头的间隙应控制在0.2mm以下，这样涂出的极板表面光滑无颗粒、凹陷、划痕等缺陷。
3)浆料应储存6小时以上，浆料粘度保持稳定，浆料内部无自聚成团现象。
均匀的浆料保证了正负极在基材上分布的均匀性，从而提高了电芯的一致性、安全性。
3.采用先进的极片制造设备1)可以保证极片质量的稳定和一致性，大大提高电芯极片均一性，降低了不安全电芯的出现机率。
2)涂布机单片极板上面密度误差值应小于±2%，极板长度及间隙尺寸误差应小于2mm。