锂离子电池基础知识介绍
《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
锂电培训资料
锂电培训资料一、锂电概述锂电是指利用锂离子在正负极之间的迁移，实现电池储能和放电的一种电池技术。
近年来，由于电动汽车、可穿戴设备等的普及，锂电池行业迅速发展并成为新兴的热门领域。
为了更好地理解和应用锂电技术，以下将为大家提供详细的锂电培训资料。
二、锂电基础知识1. 锂离子电池的原理锂离子电池是通过锂离子在正负极之间的迁移，完成电池的充放电过程。
利用锂离子在充放电过程中的嵌脱出现现象，实现电能的转化和储存。
2. 锂电池的组成锂电池主要由正极、负极、电解液和隔膜组成。
正极材料通常采用氧化物，如氧化钴、氧化镍等。
负极多采用石墨材料。
电解液是锂离子在正负极之间传递的介质，常见的电解液为有机溶液。
隔膜则起到阻止正负极短路的作用。
3. 锂电池的分类锂电池可以分为锂离子电池（Li-ion）、锂聚合物电池（Li-polymer）和锂金属电池（Li-metal）等几种类型。
其中，锂离子电池在各个领域中应用最为广泛。
三、锂电安全性1. 电池过充锂电池过充会导致电池内部压力升高，从而可能引发电池破裂、燃烧等安全问题。
为了避免过充，应该采取适当的充电控制措施，如使用电池管理系统（BMS）进行电池管理。
2. 电池过放锂电池过放会引起电池的反应性增加，甚至会导致电池内部结构的破坏，进而降低电池的性能。
因此，在使用锂电池时应该注意避免过度放电。
3. 温度控制温度是影响锂电池安全性的重要因素。
过高的温度可能引起电池热失控，甚至引发火灾。
因此，在使用锂电池时应注意及时散热，避免过高温度的出现。
四、锂电充放电管理与保护1. 充电管理在锂电池的充电过程中，应根据电池的特性和需要，合理控制充电电流和电压，避免过充现象的发生。
另外，应对充电过程进行监控和控制，以确保充电过程的安全性和高效性。
2. 放电管理在锂电池的放电过程中，应合理控制放电电流和电压，避免过放现象的发生。
同时，应对放电过程进行监控和控制，以确保放电过程的安全性和电池寿命。
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正极材料的相变革[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XXX-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。
锂离子电池基础知识
1.3命名方法 命名方法 锂离子电池的型号命名，一般由英文字母和阿拉伯数字组成。 锂离子电池的型号命名，一般由英文字母和阿拉伯数字组成。 个字母表示电池采用的负极体系： ①第1个字母表示电池采用的负极体系：字母Ⅰ表示采用具有嵌入特性负 个字母表示电池采用的负极体系 字母Ⅰ 极锂离子电池体系，字母L表示金属锂负极体系或锂合金负极体系 表示金属锂负极体系或锂合金负极体系。 极锂离子电池体系，字母 表示金属锂负极体系或锂合金负极体系。 个字母表示电极活性物质中占有最大质量比例的正极体系。 ②第2个字母表示电极活性物质中占有最大质量比例的正极体系。字母 个字母表示电极活性物质中占有最大质量比例的正极体系 字母C 表示钴基正极，字母N表示镍基正极 字母M表示锰基正极 字母V表示钒 表示镍基正极， 表示锰基正极， 表示钴基正极，字母 表示镍基正极，字母 表示锰基正极，字母 表示钒 基正极。 基正极。 个字母表示电池形状， 表示圆柱形电池， ③ 第3个字母表示电池形状，字母 表示圆柱形电池，字母 表示方形电 个字母表示电池形状 字母R表示圆柱形电池 字母P表示方形电 池。 圆柱形锂离子电池在三个字母后用两位阿拉伯数字表示电池的直径， ④ 圆柱形锂离子电池在三个字母后用两位阿拉伯数字表示电池的直径， 单位： 取整数。三个字母和两位阿拉伯数后用3位阿拉伯数字表示电池 单位：mm 取整数。三个字母和两位阿拉伯数后用 位阿拉伯数字表示电池 高度，单位mm×10取整数。 高度， 单位 ×10取整数。 当上述两个尺寸中至少有一个尺 取整数 寸大于或等于100mm时 100mm 寸大于或等于100mm时，在表示直径的数字和高度的数字之间添加分隔符号 “/”，同时该尺寸数字的位数相应增加。 ，同时该尺寸数字的位数相应增加。 ICR18650 ICR20 20/ 例：ICR18650 ICR20/1050 方形锂离子电池在三个字母后用两位阿拉伯数字表示电池的厚度， ⑤ 方形锂离子电池在三个字母后用两位阿拉伯数字表示电池的厚度，单 取整数。 位：mm 取整数。在三个字母和两位阿拉伯数字后再用两位阿拉伯数字表示 电池的宽度，单位: 取整数。 电池的宽度，单位:mm 取整数。 最后又用两位阿拉伯数字表示电池的高度，单位: 取整数。 最后又用两位阿拉伯数字表示电池的高度，单位:mm 取整数。 当电池的上述三个尺寸中至少有一个尺寸大于或等于100mm时 在表示厚度、 100mm 当电池的上述三个尺寸中至少有一个尺寸大于或等于100mm时，在表示厚度、 宽度和高度的数字之间添加分隔符号“ ， 宽度和高度的数字之间添加分隔符号“/”，同时该尺寸数字的位数相应增 加。 当电池的上述三个尺寸中至少有一个尺寸小于1mm时 mm×10取整数表示 当电池的上述三个尺寸中至少有一个尺寸小于1mm时，用mm×10取整数表示 苏州星恒电源有限公司 该尺寸，并在整数前添加字母t 该尺寸，并在整数前添加字母t。 ICP083448 ICP08 34/ 08/ ICPt73448 例：ICP083448 ICP08/34/150 ICPt73448
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。
锂离子电池设计基础知识点
锂离子电池设计基础知识点锂离子电池，作为目前最常用的可充电电池类型之一，应用广泛，从移动设备到电动汽车，都可以看到它的身影。
了解锂离子电池的设计基础知识对于电池的性能和安全性至关重要。
本文将介绍锂离子电池的构造和工作原理，以及设计锂离子电池时需要考虑的几个基本要素。
1. 构造和组成材料锂离子电池一般由正极、负极、电解液和隔膜四个主要部分构成。
正极通常由锂离子化合物材料（如钴酸锂、磷酸铁锂等）、导电剂和粘结剂组成；负极主要由碳材料构成；电解液由离子溶质、溶剂和添加剂组成；隔膜则起到隔离正负极的作用。
这些材料的选择和配比对于电池的性能和安全性具有重要影响。
2. 工作原理锂离子电池的工作原理基于锂离子在正负极之间的迁移。
充电过程中，正极材料中锂离子失去电子变成金属离子，并通过电解液迁移到负极，负极材料中的碳材料接受锂离子并嵌入其结构中，同时释放电子。
放电过程中，锂离子从负极脱嵌并迁移到正极，还原成锂离子化合物，释放出电子供外部使用。
这种正负离子之间的迁移和嵌入脱嵌过程在充放电循环中进行。
3. 容量和能量锂离子电池的容量和能量是设计时需要考虑的重要参数。
容量指的是电池储存和释放电荷的能力，单位通常为安时（Ah）。
能量则是指电池储存的电荷对外做的功，单位通常为瓦时（Wh）或焦耳（J）。
容量和能量之间的关系取决于电池的电压和容量。
4. 充放电性能设计锂离子电池时需要考虑充放电性能，主要包括电池的充放电速率和循环寿命。
充放电速率指的是电池充放电的快慢程度，单位常为C 值，即以容量为基准的充放电速率。
循环寿命则表示电池能够循环充放电的次数，在长期使用中保持性能不衰减。
5. 安全性考虑锂离子电池的设计还需要考虑安全性。
由于电池中存在高能量密度，不当使用或设计可能引发短路、过充、过放和过热等问题，甚至发生火灾或爆炸。
因此，设计锂离子电池时需要采取一系列安全措施，如添加电池管理系统（BMS）、热管理系统等，以确保电池的安全性。
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
超详细的锂电池知识介绍
超详细的锂电池知识介绍目录一、锂电池基础知识 (3)1.1 电池的基本概念 (4)1.2 锂电池的历史与发展 (5)二、锂电池的工作原理 (7)2.1 锂电池的化学原理 (8)2.2 锂电池的工作过程 (10)三、锂电池的结构与材料 (11)3.1 锂电池的基本结构 (12)3.2 锂电池的关键材料 (13)四、锂电池的性能特点 (15)4.1 锂电池的能量密度 (17)4.2 锂电池的功率密度 (18)4.3 锂电池的循环寿命 (19)五、锂电池的应用领域 (21)5.1 锂电池在手机领域的应用 (22)5.2 锂电池在笔记本电脑领域的应用 (23)5.3 锂电池在电动汽车领域的应用 (25)5.4 锂电池在储能系统领域的应用 (27)六、锂电池的制造工艺 (29)6.1 锂电池的制造流程 (31)6.2 锂电池的生产设备 (32)6.3 锂电池的质量控制 (33)七、锂电池的回收与再生 (35)7.1 锂电池的回收方法 (36)7.2 锂电池的再生技术 (37)7.3 锂电池回收再利用的意义 (39)八、锂电池的未来发展趋势 (40)8.2 锂电池的市场前景 (43)8.3 锂电池的环境挑战 (44)九、锂电池的安全问题及应对措施 (45)9.1 锂电池的安全隐患 (46)9.2 锂电池的安全防护措施 (48)9.3 锂电池的安全标准与规范 (49)十、锂电池的标准化与政策法规 (51)10.1 锂电池的标准化组织 (52)10.2 锂电池的政策法规 (53)10.3 锂电池产业的政策支持与监管 (54)一、锂电池基础知识电池种类：锂电池是一种依靠锂离子在正极和负极之间移动来进行储能和释放能量的电化学设备。
根据不同的分类标准，锂电池可以分为锂离子电池、锂聚合物电池、锂铁磷电池、锂铁锰电池等。
工作原理：锂电池的工作原理基于锂离子的嵌入和脱嵌过程。
在充电过程中，锂离子从正极材料中脱出，经过电解质传输至负极，然后嵌入负极材料；在放电过程中，锂离子从负极中脱出，经过电解质传输至正极，然后嵌入正极材料。
《锂离子基础知识》课件
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。
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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。
电池基础知识
• ppm:百万分之
4.5容量
• 电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量， 以符号C表示。常用的单位为安培小时，简称安时（Ah） 或毫安时（mAh）。
4.6电压
• 电池正负极之间的电势差。常用的单位为伏特，简称伏 （V）或毫伏(mV）。锂电(钴酸锂/三元/锰酸锂)安全工作 上限电压4.2V或4.35V,下限电压3.0V。
• 电解液根据不同的安全性能的要 求会添加不同的增强安全性能的 添加剂，如防过充的、阻燃的、 提高高温性能的、提高储存性能 的、提高低温性能的等
1.2.5锂离子电池结构——铝塑膜
软包装锂离子电池的包装膜为铝塑膜； 我们使用过的铝塑膜的主要生产厂家为：日本DNP 和昭和，韩国栗村，国产有紫江，华谷，卓越等 铝塑膜由多层聚合物薄膜和Al层复合而成，一般最 外层为NYLON层，粘接到Al层，内层为CPP层，也有 在CPP和Al层间多粘接一层PET层的，用来防止短路；
• 2.粉尘控制：文件规范涂布烘道、制片环境粉尘、 正负极片料的粘接好（是否易掉料）、卷绕机台 清洁频率与要求
• 3.注液前水分控制：严格按照工艺要求烘烤，做 好过程自检巡检；
• 4.禁止用酒精清洗注液系统；
• 5.导入新的电解液前做压降评估测试；
• 6.常规化成电芯谨慎推行精准注液，批量生产前 进行试验；
1.2.4锂离子电池结构——电解液
电解液具有一定 的腐蚀性，更换电解 液时，须带防护眼镜
• 电解液多为六氟磷酸锂的1mol/L 碳酸酯溶液，根据电池的不同用 途，溶质也可以是：六氟砷酸锂、 高氯酸锂、三氟甲基二乙基磺酸 锂或者其组合等，溶剂可以是碳 酸二甲酯、碳酸乙酯、碳酸丙烯 酯、碳酸甲乙酯或者其不同比例 的组合等。
锂离子电池基础知识培训
目录 Contents
• 锂离子电池简介 • 锂离子电池的组成与结构 • 锂离子电池的充放电特性 • 锂离子电池的性能指标与测试 • 锂离子电池的维护与保养 • 锂离子电池的发展趋势与展望
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充放电。
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 的能量密度和良好的电化学性能
。
正极材料的性能直接影响锂离子 电池的能量密度、充放电性能和
使用寿命。
负极材料
负极材料是锂离子电池中存储锂离子 的主体，通常采用石墨、钛酸锂等材 料。
负极材料的比容量、电导率、稳定性 以及与电解液的相容性等特性需综合 考虑。
能量密度
电池的容量与其体积或重量的比值， 表示单位体积或重量所能储存的能量 ，单位为Wh/kg（瓦时每千克）或 Wh/L（瓦时每升）。
循环寿命与自放电率
循环寿命
电池在特定充放电条பைடு நூலகம்下能够维持性能的时间，通常以充放电循环次数来表示。
自放电率
电池在不使用情况下，电量自行减少的比例，通常以每月损失的电量百分比表示 。
05
锂离子电池的维护与保养
使用注意事项
避免过度充电和过度放电
01
锂离子电池有严格的充电和放电范围，过度充电和放电都会影
响电池性能和寿命。
保持适宜的存储环境
02
锂离子电池应存放在干燥、阴凉、通风良好的地方，避免高温
、高湿、阳光直射等环境。
定期检查电池状况
03
定期检查电池外观、电量、电压等参数，确保电池正常工作。
隔膜通常采用聚烯烃材料制成 ，要求具有较高的化学稳定性 、热稳定性和机械强度。
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锂离子电池电化学反应机理
锂离子电池负极在第一次充电时的反应过程
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锂离子电池结构 正极 活性物质（LiCoO2\LiMnO2\LiNixCo1-xO2\ LiXFePO4 ) 导电剂、溶剂、粘合剂、基体 负极 活性物质（石墨、MCMB) 粘合剂、溶剂、基体、导电剂 隔膜（PP+PE） 电解液（LiPF6 + DMC/ EC/ EMC) 外壳五金件（钢壳、铝塑膜、铝壳、盖板、 极耳、绝缘片等）
电池化成 出货检验 分选
电池后加工 电池转PACK 或直接出货 电池后处理 2016/12/6
电池自放电挑选
电池后处理 16
聚合物电池的生产过程
极片、隔膜
待出货电池
﹢
﹦
极组
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电池壳
待注液电池
待充电电池
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聚合物电池生产过程卷绕
负极片
极组 隔膜
卷绕
-
+
正极片
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聚合物电池生产过程冲壳
充电
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锂离子电池电化学反应机理
在电池化成初次充电过程中：
电池电压大约在0~2.5V左右，电解质在负极表面还原，形 成固态电解质界面（SEI 膜：烷基碳酸锂、氧化锂、碳酸 锂、氟化锂等），作用是使溶剂化锂离子脱去表面溶剂分 子得到电子嵌入石墨层内。此时正极开始脱出锂离子, 容 量占总体容量的10%左右。对电池而言表现为产生气体： 主要成分为溶剂还原产物如乙烯、丙烯和 CO2 等。 由于电池初期的产气现象，电池内部压力增大同时使电液 在极组中分布不均匀，出现析锂和电池鼓胀现象。目前解 决方案就是开口排气，使化成初期产生的气体排出电池之 外，采用真空的方法可能效果更好，使气体排出的同时， 使电液进一步在极组内部扩散。 电压在2.5~4.2V时,电池的活性物质开始发生电化学反应, 负极活性物质开始嵌入锂离子,正极继续脱出锂离子。
锂离子电池基础知识介绍
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目录
第一章 锂离子电池反应机理及结构 第二章 聚合物电池生产过程 第三章 圆柱电池生产过程 第四章 锂离子电池的一些基本电性能 第五章 锂离子电池安全性能及关键控制点 第六章 PACK介绍 第七章 锂离子电池相关标准 第八章 磷酸铁锂介绍
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铝 塑 封 装 袋
电池壳
ON AL CPP
聚合物冲壳设备 ON: 尼龙层 25μm AL: 铝层 CPP:CPP层 40μm 35μm
113μm
聚合物电池壳材料 结构示意图
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聚合物电池生产过程封边（侧顶封）
顶侧封装
待注 液口
顶侧封装产品 顶侧封装设备
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什么叫锂离子电池？
锂离子电池是指Li+ 嵌入化合物为正、负极的二次 电池。 正极采用锂化合物LiXCoO2、LiXNiO2 、LiXMnO2 或LiXFePO4 等 负极采用锂-碳层间化合物LiXC6等。 电解质为溶解有锂盐LiPF6 、 LiAsF6等有机溶液。 在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和 脱嵌，被形象的称为“摇椅电池”。 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。 放电时则相反电池简介
聚合物锂电的命名一般根据它的厚度、宽度、长度的尺寸得出的。 如402025： 那就表示它的厚度是4.0mm;宽度是20mm,长度是25mm。
长25mm 厚4.0mm
宽20mm
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聚合物电池的生产过程示意图
电池壳制作
电池极片制作 极组卷绕 电池隔膜准备 电池注液 电池侧顶边封
作用：提供锂源
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锂离子电池结构——负极
负极极耳：镍带（约0.07mm厚）
负极基体：铜箔（约0.010mm厚)
负极物质：石墨+CMC+SBR/石墨+PVDF
作用： 接受容纳锂离子
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锂离子电池结构——隔膜
材质：单层PE（聚乙烯）或者 三层复合PP（聚丙烯） +PE+PP 厚度：单层一般为0.016～0.020mm 三层一般为0.020～0.025mm 作用：将正负极完全隔开，防止正负极直接短路
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锂离子电池电化学反应机理
正极反应：LiCoO2==== 放电 + Li1-xCoO2 + xLi + xe负极反应： 充电 + 6C + xLi + xe 放电 === LixC6 电池总反应： 充电 LiCoO2 + C6 ==== 放电 Li1-xCoO2 + LixC6 放电时发生上述反应的 逆反应。
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圆柱形锂离子电池结构图
正极极耳 密封圈 绝缘圈 限流开关 隔膜
绝缘垫
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软包装锂离子电池结构图
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方形锂离子电池结构图
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锂离子电池结构——正极
正极极耳：铝带（约0.1mm厚）
正极基体：铝箔（约0.015mm厚)
正极物质：钴酸锂+导电剂+PVDF
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锂离子电池结构——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 水分（卡尔费休法） ≤20ppm 游离酸（以HF计） ≤50ppm 电导率（25℃） 10.4±0.5 ms／cm