锂离子动力与储能电池及其产业链PPT课件
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《锂离子电池》课件
负极材料
常用的负极材料有天然石墨、人造石墨、硅、 钛酸锂等。这些材料具有较高的电导率和比表 面积。
正极材料
锂离子电池采用各种金属氧化物作为正极材料， 例如钴酸锂、三元材料、铁锂等。
隔膜
隔膜用于隔开正负极，以防止两者直接相互接 触。通常采用聚丙烯或聚酰亚胺等材料制成。
锂离子电池的优点和应用领域
1
高能量密度
充电和放电
大小和形状
锂离子电池的充放电过程是通过 离子在正极和负极之间移动来完 成的。电池充电时，正极的锂离 子会向负极移动，放电时则相反。
锂离子电池可以根据不同的应用 需求制造成各种大小和形状，从 微型电池到车载电池都有应用。
锂离子电池的工作原理
电解质
锂离子电池的电解质负责带动离子在正负极之 间移动，通常是一种有机溶液，如聚合物或碳 酸盐酯。
锂离子电池具有较高的能量密度，可以为电子设备提供长时间的电力支持。
2
轻便
相比传统的镉镍电池，锂离子电池更轻便，更适合携带使用。
3
环保
锂离子电池不含有重金属，相比镉镍电池更环保，且可以循环使用。
ห้องสมุดไป่ตู้
锂离子电池广泛应用于移动通讯设备、笔记本电脑、电动工具、新能源汽车等领域。
锂离子电池的组成和结构
内部结构
锂离子电池的内部结构包括正负 极、电解质和隔膜等，通常由若 干外壳包裹在一起。
锂离子电池的未来发展趋势
高比能量材料
新型正负极材料的研发，提高电池比能量，延 长电池续航能力。
新能源应用
锂离子电池将成为新能源汽车等领域的主要电 池类型之一。
新型电解质
全固态电解质的研发和应用，提高电池安全性 和可靠性。
废旧电池回收
常用的负极材料有天然石墨、人造石墨、硅、 钛酸锂等。这些材料具有较高的电导率和比表 面积。
正极材料
锂离子电池采用各种金属氧化物作为正极材料， 例如钴酸锂、三元材料、铁锂等。
隔膜
隔膜用于隔开正负极，以防止两者直接相互接 触。通常采用聚丙烯或聚酰亚胺等材料制成。
锂离子电池的优点和应用领域
1
高能量密度
充电和放电
大小和形状
锂离子电池的充放电过程是通过 离子在正极和负极之间移动来完 成的。电池充电时，正极的锂离 子会向负极移动，放电时则相反。
锂离子电池可以根据不同的应用 需求制造成各种大小和形状，从 微型电池到车载电池都有应用。
锂离子电池的工作原理
电解质
锂离子电池的电解质负责带动离子在正负极之 间移动，通常是一种有机溶液，如聚合物或碳 酸盐酯。
锂离子电池具有较高的能量密度，可以为电子设备提供长时间的电力支持。
2
轻便
相比传统的镉镍电池，锂离子电池更轻便，更适合携带使用。
3
环保
锂离子电池不含有重金属，相比镉镍电池更环保，且可以循环使用。
ห้องสมุดไป่ตู้
锂离子电池广泛应用于移动通讯设备、笔记本电脑、电动工具、新能源汽车等领域。
锂离子电池的组成和结构
内部结构
锂离子电池的内部结构包括正负 极、电解质和隔膜等，通常由若 干外壳包裹在一起。
锂离子电池的未来发展趋势
高比能量材料
新型正负极材料的研发，提高电池比能量，延 长电池续航能力。
新能源应用
锂离子电池将成为新能源汽车等领域的主要电 池类型之一。
新型电解质
全固态电解质的研发和应用，提高电池安全性 和可靠性。
废旧电池回收
《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
锂离子动力与储能电池及其产业链 ppt课件
寿命长
大功率锂电池
成本低
无污染
正极材料
Multi-elements
LiNixCo1-x-yMyO2
Co-based
LiCoO2
主要正极材料
Mn-based
LiMn2O4 LiNi0.5Mn1.5O4
P-based
LiMPO4
几种正极材料应用优劣势比较
类别
安全 比容量 性能 mAh/g
循环寿 命/次
•电源管理
•能量回收
术 •正极材料 •负极材料 •电解液 •膜
产 •电池回收 •电池复用 •资源再生
业 •供电体系 •充电设施 •充电服务
年产2000万辆电动车（2020），年产值数万亿元！ 维持几千万辆电动车运行，年产值千亿元！
内容提要
2 锂离子电池知识简介
化学电源分类
电池是一种利用电化学的氧化-还原反应，进行
电压 平台
材料 成本
钴酸锂 差 145 ＞500 3.6 高
锰酸锂 较好 105 ＞ 500 3.7 低
三元素 较好 160 ＞800 3.6 较高
磷酸铁锂 很好 150 ＞1500 3.2 低廉
所占 成本 比重 40%
25%
33%
25%
适合领域
中小型移动电池 对体积不敏感的
中型动力电池 中小型号动力电
3 .2
2 .8
2 .4
0
40
80 120 160
S p e c ific c a p a c ity (m A h /g )
0.1C充电至4.1V, 再在不同电流下放电
180
160
140
120
100
内容提要
《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。
锂电池课件ppt
常见问题与解决方案
问题1
电池充不进电。解决方案：检查充电设备是否正常，更换 充电器或充电线；检查电池是否老化或损坏，更换电池。
问题3
电池膨胀或变形。解决方案：立即停止使用该电池，避免 发生危险；联系专业人员处理或更换电池。
问题2
电池续航时间变短。解决方案：检查电池是否过载或老化 ，减轻负载或更换电池；检查电池是否受到高温或低温影 响，保持适宜的工作环境温度。
CHAPTER
04
锂电池的充电与使用
充电方式与注意事项
充电方式
锂电池的充电方式主要有恒流充电、恒压充电和脉冲充电三种。恒流充电是指以恒定电流对电池进行 充电；恒压充电是指以恒定电压对电池进行充电；脉冲充电则采用间歇性的电流脉冲对电池进行充电 。
注意事项
在充电过程中，需要注意控制好充电电流和充电时间，避免过充或欠充。同时，要选择合适的充电设 备，确保充电安全。
负极材料
负极材料是锂电池中储存和释放锂离子的场所，常用的负极 材料包括石墨、钛酸锂等。负极材料的性能直接影响电池的 首次效率、循环寿命和安全性能。
负极材料的制备方法主要包括机械粉碎法、化学气相沉积法 、溶胶凝胶法等。制备过程中需注意控制温度、气氛、反应 时间等参数，以保证材料的晶体结构和纯度。
电解液
安全使用与维护
安全使用
在使用锂电池时，需要注意避免过载、短路、高温等危险情况。过载可能导致电池发热、膨胀甚至爆炸；短路可 能导致电池瞬间释放大量能量，引发火灾；高温则可能加速电池老化，降低电池性能。
维护建议
为了保持锂电池的性能和寿命，建议定期进行电池检查和维护。包括检查电池外观、清洁电池表面、保持电池干 燥、避免过度放电或充电等。
和更高的充电功率。
《锂离子动力电池基本知识》PPT课件
7
充电率(C-rate)
• C是Capacity的第一个字母，用来表示电池 充放电时电流的大小数值。
• 例如：充电电池的额定容量为1100mAh时， 即表示以1100mAh(1C)放电时间可持续1小 时，如以200mA(0.2C)放电时间可持续5小时， 充电也可按此对照计算。
8
终止电压(Cut-off discharge voltage)
23
如何计算充电时间
• 充电时间(小时)=充电电池容量(mAh)/ 充电电流(mA)*1.5的系数
• 假如你用1600mAh的充电电池，充电 器用400mA的电流充电，则充电时间 为:1600/400*1.5=6小时
24
锂离子电池保护线路——过充电保护
• 过充电保护: 过充电保护 IC 的原理为： 当外部充电器对锂电池充电时，为防 止因温度上升所导致的内压上升，需 终止充电状态。此时，保护 IC 需检测 电池电压，当到达 4.25V 时（假设电 池过充点为 4.25V）即启动过度充电保 护，将功率 MOS 由开转为切断，进而 截止discharge DOD)
• 在电池使用过程中，电池放出的容量占其 额定容量的百分比，称为放电深度。
• 放电深度的高低和二次电池的充电寿命有 很深的关系，当二次电池的放电深度越深， 其充电寿命就越短，因此在使用时应尽量 避免深度放电。
12
过放电(Over discharge)
14
能量密度(Energy density)
• 电池的平均单位体积或质量所释放出的电 能。
• 一般在相同体积下，锂离子电池的能量密 度是镍镉电池的2.5倍，是镍氢电池的1.8倍， 因此在电池容量相等的情况下，锂离子电 池就会比镍镉、镍氢电池的体积更小，重 量更轻。
充电率(C-rate)
• C是Capacity的第一个字母，用来表示电池 充放电时电流的大小数值。
• 例如：充电电池的额定容量为1100mAh时， 即表示以1100mAh(1C)放电时间可持续1小 时，如以200mA(0.2C)放电时间可持续5小时， 充电也可按此对照计算。
8
终止电压(Cut-off discharge voltage)
23
如何计算充电时间
• 充电时间(小时)=充电电池容量(mAh)/ 充电电流(mA)*1.5的系数
• 假如你用1600mAh的充电电池，充电 器用400mA的电流充电，则充电时间 为:1600/400*1.5=6小时
24
锂离子电池保护线路——过充电保护
• 过充电保护: 过充电保护 IC 的原理为： 当外部充电器对锂电池充电时，为防 止因温度上升所导致的内压上升，需 终止充电状态。此时，保护 IC 需检测 电池电压，当到达 4.25V 时（假设电 池过充点为 4.25V）即启动过度充电保 护，将功率 MOS 由开转为切断，进而 截止discharge DOD)
• 在电池使用过程中，电池放出的容量占其 额定容量的百分比，称为放电深度。
• 放电深度的高低和二次电池的充电寿命有 很深的关系，当二次电池的放电深度越深， 其充电寿命就越短，因此在使用时应尽量 避免深度放电。
12
过放电(Over discharge)
14
能量密度(Energy density)
• 电池的平均单位体积或质量所释放出的电 能。
• 一般在相同体积下，锂离子电池的能量密 度是镍镉电池的2.5倍，是镍氢电池的1.8倍， 因此在电池容量相等的情况下，锂离子电 池就会比镍镉、镍氢电池的体积更小，重 量更轻。
【可编辑全文】锂离子电池--ppt课件
根据内部材料的不同，动力锂离子电池相应地分为 液态动力锂离子电池和聚合物锂离子动力电池两种， 统称为动力锂离子电池。
ppt课件
21
高性能锂离子电池
为了突破传统锂电池的储电瓶颈，研制一种能在 很小的储电单元内储存更多电力的全新铁碳储电 材料很有必要。但是此前这种材料的明显缺点是 充电周期不稳定，在电池多次充放电后储电能力 明显下降。
可充电锂离子电池是目前手机、笔记 本电脑等现代数码产品中应用最广泛的 电池，但不可过充、过放(会损坏电池或 使之报废)。
因此，在电池上有保护元器件或保护电 路以防止昂贵的电池损坏。
ppt课件
16
主要优点
1）电压高 单体电池的工作电压高达 3.7~3.8V
2）比能量大 目前能达到的实际比能量 为555Wh/kg左右
锂离子电池
The Magic Batteries
ppt课件
1
目录
工作原理 主要结构 电池种类 主要优点 应用前景 未来研究方向
ppt课件
2
工作原理
锂离子电池是指以锂 离子嵌入化合物为正 极材料电池的总称。
以碳素材料为负极， 含锂的化合物为正极。
锂离子电池的充放电 过程，就是锂离子的 嵌入和脱嵌过程。
充电前
充电后
ppt课件
11
碳负极材料
碳材料是目前最为理想的锂离子电池负极材料，嵌锂碳材 料可用LixC6表示，当X=1时达到最高的理论嵌锂量，理 论比容量为372 mAh/g。石墨和中间相碳微球（MCMB） 是实际应用最广泛的两类碳材料。
石墨
碳微球
ppt课件
12
电解液
有机溶剂： 乙烯碳酸酯（EC） 丙烯碳酸酯（PC） 碳酸二甲酯（DMC） 碳酸二乙酯（DEC）
ppt课件
21
高性能锂离子电池
为了突破传统锂电池的储电瓶颈，研制一种能在 很小的储电单元内储存更多电力的全新铁碳储电 材料很有必要。但是此前这种材料的明显缺点是 充电周期不稳定，在电池多次充放电后储电能力 明显下降。
可充电锂离子电池是目前手机、笔记 本电脑等现代数码产品中应用最广泛的 电池，但不可过充、过放(会损坏电池或 使之报废)。
因此，在电池上有保护元器件或保护电 路以防止昂贵的电池损坏。
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16
主要优点
1）电压高 单体电池的工作电压高达 3.7~3.8V
2）比能量大 目前能达到的实际比能量 为555Wh/kg左右
锂离子电池
The Magic Batteries
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1
目录
工作原理 主要结构 电池种类 主要优点 应用前景 未来研究方向
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2
工作原理
锂离子电池是指以锂 离子嵌入化合物为正 极材料电池的总称。
以碳素材料为负极， 含锂的化合物为正极。
锂离子电池的充放电 过程，就是锂离子的 嵌入和脱嵌过程。
充电前
充电后
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碳负极材料
碳材料是目前最为理想的锂离子电池负极材料，嵌锂碳材 料可用LixC6表示，当X=1时达到最高的理论嵌锂量，理 论比容量为372 mAh/g。石墨和中间相碳微球（MCMB） 是实际应用最广泛的两类碳材料。
石墨
碳微球
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12
电解液
有机溶剂： 乙烯碳酸酯（EC） 丙烯碳酸酯（PC） 碳酸二甲酯（DMC） 碳酸二乙酯（DEC）
锂离子电池基础知识新ppt课件.ppt
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
锂离子电池教学讲座PPT
存储注意事项
日常维护保养方法
常见故障分析与处理
无法充电
检查充电器和连接线是否正常，尝试更换充电线或充电器；如果问题仍然存在，可能需要更换电池。
续航时间变短
可能是由于电池老化或损坏，需要更换新电池；也可能是由于使用不当导致电池性能下降，需要调整使用习惯。
电池膨胀变形
立即停止使用该电池，并寻求专业人员处理，以防止发生爆炸等安全事故。
锂离子电池与其他电池的比较
锂离子电池具有更高的能量密度和更长的寿命，同时对环境友好，而铅酸电池则存在重金属污染问题。
与铅酸电池比较
锂离子电池的能量密度更高，充电速度更快，且对环境的影响较小，而镍镉电池则存在记忆效应和重金属污染问题。
与镍镉电池比较
05
CHAPTER
锂离子电池的发展趋势与未来展望
消费电子产品市场
市场发展前景与趋势
环保法规
随着环保意识的提高，各国政府对电池产业的环保法规将越来越严格，锂离子电池产业的发展需要符合环保要求，加强废弃电池的回收和再利用。
能源政策
政府能源政策的调整将影响锂离子电池市场的需求和发展，例如政府对电动汽车的补贴政策、对可再生能源的支持政策等。
政策法规对锂离子电池产业的影响
定义与工作原理
根据正极材料的不同，锂离子电池可分为钴酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池等。
种类
锂离子电池具有高能量密度、长寿命、自放电率低、无记忆效应等优点，但也存在对温度敏感、成本高等缺点。
特点
锂离子电池的种类与特点
手机、平板电脑、笔记本电脑等。
移动设备
电动汽车与混合动力汽车
储能系统
其他领域
锂离子电池具有高能量密度和长寿命等特点，成为电动汽车和混合动力汽车的主要动力源。
日常维护保养方法
常见故障分析与处理
无法充电
检查充电器和连接线是否正常，尝试更换充电线或充电器；如果问题仍然存在，可能需要更换电池。
续航时间变短
可能是由于电池老化或损坏，需要更换新电池；也可能是由于使用不当导致电池性能下降，需要调整使用习惯。
电池膨胀变形
立即停止使用该电池，并寻求专业人员处理，以防止发生爆炸等安全事故。
锂离子电池与其他电池的比较
锂离子电池具有更高的能量密度和更长的寿命，同时对环境友好，而铅酸电池则存在重金属污染问题。
与铅酸电池比较
锂离子电池的能量密度更高，充电速度更快，且对环境的影响较小，而镍镉电池则存在记忆效应和重金属污染问题。
与镍镉电池比较
05
CHAPTER
锂离子电池的发展趋势与未来展望
消费电子产品市场
市场发展前景与趋势
环保法规
随着环保意识的提高，各国政府对电池产业的环保法规将越来越严格，锂离子电池产业的发展需要符合环保要求，加强废弃电池的回收和再利用。
能源政策
政府能源政策的调整将影响锂离子电池市场的需求和发展，例如政府对电动汽车的补贴政策、对可再生能源的支持政策等。
政策法规对锂离子电池产业的影响
定义与工作原理
根据正极材料的不同，锂离子电池可分为钴酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池等。
种类
锂离子电池具有高能量密度、长寿命、自放电率低、无记忆效应等优点，但也存在对温度敏感、成本高等缺点。
特点
锂离子电池的种类与特点
手机、平板电脑、笔记本电脑等。
移动设备
电动汽车与混合动力汽车
储能系统
其他领域
锂离子电池具有高能量密度和长寿命等特点，成为电动汽车和混合动力汽车的主要动力源。
锂离子电池应用领域(与“动力”有关优秀PPT文档)
军用装甲，民用大型挖掘器械所用动力电源，如：坦克、装甲车、军用大型装甲车辆、民用大型挖掘器械、大型吊车等等
军用装甲，民用大型挖掘器械所用动力电源，如：坦克、装甲车、军用大型装甲车辆、民用大型挖掘器械、大型吊车等等
MP3/MP4/MP5
各类太阳能电池，风能储能电池等
笔记本
电动自行车、电动摩托、电动助力车、电动汽车等代步动力型产品
锂离子电池应用领域
2011年10月2号整理
第1页，共23页。
目录
便携式电子产品
电动交通工具
大型动力电源 二次充电及储能领域
第2页，共23页。
便携式电子产品
第3页，共23页。
MP3/MP4/MP5 产品简介：
便携式音乐播放器、视频播放器等
第4页，共23页。
军用装甲，民用大型挖掘器械所用动力电源，如：坦克、装甲车、军用大型装甲车辆、民用大型挖掘器械、大型吊车等等
混合动力大巴
产品简介：
新型混合动力大巴车以及其它利用混合动力的各 种车型
第10页，共23页。
通用汽车
产品简介：
通用型汽车：包括轿车、小客车、商务车、面包车、 吉普车、跑车等汽车型号
第11页，共23页。
新能源汽车 产品简介：
新兴能源动力车辆所使用动力电源
第12页，共23页。
大型动力电源
第13页，共23页。
第16页，共23页。
装甲动力 产品简介： 军用装甲，民用大型挖掘器械所用动力电源，如： 坦克、装甲车、军用大型装甲车辆、民用大型挖掘 器械、大型吊车等等
第17页，共23页。
二次充电及储能领域
第18页，共23页。
电动玩具
产品简介：
各种电动类玩具
锂离子电池ppt课件.ppt
由于他所作出的卓越贡献，他于1971年被电化学会授予青年作家奖， 于2004年被授予电池研究奖，并且被推举为会员。
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
锂离子电池的产生
20世纪80年代末，日本Sony公司 提出者
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：炭材料锂电池 后来，日本索尼公司发明了以炭材料为负极，以含锂的化合物作正
极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子，这就 是锂离子电池。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。 目前所说的锂离子电池通常为锂二次电池。
电池的容量
电池的容量有额定容量和实际容量 之分。锂离子电池规定在常温、恒流 (1C)、恒压(4.2V)控制的充电条件下， 充电3h、再以0.2C放电至2.75V时，所 放出的电量为其额定容量。 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，主要受放电倍率和温度 的影响（故严格来讲，电池容量应指明 充放电条件）。
1.1977年，首次发现并提出石墨嵌锂化合物 作为二次电池的电极材料。在此基础上，于 1980年首次提出“摇椅式电池”（Rocking Chair Batteries）概念，成功解决了锂负 极材料的安全性问题。
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
锂离子电池的产生
20世纪80年代末，日本Sony公司 提出者
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：炭材料锂电池 后来，日本索尼公司发明了以炭材料为负极，以含锂的化合物作正
极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子，这就 是锂离子电池。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。 目前所说的锂离子电池通常为锂二次电池。
电池的容量
电池的容量有额定容量和实际容量 之分。锂离子电池规定在常温、恒流 (1C)、恒压(4.2V)控制的充电条件下， 充电3h、再以0.2C放电至2.75V时，所 放出的电量为其额定容量。 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，主要受放电倍率和温度 的影响（故严格来讲，电池容量应指明 充放电条件）。
1.1977年，首次发现并提出石墨嵌锂化合物 作为二次电池的电极材料。在此基础上，于 1980年首次提出“摇椅式电池”（Rocking Chair Batteries）概念，成功解决了锂负 极材料的安全性问题。
《锂离子电池介绍》PPT课件
环境温度
充电电 流
试验过程
时间要求
结果要求
军工 轻工标准 QB/T25022000
按标准充满电后 完全放电态的电池
20 ℃ ± 5 ℃ 20℃ ± 5℃
04 科技部 863 电动车蓄电 按标准充满电，放 20℃ ± 5℃
池
1 小时后
国家标准 GB/T 18287-2000
按标准充满电后
20℃ ± 5℃
2 锂离子电池的原理和特性
锂离子电池的工作原理
电 极 反 应
2 锂离子电池的原理和特性
锂离子电池的工作原理
锂离子电池的额定电压为3.6V。电池充满时的电压（称 为终止充电电压）一般为4.2V；锂离子电池终止放电电压 为2.5V。如果锂离子电池在使用过程中电压已降到2.5V后 还继续使用，则称为过放电，对电池有损害。
锂离子电池知识
魏日兵
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。
0.2C 5A 0.2C 5A
直至保护电路起作用 可让保护电路起作用
无 12.5h
1C 1(A) 电压达到 5.0V
或充电 90min
3C 5 A 上限电压 10V ，
温度下降峰值 10 ℃ 后结束实 验
不爆炸、不燃烧 不爆炸、不燃烧 不爆炸、不燃烧
不爆炸、不燃烧
UL 标准
按标准充满电后
20℃ ± 5℃
锂离子电池的工作原理
以LiCoO2体系的锂离子二次电池为例说 明其工作原理。一般，锂离子二次电池是 由正极、电解液、隔膜以及负极构成。充 电时，正极中的锂离子从LiCoO2层状结 构中脱出，Co元素的化合价由＋Ⅲ升高 到＋Ⅳ，正极材料发生氧化反应，同时锂 离子经过电解液迁移到电池的负极，在负 极碳材料的层状结构内和碳化合生成 LiCX。电池在接上负载时，则两电极上 所发生的反应分别为充电时发生反应的逆 反应。隔膜位于正负反应电极之间，隔膜 可以透过离子，但却不允许电子透过，同 时当电池正负极发生一定程度的微短路时， 隔膜还起到阻断保护作用。
储能系统用锂离子电池及其管理系统ppt课件
–电池管理系统自检信息 –单体电池电压 –电池温度 –电池组端电压 –电池组工作电流 –电池组绝缘状态 –最高/低单体电池电压及位置 –最高/低温度及位置 –电池SOC –电池组容量 –电池的最大允许充放电电流
锂离子电池管理系统
– 电池故障报警 – 电池过压1/2级报警
– 电池欠压1/2级报警
– 电池过温1/2级报警 – 电池低温1/2级报警 – 电池SOC过高1/2级报警 – 电池SOC过低1/2级报警 – 电池绝缘电阻低1/2级报
• SOH估算方法
–在线估算 –在线测试 –离线测试
锂离子电池管理系统
• SOF估算——最大允许充放电电流
–低温运行 –高温运行 –高SOC运行 –低SOC运行
锂离子电池管理系统
• 储能系统用电池管理系统架构
输出接口
PCS
监控调度系统
CAN1
CAN2
严重报警信号（触点）
严重报警信号（触点）
电 池
过高
过放电 （1）电压超低，负极铜基板溶解，嵌入电池 过放电单只电池电压 基于电池组端电压的控制模式失
正极，导致内部短路
低
效，需要严格控制单只电池电压
过低
高 温 充 放 （1）电池内部电解液分解，产生大量热，并 电池温度超高
电池温度场管理和极限温度控制
电
析出氧气
低温 电安全
（1）充电时电池负极嵌入锂离子能力下降， 电池温度低充电
配电侧
用户侧
削峰填谷 无功支撑 电能质量 可靠供电
电能质量 可靠供电 电压支撑
发电侧
频率控制 旋转备用 负荷均衡 出力优化
应 用 范 围 广 ， 贯 穿 发 输 变 配 用 电
• 储能的手段有哪些？
锂离子电池管理系统
– 电池故障报警 – 电池过压1/2级报警
– 电池欠压1/2级报警
– 电池过温1/2级报警 – 电池低温1/2级报警 – 电池SOC过高1/2级报警 – 电池SOC过低1/2级报警 – 电池绝缘电阻低1/2级报
• SOH估算方法
–在线估算 –在线测试 –离线测试
锂离子电池管理系统
• SOF估算——最大允许充放电电流
–低温运行 –高温运行 –高SOC运行 –低SOC运行
锂离子电池管理系统
• 储能系统用电池管理系统架构
输出接口
PCS
监控调度系统
CAN1
CAN2
严重报警信号（触点）
严重报警信号（触点）
电 池
过高
过放电 （1）电压超低，负极铜基板溶解，嵌入电池 过放电单只电池电压 基于电池组端电压的控制模式失
正极，导致内部短路
低
效，需要严格控制单只电池电压
过低
高 温 充 放 （1）电池内部电解液分解，产生大量热，并 电池温度超高
电池温度场管理和极限温度控制
电
析出氧气
低温 电安全
（1）充电时电池负极嵌入锂离子能力下降， 电池温度低充电
配电侧
用户侧
削峰填谷 无功支撑 电能质量 可靠供电
电能质量 可靠供电 电压支撑
发电侧
频率控制 旋转备用 负荷均衡 出力优化
应 用 范 围 广 ， 贯 穿 发 输 变 配 用 电
• 储能的手段有哪些？
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电池
负极 人造石墨系列、天然石墨系列、
焦炭系列等
电解质 有机溶剂电解质（液态）
聚合物电解质（固态、凝胶）
.
17
锂离子电池正极材料
LiNi2/3Mn1/3O2 ▲ ▲ LiFePO4
发展趋势及目前问题 新型锂离子动力电池
由小型电池向动力、储能大型电池发展；传统 钴酸锂电池不安全、成本高、寿命短、有毒
Head lamp7s
电动汽车新兴产业链
以电动车的生产、运行为主体 以动力电池生产为核心的高技术产业群
电 •电动车
•电动机
•电控系统
动 技
•动力电池
•电源管理
•能量回收
术 •正极材料 •负极材料 •电解液 •膜
产 •电池回收 •电池复用 •资源再生
业 •供电体系 •充电设施 •充电服务
年产2000万辆电动车（2020），年产值数万亿元！
电动车、发电)
电动车等)
.
22
不同电池比较
kWh/t
Specific Power / W kg-1
Specific energy / Wh kg-1
kWh/m3
.
23
Driving range / km
锂离子动力与储能电池
电子电器
小型电池
手机通讯
传统领域
锂 离 子 大型化 电 池
动力电池 储能电池
1991年由日本SONY公司生产出以LiCoO2为正极材 料，碳黑为负极材料的商业化锂离子电池。
.
15
锂离子电池充放电示意图
e- Load e-
负极 LixC6
正极 Charge
Li+
Discharge
Li+
Electrolyte Li1-xCoO2
EC: ethylene carbonate
DEC: dimethyl carbonate
电池: () C | LiPF6-(EC+DEC) | LiCoO2 (+)
正极: LiCoO2
C D
Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
负极: 6C + xLi+ + xe-
C D
LixC6
总反应: LiCoO2 + 6C.
C D
Li1-xCoO2 + LixC6 16
锂离子电池的组成
正极 LiCoO2、LiNiO2 、LiMn2O4等
美国
奥巴马“能源新政”：通过新能源产业革命的方式 再造美国经济增长，再续美国在高科技领域的垄 断和霸主地位
欧洲
新能源革命驱动的绿色经济浪潮席卷大地， 德国和法国都在大力发展新能源汽车
中国
温家宝总理在2009年11月3日讲话指出： 我国要致力发展五大新兴战略性产业，抢占经济 科技制高点。发展新能源列在首位
.
20
内容提要
3 锂离子动力与储能电池
.
21
动力–储能电池
1. 燃料电池 氢能动力 2. 二次电池 锂离子电池 3. 超级电容器 储能电池
燃料电池 二次电池 超级电容器
能量类型
化学能电能 化学能电能
能量传送
能量储存与转换
开放系统
密闭系统
电双层
应用
潜在(商用电源、 广泛(电子器件、 潜在(电动车等)
干电池
上图是锌－锰干电池
.
12
铅蓄电池
.
13
.
14
锂离子电池
80年代，由Armand提出了“摇椅式”锂离子二次 电池的新概念。提出电池的正、负极材料采用可以储 存和交换锂离子的材料，利用充放电时，锂离子的来 回移动进行能量交换。
层状化合物LiCoO2的合成，发现石墨可插入锂离 子生成石墨层间化合物LixC6。
磷酸铁锂型高性能锂离子电池：功率高、容量 大、寿命. 长、成本低、环境友好、安全性1好8
质子交换膜燃料电池
e-
e-
H2 Heat
2e- H+ 2e-
+ conductor H2 2H+
1/2O2
H2O
Anode
Cathode
Electrolyte
Catalyst
Air Heat H2O
< 100 °C
发展趋势 .
电动汽车 电动自行车 航空航天
太阳能发电 风力发电
24
Points-lines-Areas structure and transportation means choice
Industry Prospect of Chinese New Energy Vehicle
Inter-city
.
4
发展电动汽车大势所趋
石油与国家能源安全
我国石油储量不足世界的2%； 我国自产石油在1.8亿吨/年左右； 2007年我国净进口原油1.63亿吨，成品油0.338亿吨，原
油对外依存度达到46.05%； 每年新增1000万辆汽车，石油需求新增2000万吨左右。
空气污染与温室气体排放
大城市空气污染的 50%来自汽车； 1亿吨油产生CO2约3亿吨。
.
5
电动汽车和混合动力汽车
比亚迪双模
本田
丰田Prius
我国现状：与发达国家几乎同时起步，国家大力扶持，有望
将来参与国际竞争。“三横”、. “三纵”。
6
锂离子电池应用领域
BYD hybrid car Olympic E-bus
Golf cart
பைடு நூலகம்
Solar E-bicycle Solar ro. ad lamps
内容提要
1 前沿 2 锂离子电池知识简介
3 锂离子动力与储能电池
4 锂离子电池关键材料 5 发展与展望
.
1
内容提要
1
前言
.
2
新能源产业
能源危机 金融危机 生态危机
ET时代
低碳经济
太太 阳阳 能
风 能
新能源
生 物
海 洋
氢
核
能 .能
能
能 3
新能源产业的发展与挑战
全球：第四次工业革命——新能源革命风起云涌
H2 + ½ O2
H2O + Electricity + Heat
.
19
直接甲醇燃料电池
MeOH (aq) Heat
CO2
e-
e-
6e-
H+
6e-
+ conductor
6H+
3/2O2
3H2O
Anode
Cathode
Electrolyte
Air Heat H2O
CH3OH + 3/2 O2 = CO2 + 2 H2O
维持几千万辆电动车运行，年产值千亿元！
.
8
内容提要
2 锂离子电池知识简介
.
9
化学电源分类
电池是一种利用电化学的氧化-还原反应，进行 化学能------电能之间转换的储能装置。
一次电池
锌锰干电池 纽扣电池
电池
锂原电池 铅酸电池
二次电池 镍氢电池
.
锂离子电池
10
一次电池
锂离子电池
铅酸电池
.
锂离子电池 11
E-Railway
Airline
Waterway
Big city
E-bike E-bike
BEV
E- bus
Subway
town
E-bike
Micro EV
E- bus
.
25
0
50
200
km
储能体系比较
100 200 300