锂离子电池基本概念
认识锂离子电池
锂离子电池的能量密度
4、提高负极材料的比容量。以质量更少的负极材料，就可以容纳更多的锂离子，从而 达到提升能量密度的目标。 5、减重瘦身。除了正负极的活性物质之外，电解液、隔离膜、粘结剂、导电剂、集流 体、基体、壳体材料等，都是锂离子电池的“死重”，占整个电池重量的比例在40% 左右。如果能够减轻这些材料的重量，同时不影响电池的性能，那么同样也可以提升 锂离子电池的能量密度。
锂离子电池的主要参数指标
6、内阻：指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力，内阻的单位毫欧（mΩ）， 内阻越小，锂离子电池的寿命和倍率性能就会越好。 7、自放电：一旦锂离子电池的自放电导致电池过放，其造成的影响通常是不可逆的， 即使再充电，电池的可用容量也会有很大损失，寿命会快速衰减。所以长期放置不用的 锂离子电池，一定要记得定期充电，避免因为自放电导致过放，性能受到很大影响。 8、工作温度范围：由于锂离子电池内部化学材料的特性，锂离子电池有一个合理的工 作温度范围（常见的数据在-40℃~60℃之间），如果超出了合理的范围使用，锂离子电 池的存储温度也是有严格约束的，长期高温或低温存储，会对锂离子电池的性能造成较 大的影响。
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4亿支该类电池用于纯消费类电子产品。便携式摄像机、移动电源、笔记本电脑、 无人机等95%以上使用锂离子二次电池作为主要电源。
锂离子电池的循环寿命
3、电极表面的SEI膜 危害：SEI膜的形成过程会消耗电池中的锂离子，并且SEI膜并不是稳定不变的，SEI膜 有一定的厚度，不利于锂离子在负极材料的扩散，这也会造成电池容量的下降。 4、电解质的影响 原因：电解质中含有活泼氢的物质和铁、钠、铝、镍等金属离子杂质，电解质中含有 一定量的水，造成电池循环寿命下降。 措施：选择合适的电解质。 5、隔离膜阻塞或损坏 原因：隔离膜逐渐干涸失效引起的电池早期性能衰退。 6、正负极材料脱落 措施：粘结剂的长期稳定性和电池良好的机械性能，能延缓电池循环寿命的下降速度。 7、外部使用因素 锂离子电池有合理的使用条件和范围。但是在实际使用当中，超出允许范围的滥用情 况非常普遍，长期的不合理使用，会导致电池内部发生不可逆的化学反应，造成电池 机理的破坏，加速电池的老化，造成循环寿命的迅速下降，严重时，还会造成安全事 故。
锂离子电池在混凝土结构中的应用技术规程
锂离子电池在混凝土结构中的应用技术规程一、前言锂离子电池已经成为了现代电子设备、移动通信、新能源汽车和储能设备等领域的主要动力源。
然而，锂离子电池在混凝土结构中的应用还处于起步阶段。
本文旨在探讨锂离子电池在混凝土结构中的应用技术规程，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、锂离子电池的基本概念锂离子电池是一种以锂离子为媒介的电池，其正负极材料是由锂化合物构成的。
锂离子电池具有高能量密度、长使用寿命、低自放电率、环保等优点，因此被广泛应用于电子设备、新能源汽车、储能设备等领域。
三、混凝土结构中锂离子电池的应用1.锂离子电池的优点在混凝土结构中，锂离子电池具有以下优点：（1）高能量密度：锂离子电池的能量密度高，可以满足混凝土结构的能量需求。
（2）长使用寿命：锂离子电池的使用寿命长，可以满足混凝土结构的长期使用需求。
（3）低自放电率：锂离子电池的自放电率低，可以保证混凝土结构长期稳定运行。
（4）环保：锂离子电池不含重金属等有害物质，对环境友好。
2.锂离子电池的应用场景在混凝土结构中，锂离子电池可以应用于以下场景：（1）照明系统：在混凝土结构中安装照明系统时，可以使用锂离子电池作为电源，提供所需的能量。
（2）监控系统：在混凝土结构中安装监控系统时，可以使用锂离子电池作为电源，提供所需的能量。
（3）消防系统：在混凝土结构中安装消防系统时，可以使用锂离子电池作为电源，提供所需的能量。
（4）电梯系统：在混凝土结构中安装电梯系统时，可以使用锂离子电池作为电源，提供所需的能量。
3.锂离子电池的选型在混凝土结构中应用锂离子电池时，需要根据具体的应用场景和需求选择合适的锂离子电池。
在选型时需要考虑以下因素：（1）电池容量：电池容量需要满足混凝土结构的能量需求。
（2）电池尺寸：电池尺寸需要适合混凝土结构的安装空间。
（3）电池重量：电池重量需要适合混凝土结构的承重能力。
（4）电池性能：电池性能需要满足混凝土结构的使用要求。
锂离子电池基础知识
功能：过压保护，欠压保护，过流保护。
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圆柱形锂离子电池结构图
密封圈
隔膜 限流开关
绝缘垫
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碳材料
非碳材料
石墨
非石墨
天人 然工 石石 墨墨
硬软 碳碳
金属间化合物
金属氧化物 锡
基
、
过
锑
锡
渡
基
基
金
等
氧
属
化氧物Fra bibliotek化物
其他 金 属 氮 化 物 等
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三、锂离子电池电化学反应机理
正极反应：LiCoO2==== Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
负极反应： C + xLi+ + xe- === CLix
适合领域
中小型移动电池 对体积不敏感的
中型动力电池
三元素 较好 160 ＞800 3.6 较高 33% 中小型动力电池
对体积不敏感的
磷酸铁锂 很好 150 ＞1500 3.2 低廉 25%
大型动力电源
目前看来，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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锂电池用负极材料
镍氢电池容量比镍镉电池大一倍，对人体和环境无伤害，
价格比锂电要低 ，在同等设计和一样的使用环境下，Ni-
MH电池的寿命一般比Ni-Cd电池长40% 。镍氢电池的缺点
是价格比镍镉电池要贵好多，性能比锂电池要差。
培训资料-锂离子电池知识培训
培训资料-锂离子电池知识培训锂离子电池知识培训（一）锂离子电池是一种常见的电池类型，广泛应用于手机、电动汽车、无人机等领域。
本次培训将为大家介绍锂离子电池的基本知识和注意事项。
一、锂离子电池的结构锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液组成。
正极一般采用过渡金属氧化物，如三元材料（锂镍锰钴氧化物）；负极采用碳材料，如石墨；隔膜起到电解液的导电和离子穿透的作用；电解液通常由有机溶剂和锂盐组成。
二、锂离子电池的工作原理锂离子电池的工作原理是通过利用锂离子在正负极之间的迁移来实现电荷的存储和释放。
充电时，锂离子从正极迁移到负极，使正负极电势差增大，储存电荷；放电时，锂离子从负极迁移到正极，使正负极电势差减小，释放电荷。
三、锂离子电池的优势和劣势锂离子电池相比传统电池具有以下优势：①高能量密度，能提供更长的使用时间；②低自放电率，不用担心长时间不使用电池导致电量消耗；③无记忆效应，可以随时充放电；④环保，不含重金属等有害物质。
然而，锂离子电池也存在劣势：①成本较高，加工工艺复杂；②温度过高或过低会影响电池寿命和安全性；③充放电速率过大可能导致电池受损。
四、锂离子电池的使用与维护1. 使用注意事项（1）避免过度充放电。
过度充放电会缩短电池寿命并增加安全风险。
（2）避免高温环境。
高温会加速电池老化，降低电池寿命。
（3）避免湿润环境。
湿润环境可能引起电池短路等安全问题。
（4）避免剧烈震动。
剧烈震动会导致电池失灵或损坏。
2. 维护方法（1）适时充电。
避免电池放电完全后长时间不充电。
（2）避免深充电。
一般情况下，电池电量低于20%时应及时充电。
（3）定期检查电池状态。
定期检查电池外观是否有损坏，如有损坏应及时更换。
五、锂离子电池的安全性锂离子电池在充放电过程中可能出现过充、过放、短路等问题，导致电池燃烧、爆炸等安全事故。
为增强锂离子电池的安全性，需要注意以下几点：（1）使用正规厂家生产的电池产品。
（2）避免机械碰撞，避免刺穿电池外壳。
锂离子电池知识培训
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锂离子电池分液态锂离子电 池和聚合物锂离子电池（Li-ion Polymer）聚合物锂离子根据电 解液不同又分固体和胶体状电解 液。
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一.（4）锂离子电池的优越性能
（1）能量大 （2）工作电压高 （3）循环寿命长 （4）自放电率低 （5）无记忆效应 （6）无污染
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① 能量密度高：相同容量的锂离子电池重量仅为镍氢 镍镉电池重量的1/2左右；相同容量的锂离子电池体积要比 镍镉电池体积小40～50%，比镍氢电池体积小20～30%。 ② 电压高：单片锂离子电池电压为3.6V，等于3支镍镉或 镍氢电池的串联电压。 ③ 不污染环境：锂离子电池中不会有任何污染环境的物质。 如：镉、铅等。 ④ 输出容量大：锂离子电池具有1.5C连续放电的能力。 ⑤ 寿命长。正常工作条件下，锂离子电池充/放循环寿命次 数≥500次。 ⑥ 无记忆效应。锂离子不存在镍镉电池中所谓的记忆效应。 所以锂离子电池充电前不需放电。 ⑦ 可快速充电：锂离子电池通常可采用≥0.5C电流快速充 电，使充电过程缩短在1～2h内完成。 ⑧ 成本高：与其它二次电池相比，锂离子电池成本较高， 价格贵。
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一.（5）锂离子电池的应用范围
摄像机 移动电话 笔记本电脑 Personal digital assistants (PDA) 各种便携电子设备
太阳能发电等蓄电系统和电动
汽车
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二.锂离子电池的构成
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二.（1）各类电池图片
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镍氢电池
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镍镉电池
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碱锰电池
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Important１
电池充电 ： (1)充电电压 锂离子电池单只电池最高充电电压为4.2V。 (2)充电电流 锂离子电池充电电流应为1C或更低。 3)充电温度 锂离子电池应在0°C至45°C温度范围内进行 充电。 4)反极充电 不要对电池进行反极充电。
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。
锂离子电池介绍
3 锂离子电池产业链
中国锂离子电池产量：
3 锂离子电池产业链
2016年动力电池市场份额：
3 锂离子电池产业链
• 五、航天军工电源 • 1.大型舰船类动力电源（航线、战船、大型邮轮、货轮等) • 2.航空飞行器所用动力电源(大型民航客机、商务飞机、直升机、战斗机 等飞行器具所用动力电源) • 3.航天载具动力电源系统(航天飞机、卫星、火箭、导弹等) • 4.军用装甲车，民用大型挖掘器械所用动力电源(坦克、装甲车、军用大 型装甲车辆、民用大型挖掘器械、大型吊车等)
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报告人：肖益帆
2 锂离子电池性能指标
充电效率和放电效率： 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存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，则充电效率越低。 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电池的额定容量之比，主要
受放电倍率，环境温度，内阻等因素影响，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。 自放电率：
分散剂（如NMP）、极耳、铝塑膜等。 • 电池成本分布如右图：
主要企业有：中信国安、宁波容百锂电 （金和锂电）、杉杉股份、江苏国泰、 贝特瑞、当升科技、天齐锂业、湖南中 科星城石墨、湖南中锂、新乡中科、星 原材质、惠强、新宙邦、天赐、国泰华 荣、北化所、香河昆仑、湖北中一等。
3 锂离子电池产业链
2014-2018年中国锂电正极材料产量及预测(单位：万吨)
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。
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。
锂原电池、锂离子电池
锂原电池、锂离子电池锂原电池和锂离子电池都是现代电池技术中的重要代表，它们在电子设备、电动汽车、储能系统等领域中得到了广泛应用。
本文将从锂原电池和锂离子电池的基本原理、结构特点、应用领域等方面进行介绍。
一、锂原电池锂原电池是一种以锂金属为负极材料，以氯化亚铁为正极材料的电池。
它的基本原理是在电池中，锂金属在负极上被氯化亚铁还原成亚铁离子，同时放出电子，电子在外部电路中流动，从而产生电能。
在正极上，氯化亚铁被还原成亚铁离子，同时释放出氯气。
锂原电池的反应方程式为：负极：Li + FeCl2 → LiCl + Fe正极：2FeCl2 → 2FeCl + Cl2整个反应过程中，锂金属和氯化亚铁都是可再生的，因此锂原电池可以反复充放电，具有较长的使用寿命。
锂原电池的结构特点是：正负极之间采用液态电解质，电解质通常是氯化亚铁和氯化锂的混合物。
由于电解质是液态的，因此锂原电池的能量密度较高，但同时也存在着泄漏、腐蚀等问题。
锂原电池的电压为2.0V左右，比较低，因此在实际应用中，常常需要将多个锂原电池串联使用，以提高电压。
锂原电池的应用领域主要是在一些特殊场合，如军事、航空航天等领域。
由于锂原电池具有较高的能量密度和长时间的使用寿命，因此在这些领域中得到了广泛应用。
二、锂离子电池锂离子电池是一种以锂离子为电荷载体的电池，它的基本原理是在电池中，锂离子在正负极之间来回移动，从而产生电能。
在充电时，锂离子从正极材料（如钴酸锂）中脱离，经过电解质，移动到负极材料（如石墨）中嵌入，同时放出电子，电子在外部电路中流动，从而产生电能。
在放电时，锂离子从负极材料中脱离，经过电解质，移动到正极材料中嵌入，同时接受电子，从而释放出电能。
锂离子电池的反应方程式为：充电：LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-放电：Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- → LiCoO2锂离子电池的结构特点是：正负极之间采用固态电解质，电解质通常是聚合物或陶瓷材料。
锂离子电池基本知识培训教程
锂离子电池的环境适应性是指电池在不同环境条件下的性能表现。例如，在高温或低温环境下，电池的放电性能 、容量和寿命可能会有所不同。
05
锂离子电池的应用领 域
电动汽车与混合动力汽车
电动汽车
锂离子电池因其高能量密度、长寿命和环保性，已成为电动汽车的主要动力来源。它们 能够提供足够的能量，使电动汽车能够拥有较长的续航里程，并且充电时间短，适合日
锂离子电池基本知 识培训教程
目 录
• 锂离子电池简介 • 锂离子电池的组成结构 • 锂离子电池的充放电过程 • 锂离子电池的性能参数 • 锂离子电池的应用领域 • 锂离子电池的未来发展与挑战
01
锂离子电池简介
定义与特性
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。
和处理异常情况。
降低成本与实现可持续发展
降低制造成本
通过优化生产工艺和降低原材料成本，降低锂离 子电池的制造成本。
循环利用与回收
建立电池回收和循环利用体系，减少资源浪费和 环境污染。
绿色生产
推广绿色生产理念，降低生产过程中的能耗和排 放，实现可持续发展。
THANKS
感谢观看
材料复合技术
利用复合材料技术，将不同性能的 材料结合，以实现优势互补，提高 电池的综合性能。
提高能量密度与安全性
高能量密度材料
研发高能量密度的电极材料，提 高锂离子电池的能量存储能力。
安全性设计
通过改进电池的安全性设计，降 低电池燃烧、爆炸等风险，提高
使用安全性。
智能监控系统
建立智能监控系统，实时监测电 池的工作状态和温度，及时预警
电解液作用
电解液为锂离子的迁移提供了 通道，并作为电荷传递的媒介
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。
圆柱锂离子电池基础知识培训
电池结构图 Construction正极端子Positive Terminal绝缘垫片 Insulation压力安全阀 Safety Vent 正极引出带Positive Lead绝缘套管 PET Tube 外壳（负极）Case 绝缘垫片 Insulation负极引出带 Negative Lead正极片 Positive Plate隔膜 Separator负极片 Negative Plate充电过程：正极反应： Li1MO2---->Li1-xMO2 +x Li+ xe-负极反应： C + x Li+ +x e-----→ CLix总反应： Li1MO2+C--→ Li1-xMO2+ CLix放电过程：正极反应： Li1-xMO2 +x Li++xe- ---→ LiMO2负极反应： CLix -----→ C +xLi+ +e-总反应： Li1-xMO2+ CLix--→Li1MO2+C锂离子电池的基本概念1.容量：指电池在一定的放电条件下所放出的实际电荷量，单位是Ah或mAh。
2.额定容量（Ah）：生产厂家标明的电池容量。
3.额定电压：电池正负极材料因化学反应所造成的电位高低之差，利用这些关系，所产生的电压，称为额定电压。
4.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。
5.自放电：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。
6.荷电（SOC）：电池还有多少电量，又称剩余电量，常取其与额定容量或实际容量的比值，称荷电程度。
7.充放电倍率：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。
以锂电100Ah电池为例，0.3C充放电=0.3*100=30A；0.5C充放电=0.5*100=50A；1C充放电=1*100=100A；2C充放电=2*100=200A。
锂离子电池基本知识
锂离子电池基本知识锂离子电池基本知识1、什么是Li-ion电池？Li-ion是锂电池发展而来。
所以在介绍Li-ion之前，先介绍锂电池。
举例来讲，以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。
锂电池的正极材料是锂金属，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就像一把摇椅，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来回奔跑。
所以Li-ion又叫摇椅式电池。
2、Li-ion电池有哪几部分组成？（1）电池上下盖（2）正极——活性物质为氧化锂钴（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（分为钢壳和铝壳两种）3、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3.6-3.8V：2）比能量大，目前能达到的实际比能量为100-115Wh/kg和240-253Wh/L（2倍于Nl-Cd，1.5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。
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。
锂离子电池基本知识培训PPT课件
温度检测
在电池组中安装温度传感器，实时监 测电池温度。
温度控制
根据温度传感器的反馈，通过电池管 理系统控制充放电电流，使电池工作 在安全温度范围内。
防止外部短路措施
电池外壳设计
采用绝缘材料制作电池外壳，防止外部短路。
电池组连接方式
采用串联连接方式，减少外部短路的可能性。
短路保护
在电池管理系统中设置短路保护电路，当发生外 部短路时，自动切断电流，保护电池安全。
用恒流放电方式，放电电流根据电池容量和测试要求设定。
02
充电容量测试
在规定条件下对电池进行充电，记录充电时间并计算充电容量。一般采
用恒流恒压充电方式，充电电流和电压根据电池类型和测试要求设定。
03
容量保持率
电池在多次充放电循环后，其放电容量与初始容量的比值。用于评估电
池循环性能的重要指标。
内阻测试方法及标准
锂盐
如六氟磷酸锂（LiPF6）， 提供锂离子源。
添加剂
改善电解液的某些性能， 如提高导电性、降低粘度、 提高安全性等。
PART 03
制造工艺与设备简介
REPORTING
WENKU DESIGN
电极制备工艺流程
涂布
将混合好的浆料均匀涂布在集 流体上，形成电极片。
压片
将干燥后的电极片进行压片处 理，提高其密度和机械强度。
料。
涂布设备
将电极浆料均匀涂布在集流体上， 形成电极片的关键设备。
干燥设备
用于去除电极片中的水分和有机溶 剂，保证电极片的干燥程度。
关键设备介绍
压片机
对干燥后的电极片进行压片处理， 提高其密度和机械强度。
分切机
将压片后的电极片按照要求进行 分切，得到所需尺寸的电极片。
锂离子电池实验与实践教程
锂离子电池实验与实践教程引言锂离子电池是一种常见的电池类型，具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等优点，被广泛应用于移动设备、电动车辆和储能系统等领域。
本文将介绍锂离子电池的实验与实践教程，通过实验了解锂离子电池的工作原理、性能评估以及安全使用等方面的知识。
一、锂离子电池的基本原理锂离子电池是一种通过锂离子在正负极之间的迁移来实现能量转换的电池。
其基本原理是在充放电过程中，锂离子从正极（通常为氧化物）通过电解质迁移到负极（通常为石墨），伴随着电子的流动，实现能量的存储与释放。
二、锂离子电池的性能评估1. 电池容量测量：电池容量是评估锂离子电池性能的重要指标，常用的测量方法有恒流放电法和循环伏安法。
通过测量电池在特定条件下的放电时间和电流曲线，可以计算出电池的容量。
2. 循环寿命测试：循环寿命是指电池在一定循环次数下的性能衰减情况。
常见的测试方法是进行循环充放电实验，通过记录电池容量随循环次数的变化，评估电池的寿命。
3. 安全性评估：锂离子电池在充放电过程中可能存在过充、过放、短路等安全问题。
通过对电池的安全性能进行评估，包括过充保护、过放保护和短路保护等功能的测试，可以确保电池的安全可靠性。
三、锂离子电池的实验操作1. 实验材料准备：准备锂离子电池、电池测试仪器、电解液和实验操作台等材料。
2. 实验步骤：（1）电池组装：按照电池的正负极连接方式，将电池组装好，并连接到电池测试仪器上。
（2）容量测量：根据实验要求，选择合适的电流和放电时间，进行恒流放电实验。
记录电池的放电时间和电流曲线，并计算出电池的容量。
（3）循环寿命测试：根据实验要求，进行循环充放电实验。
记录电池在循环过程中的容量变化，并评估电池的寿命。
（4）安全性评估：对电池进行过充、过放和短路等测试，评估电池的安全性能。
四、锂离子电池的注意事项1. 严格按照实验操作规程进行实验，确保实验安全。
2. 避免过充和过放：在充放电过程中，严格控制电池的电压范围，避免过充和过放。
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二、锂离子电池的性能参数
1、额定电压 额定电压：一般为3.6V或4.2V，上限终止电压为 额定电压 4.2～2.4V，下限终止电压3.1V 2、额定容量 额定容量：按0.2C恒流放电至终止电压时所获 额定容量 得的容量。 3、高低温性能 高低温性能：－20℃～+55℃，在此区间电池容 高低温性能 量可达额定容量的7晶石结构，理论比容量148mAh /g ，实际比容量110-120 mAh /g，耐过充性能 好，资源丰富，价格低廉，无毒无环境污 染；
4、 LiFePO4：
具有橄榄石型结构，理论比容量170mAh /g，实际比容 量160 mAh /g，工作电压3.4V，资源丰富，价格低廉，无 毒无环境污染。
锂离子电池与镉镍、 锂离子电池与镉镍、镍氢电池性能的比较
性能参数 工作电压（V） 比容量(Wh/Kg) 充放电寿命(次) 自放电率（%/月） 有无记忆效应 有无污染 镉镍电池 1.2 50 500 25-30 有 有 镍氢电池 1.2 65 500 30-35 有 无 锂离子电池 3.6 105-140 1000 6-9 无 无
锂离子电池基本概念
一 、基本概念
• 1、锂离子电池 锂离子电池：Li+可逆的嵌入和脱出正负极材 锂离子电池 料的可充放电的二次高能电池。 • 2、二次电池：可反复进行充电、放电而多次使 二次电池： 二次电池 用的电池。 • 3、嵌入 嵌入：锂进入到电极材料的过程； 嵌入 脱出：锂从电极材料出来的过程。 脱出
4、放电容量 放电容量：电池放电时释放出的电荷量，一般用 放电容量 时间与电流的乘积表示。例：A·h、mA·h （1 A·h = 3600C） 5、放电速率 放电速率：表示放电快慢的一种量度，所用的容 放电速率 量1h放电完毕，称为1C放电；5h放电完毕，则为 C/5倍率放电。
• 6、额定容量 额定容量：电池0.2C放电时的放电容量； 额定容量 额定电压：电池0.2C放电时全过程的平均电压。 额定电压 7、开路电压 开路电压：电池没有负荷时正负极两端的电压； 开路电压 工作电压：电压没有负荷时正负极两端的电压。 工作电压 8、充/放电特性 充 放电特性 放电特性：电池充/放电时所表现出来的特性 （例：充/放电曲线、充/放电时间、充/放电容量）
• 2、缺点： （1）电池内部阻抗高 ---- 电解液为有机溶剂，电导 率低； （2）工作电压变化较大； （3）成本高 ---- LiCoO2价格高； （4）须有特殊的保护电路，防止过充过放； （5）与普通电池的相容性较差。
Li-ion Battery
四、锂离子电池的电动势与开路 电压
• 1、锂离子电池的电动势： • E = ψ+ - ψ2、锂离子电池的开路电压：
电池没有负荷时，正负两极之间的电势差。 Uoc = U + IR
U---正负极之间的电压； I---工作电流； Rb---内阻； Uoc---I为0时的电压
五、聚合物锂离子电池
• 1、聚合物锂离子电池的诞生 • （1）诞生于1994年，采用凝胶型聚合物电 解质； • ----由美国的Bellcore公司提出 • （2）日本SONY公司、韩国Samsung公司 研制出新型结构的 • 凝胶型聚合物锂离子电池，并于2000年 开始投产。
• 2、聚合物锂离子电池的发展 • （1）1994年，发现PVDF凝胶电解质，诞 生了聚合 • 物锂离子电池； • （2）1998年，纳米复合聚合物电解质； • （3）1999年，聚合物锂离子电池商品化； • （4）2003年，中国生产出聚合物锂离子电 池。
• 3、聚合物锂离子电池的特点： • （1）安全性能好 --- 采用铝塑软包装，只会出现 气鼓，不 • 会发生爆炸； • （2）电池厚度小，可制作的更薄 --- 液态锂离子 电池厚度 • 大于3.6mm，聚合物锂离子电池厚度可小于 1mm； • （3）重量轻，电池容量更大； • （4）内阻小 --- 比液态锂离子电池小，可降低电 池自耗电 • 延长待机时间； • （5）电池形状可定制； • （6）循环寿命长，容量损失小。
六、锂离子电池正极材料的种类 及特点
• 1、LiCoO2： 、 ： • 具有α-NaFeO2型结构，理论比容量为 274mAh /g，价格高，只适用于小容量单体 电池； • 2、LiNiO2： 、 ： • Ni和Co化学性质相似， LiNiO2具有αNaFeO2层状结构，充放电性能较好，自放 电率低；
9、终止电压 终止电压：电池放电或充电时，所规定的最低 终止电压 放电电压或最高的充电电压。 10、过放电 过放电：超过规定的终止电压，在低于终止电 过放电 压时继续放电； 过充电：超过规定的充电终止电压而继续充电 过充电 的过程。 11、自放电 自放电：电池搁置过程中，未与外部负荷相连 自放电 接而产生容量损失的过程。
4、荷电保持能力 荷电保持能力：电池充满电后开路搁置28天， 荷电保持能力 按0.2C放电所获得的容量与额 定容量比的百分数。——数值 越大，自放电越小。 5、循环寿命 循环寿命：随着电池反复充放电，电池容量降 循环寿命 低到额定容量70%时，所获得的充 放电次数。（500～1000次）
三、锂离子电池的特点
• 1、优点： （1）容量大 ----- Cd/Ni电池的两倍； （2）工作电压高 ----- Cd/Ni电池，Ni/MH电池的三倍； （3）荷电保持能力强 ----- 常温贮存30天，放电容量大 于额定容量的85%； （4）允许工作温度范围宽 ----- -20℃-+55℃; （5）循环寿命长 ----- 连续充放电1200次，放电容量不 低于额定容量的60%； （6）无毒无环境污染。