锂电池技术白皮书

锂离子电池介绍

苏州星恒电源有限公司

目录

1、星恒电源介绍 (2)

2、名词解释 (3)

3、各类锂电池的介绍 (5)

4、电池组的应用及认证 (9)

5、锂离子电池的应用环境 (9)

6、电池组的基本构成及各部件的介绍 (10)

1、苏州星恒电源有限公司介绍

苏州星恒电源有限公司成立于2003年，星恒电源技术源于中国科学院物理研究所。依托中科院15年的技术储备，和联想集团资金、管理的支持，星恒电源不断发展壮大，在中国动力锂电池行业处于领先地位，目前位置已有50多万组产品得到海内外市场验证，。与此同时，星恒电源还作为国家863新能源汽车项目的锂电池指定供应商，为北京奥运会提供的新能源汽车圆满完成任务；2010年的上海世博会，星恒电源再次承担起指定汽车锂电池供应商的重要任务。研发上的持续投入、国际间的技术交流、高端技术人才的引进，使得星恒电源在核心技术上始终与国际接轨；并把多项国内外自主知识产权的技术专利应用星恒的生产工艺和锂电池产品上。

星恒的研发历史

1995年，中国科学院陈立泉院士在美国福特基金的支持下开始动力锂电池的研究；

2003年10月，公司总部及动力锂电池生产基地落户苏州高新区，苏州星恒电源有限公司成立；

2004年12月，星恒锂电池通过了美国UL认证，成为了10Ah级全球首家获得UL认证的动力锂电池供应商；

2005年11月，星恒锂电池通过了欧盟CE认证；

2006年1月，星恒锂电池顺利通过了德国Extra Energy权威检测机构的检测；

2007年底，星恒累计销售锂电池10万组，产品开始远销海外；

2010年3月，星恒累计销售锂电池50多万组，首家通过了BA TSO认证，并同国内自行车巨头和欧洲自行车巨头开始了战略性合作。

A、星恒的治理结构

B、星恒在治理结构上的独特之处：

中科院物理所：作为星恒的技术来源和支持，锂电池知识产权归属于星恒所有。因此，星恒是具有独立知识产权的企业；

管理层持股：集中体现了国有企业和民营企业的优势，也是目前最适合锂电池行业管理团队的形式之一；

材料工厂：星恒具有关键原材料的专利技术，因此，星恒的触角延伸到了上游的材料产业。同合作伙伴共同研发的关键原材料，是星恒持续品质提升的基础；

联合实验室：同中科院物理所合作成立的联合实验室，进行持续的新型产品研发，引进多项国内外高精尖技术，确保星恒的产品在未来的竞争中始终保持领先的地

位。

C、星恒的技术路线

基于产品安全性、电池组的优良性能和成本的考虑，星恒电源使用具有自主知识产权的改良性锰酸锂作为正极材料。

动力锂电的应用场合区别于小电池，电池在高倍率放电情况下需要热量的均匀分布，所以电芯极片组采用层叠式工艺。

考虑到电动自行车、电动汽车的应用环境比较恶劣，外壳必须采用有一定的强度要求，星恒锂电坚持硬壳包装方式。

保护电路是抗滥用的第一道防线，星恒坚持自主开发保护锂电池的保护电路，严格管控充电器技术要求。

2、锂电池相关名词解释

A．锂离子电芯（Cell）

电芯：直接将化学能转换为电能的基本单元装置，包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子等，并被设计成可充电。

锂离子电芯：含有机溶剂电解质，利用储锂的嵌入化合物或单质作正极和负极的蓄电池，未含有电子控制装置。

B．电池组（Battery）

由一个或多个单体电池连接而成的可以直接作为电源使用的组合体。它包括外壳、端子，还含有电子控制装置。

C．电池组容量（capacity）

电池的容量有标称容量与实际容量之分。

标称容量：制造商标称的单体电池或电池组容量。指单体电池或电池组在环境温度为23℃±2℃条件下，按标准充电方法充满电后，以2h率放电至终止电压时所提供的电量值，用C2表示，单位为Ah（安时）或mAh（毫安时）。

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、工作环境温度等影响（故严格来讲，电池容量应指明充放电条件）。容量常见单位有：mAh、Ah（1Ah=1000mAh）

D．电池组的循环寿命（Cycle Life）

电池的循环寿命不是指电池使用到完全不可以再进行充放电时的次数，而是指电池经

100%深度放电其容量减至原来容量的60%左右时的充放电循环次数。星恒锂电池组的循环寿命在600次以上。

因为电池固有的化学特性，如果长时间搁置不用也会造成容量衰减，甚至造成寿命终结，所以长时间不用只是搁置，大约过4年也会造成锂电池的寿命终结。我们称之为电池的日历寿命。

长时间搁置中的维护对电池非常重要，锂电池制造商一般建议用户每两个月补充电2个小时。

E．锂电池的电压

标称电压（Nominal V oltage）

用来表示单体电池或电池组电压的适宜的近似值。

标称电压根电池的自身化学特性有关，不受体积、外形等因素影响。例如锰酸锂电芯的标称电压是3.7V，磷酸铁锂的标称电压是3.2V，而镍氢电池的标称电压是1.2V。

充电截至电压

制造商根据电芯的化学特性和实际使用环境的限制而制定锂电池充满电的电压值。

星恒的锂电池一般设定在4.25V。

放电截至电压

制造商根据电芯的化学特性和实际使用环境的限制而制定锂电池终止放电的电压值。

星恒的锂电池一般设定在2.7V。

过充与过放

当某电芯充电后的电压大于4.25V，我们称之谓此电芯过充；

当某电芯放电至电压小于2.7V，我们称之谓此电芯过放；

F．电池组的倍率性能（C-Rate）

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10Ah，则10A为1C（1倍率），5A则为0.5C，30A为3C，依次类推。

G．电池组的自放电率（self—discharge rate）

又称荷电保持能力（charge or capacity retention），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。主要受电池的制造工艺、材料、储存条件影响。自放电率是衡量电池性能的重要参数之一。

注：电池充满电开路搁置后，一定程度的自放电属正常现象。IEC标准规定镍氢及镍镉电池充满后在20±2℃条件下开路搁置28天，可允许电池有35%—40%的容量损失；锂离子电池一般小于10%。

H．电池组的放电深度（DOD）

指电池放出的容量占额定容量的百分数。

※减小放电深度可以大大延长蓄电池的使用寿命

※过充过放对电池的寿命有损害。