锂电池ppt课件
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隔離膜（separation film）：隔離膜是 放置於兩極之間，作為隔離電極的裝置， 藉以避免兩極上的活性物質直接接觸而 造成電池內部的短路。但隔離膜仍需能 讓帶電離子通過，以形成通路。
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三. 鋰離子電池的原理
構成鋰電池的四個主要部分為：電極 （正極與負極）、電解液、隔離膜及罐 體。 電極(electrode)：電極是由活性物質與 導電極板所構成，所謂活性物質是指在 導電極板上可進行氧化還原的物質。電 池的電極是將化學能轉換成電能的所在， 而依其所發生的氧化或還原反應又有負 極（－）與正極（＋）之分。
4. 電池封裝的技術:影響電池性能及安全性的主 要因素。
5. 活化測試的技術:新電池的活化使電池的品質 達到最佳化，完成後的經測試流程再將電池 分級。
6. 安全儲存的技術：存放處所的環境要求及設 計，關係到保存年限及安全問題。
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目錄
認識鋰電池 早期研發 鋰離子電池的原理 鋰電池的生產 發展現況 各種鋰離子電池的優劣 參考文獻 工作分配
一. 認識鋰電池
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鋰電池
組員: 49840048劉姿韓 49840062賴俊宇 49840094邱科逞 49840113吳定展 指導老師:吳文昌
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罐體（shell）：電池的外殼，主要用以保護 內部結構，所以需要有良好的機械結構、耐 熱、耐震動及耐腐蝕等性能，常見的罐體造 型有圓筒型、方型、鈕扣型等，罐體材料則 以鋁罐及鋼罐為主，其中又以鋁罐為最佳選 擇。
鋰離子電池中的電解液可以是凝膠體、聚合 物（鋰離子/鋰聚合物電池）、或凝膠體與聚 合物的混合物。因為目前尚未發現能夠在室 溫條件下有效運送鋰離子的聚合物，所以大 多數的「塑膠封袋」鋰離子/ 鋰聚合物電池 事實上都是結合凝膠體和聚合物的混合型電 池。
電池的性能分類：電池的主要分類， 依電池本身的充放電特性與運作性質 可區分為：
1. 一次電池﹝primary cell﹞:用完即丟。
2. 二次電池﹝secondary battery﹞:可 反覆充電使用。
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二. 早期研發
最早得以應用於心臟起搏器中。鋰電池的自 放電率極低，放電電壓平緩。使得起植入人體 的搏器能夠長期運作而不用重新充電。鋰電池 一般有高於3.0伏的標稱電壓，更適合作集成電 路電源。二氧化錳電池，就廣泛用於計算機， 計算器，數位相機、手錶中。
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電解液（electrolyte）：在陰陽極發生 了氧化還原反應後，電子透過外部線路 傳遞而產生電流，在內部帶電離子則是 透過電解液﹝electrolyte﹞在陰陽極之 間傳遞。
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五. 發展現況
現在3C產業常提到的鋰電池其實是鋰鈷電 池，廣義的可充放鋰電池是指由一個石墨負極、 一個採用鈷、錳或磷酸鐵的正極、以及一種用 於運送鋰離子的電解液所構成。而一次鋰離子 電池則可以鋰金屬或者嵌鋰材料作為負極。
鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、 使用非水電解質溶液的電池。
鋰電池是一種將化學能轉換成電能的裝置， 因具有可攜性、可視需要組合、高能量密度以 及無排放噪音與廢氣的優點，所以在許多的領 域受到普遍的應用，從微小的手表電池到汽車 電池都使用到鋰電池。
由於鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金 屬的加工、保存、使用，對環境要求非常高。 所以，鋰電池長期沒有得到應用。隨著二十世 紀末微電子技術的發展，小型化的設備日益增 多，對電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進 入了大規模的實用階段。
2. 開發設計的技術:有研發各種電池規格的能力。
3. 極板製程的技術:提昇電池良率及降低生產成 本的主要技術。
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另外，鈷的價格愈來愈高昂，全球鈷元素最大生產國 剛果，戰亂紛擾多，導致鈷元素價格不斷升高。鋰鈷電池 的粉體因鈷元素價格不斷上漲，現在已從原先的每公斤40 美元漲價到60~70美元。磷酸鋰鐵粉體依品質好壞，每公 斤售價在30~60美元。
安全要求：電池設計技術深深地影響到電池 的性能及安全性 ( 包括電池容量、大電流放 電率、壽命、溫度效應 )。電池最重要的要求 即是完美的安全性設計，因此除了建立較佳 的活化技術外，唯有良好的電池設計，才能 製造出安全的電池。
設備要求：生產鋰離子電池的製程複雜且技 術層次較高，因此需要的製造設備較多且精 密。整個製造流程所需之設備，包含混漿、 塗佈、碾壓、分條、乾燥、組裝、灌液、封 罐、清洗及檢驗等設備，鋰離子電池是屬於 非水溶液態的鋰離子電池，
1. 一次電池：因僅能被使用一次，無法透 過充電的方式再補充已被轉化掉的化學 能，故稱為一次電池。此類電池常見的 有乾電池、水銀電池與鹼性電池等。
2. 二次電池：所指的就是可以被重複使用 的電池。透過充電的過程，可以使電池 內的活性物質再度回復到原來的狀態， 因而能再度的提供電力。這類的電池有 鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離 子電池以及高分子鋰電池等。
這20年來，各國產學界早已投入無數的研發人力與資 源，不斷尋找能夠取代或解決LiCoO2問題的新材料，因為， 據統計，全球動力與儲能電池市場的經濟規模總量每年高 達500億美元，遠大於鋰鈷電池每年55~60億美元的胃納量。 從2006年7月至今，包括投入能源儲存設備的Deeya Energy，發展薄膜鋰電池的Infinite Power Solution，看好 新世代鋰離子電池─磷酸鋰鐵電池產業（LFP，Lithium Ferrous Phosphate）的美國A123 Systems、台灣Aleees 和加拿大Phostech Lithium等業者，快速從全球創投和其 他資金來源募來超過3億美元的資金。
六. 各種鋰離子電池的優劣 常见心律失常心电图诊断的误区诺如病毒感染的防控知识介绍责任那些事浅谈用人单位承担的社会保险法律责任和案例分析现代农业示范工程设施红地球葡萄栽培培训材料
正極材料的選擇決定了電池的容量、安全性和老化特性。其中鈷 特別提供了極佳的容量和老化特性，但與其他的材料相比，鈷的 安全性就差了些。
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鋰鎳鈷電池
鋰鎳鈷電池是鋰鎳電池和鋰鈷電池的固 溶體（綜合體），兼具鋰鎳和鋰鈷的優點， 一度被產業界認為是最有可能取代鋰鈷電池 的新正極材料，但鈷正極電池在放電的過程 中往往會形金屬鋰。因為金屬鋰具有易燃的 特性，如果安全措施失效時，金屬鋰往往引 發燃燒，所以安全性還是無法有更大突破。
鋰電池產業發展20多年來一直集中在3C產業 為主，鮮少應用在市場經濟規模更大的儲能和 動力電池（瞬間需要較大電流）市場，這市場 涵蓋純電動車、油電混合車、中大型UPS、太 陽能、大型儲能電池、電動手工具、電動摩托 車、電動自行車、航太設備與飛機用電池等領 域。
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為了開發出性能更優異的品種，人們對各種 材料進行了研究。從而製造出前所未有的產品。 比如，鋰二氧化硫電池和鋰亞硫醯氯電池就非 常有特點。它們的正極活性物質同時也是電解 液的溶劑。
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主要原因之一是過去鋰電池採用的鋰鈷正 極材料（LiCoO2，就是現在最常見的鋰電池）， 無法應用在需要大電流、高電壓、高扭力以及 要耐受穿刺、衝撞和高溫、低溫等條件等特殊 環境，更重要的是，因無法滿足人們對安全的 絕對要求而飽受詬病。
同時，鋰鈷電池也無法達到快速充電與完 全避免二次污染等目的，而且，一定要設計保 護電路以防止過度充電或過度放電，否則就會 造成爆炸等பைடு நூலகம்險，甚至出現如Sony電池爆炸導 致全球品牌NB業者投下鉅資回收的情況。
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正極或負極必須具有類似海綿的物理結 構，以釋放或接收鋰離子。在充電時， 鋰離子從負極材料移出至電解液，再像 水進入海綿一樣地進入正極材料，這個 過程被稱為嵌入(Intercalation)。放電的 過程則完全相反。
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因此需要有嚴格水份控制環境，來製 造電池，所以仍需要蒸餾系統及乾燥 室。為了驗証所生產電池性能及安全 性，需要有活化、電池壽命及安全測 試等設備。
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四. 鋰電池的生產
技術要求：鋰離子電池的技術困難度遠高於其 他電池，其專業及技術領域包括
1. 材料配方的技術：主要是開發高性能且低成本 的正、負極材料等，並達到配方的最佳化條件。
這種結構只有在非水溶液的電化學 體系才會出現。所以，鋰電池的研究， 也促進了非水體系電化學理論的發展。 除了使用各種非水溶劑外，人們還進行 了聚合物薄膜電池的研究。
1992年Sony成功開發鋰離子電池。 它的實用化，使人們的行動電話、筆記 本電腦等攜帶型電子設備重量和體積大 大減小。使用時間大大延長。由於鋰離 子電池中不含有重金屬鎘，與鎳鎘電池 相比，大大減少了對環境的污染。
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三. 鋰離子電池的原理
構成鋰電池的四個主要部分為：電極 （正極與負極）、電解液、隔離膜及罐 體。 電極(electrode)：電極是由活性物質與 導電極板所構成，所謂活性物質是指在 導電極板上可進行氧化還原的物質。電 池的電極是將化學能轉換成電能的所在， 而依其所發生的氧化或還原反應又有負 極（－）與正極（＋）之分。
4. 電池封裝的技術:影響電池性能及安全性的主 要因素。
5. 活化測試的技術:新電池的活化使電池的品質 達到最佳化，完成後的經測試流程再將電池 分級。
6. 安全儲存的技術：存放處所的環境要求及設 計，關係到保存年限及安全問題。
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目錄
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一. 認識鋰電池
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鋰電池
組員: 49840048劉姿韓 49840062賴俊宇 49840094邱科逞 49840113吳定展 指導老師:吳文昌
常见心律失常心电图诊断的误区诺如 病毒感 染的防 控知识 介绍责 任那些 事浅谈 用人单 位承担 的社会 保险法 律责任 和案例 分析现 代农业 示范工 程设施 红地球 葡萄栽 培培训 材料
罐體（shell）：電池的外殼，主要用以保護 內部結構，所以需要有良好的機械結構、耐 熱、耐震動及耐腐蝕等性能，常見的罐體造 型有圓筒型、方型、鈕扣型等，罐體材料則 以鋁罐及鋼罐為主，其中又以鋁罐為最佳選 擇。
鋰離子電池中的電解液可以是凝膠體、聚合 物（鋰離子/鋰聚合物電池）、或凝膠體與聚 合物的混合物。因為目前尚未發現能夠在室 溫條件下有效運送鋰離子的聚合物，所以大 多數的「塑膠封袋」鋰離子/ 鋰聚合物電池 事實上都是結合凝膠體和聚合物的混合型電 池。
電池的性能分類：電池的主要分類， 依電池本身的充放電特性與運作性質 可區分為：
1. 一次電池﹝primary cell﹞:用完即丟。
2. 二次電池﹝secondary battery﹞:可 反覆充電使用。
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二. 早期研發
最早得以應用於心臟起搏器中。鋰電池的自 放電率極低，放電電壓平緩。使得起植入人體 的搏器能夠長期運作而不用重新充電。鋰電池 一般有高於3.0伏的標稱電壓，更適合作集成電 路電源。二氧化錳電池，就廣泛用於計算機， 計算器，數位相機、手錶中。
常见心律失常心电图诊断的误区诺如 病毒感 染的防 控知识 介绍责 任那些 事浅谈 用人单 位承担 的社会 保险法 律责任 和案例 分析现 代农业 示范工 程设施 红地球 葡萄栽 培培训 材料
電解液（electrolyte）：在陰陽極發生 了氧化還原反應後，電子透過外部線路 傳遞而產生電流，在內部帶電離子則是 透過電解液﹝electrolyte﹞在陰陽極之 間傳遞。
常见心律失常心电图诊断的误区诺如 病毒感 染的防 控知识 介绍责 任那些 事浅谈 用人单 位承担 的社会 保险法 律责任 和案例 分析现 代农业 示范工 程设施 红地球 葡萄栽 培培训 材料
五. 發展現況
現在3C產業常提到的鋰電池其實是鋰鈷電 池，廣義的可充放鋰電池是指由一個石墨負極、 一個採用鈷、錳或磷酸鐵的正極、以及一種用 於運送鋰離子的電解液所構成。而一次鋰離子 電池則可以鋰金屬或者嵌鋰材料作為負極。
鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、 使用非水電解質溶液的電池。
鋰電池是一種將化學能轉換成電能的裝置， 因具有可攜性、可視需要組合、高能量密度以 及無排放噪音與廢氣的優點，所以在許多的領 域受到普遍的應用，從微小的手表電池到汽車 電池都使用到鋰電池。
由於鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金 屬的加工、保存、使用，對環境要求非常高。 所以，鋰電池長期沒有得到應用。隨著二十世 紀末微電子技術的發展，小型化的設備日益增 多，對電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進 入了大規模的實用階段。
2. 開發設計的技術:有研發各種電池規格的能力。
3. 極板製程的技術:提昇電池良率及降低生產成 本的主要技術。
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另外，鈷的價格愈來愈高昂，全球鈷元素最大生產國 剛果，戰亂紛擾多，導致鈷元素價格不斷升高。鋰鈷電池 的粉體因鈷元素價格不斷上漲，現在已從原先的每公斤40 美元漲價到60~70美元。磷酸鋰鐵粉體依品質好壞，每公 斤售價在30~60美元。
安全要求：電池設計技術深深地影響到電池 的性能及安全性 ( 包括電池容量、大電流放 電率、壽命、溫度效應 )。電池最重要的要求 即是完美的安全性設計，因此除了建立較佳 的活化技術外，唯有良好的電池設計，才能 製造出安全的電池。
設備要求：生產鋰離子電池的製程複雜且技 術層次較高，因此需要的製造設備較多且精 密。整個製造流程所需之設備，包含混漿、 塗佈、碾壓、分條、乾燥、組裝、灌液、封 罐、清洗及檢驗等設備，鋰離子電池是屬於 非水溶液態的鋰離子電池，
1. 一次電池：因僅能被使用一次，無法透 過充電的方式再補充已被轉化掉的化學 能，故稱為一次電池。此類電池常見的 有乾電池、水銀電池與鹼性電池等。
2. 二次電池：所指的就是可以被重複使用 的電池。透過充電的過程，可以使電池 內的活性物質再度回復到原來的狀態， 因而能再度的提供電力。這類的電池有 鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離 子電池以及高分子鋰電池等。
這20年來，各國產學界早已投入無數的研發人力與資 源，不斷尋找能夠取代或解決LiCoO2問題的新材料，因為， 據統計，全球動力與儲能電池市場的經濟規模總量每年高 達500億美元，遠大於鋰鈷電池每年55~60億美元的胃納量。 從2006年7月至今，包括投入能源儲存設備的Deeya Energy，發展薄膜鋰電池的Infinite Power Solution，看好 新世代鋰離子電池─磷酸鋰鐵電池產業（LFP，Lithium Ferrous Phosphate）的美國A123 Systems、台灣Aleees 和加拿大Phostech Lithium等業者，快速從全球創投和其 他資金來源募來超過3億美元的資金。
六. 各種鋰離子電池的優劣 常见心律失常心电图诊断的误区诺如病毒感染的防控知识介绍责任那些事浅谈用人单位承担的社会保险法律责任和案例分析现代农业示范工程设施红地球葡萄栽培培训材料
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鋰鎳鈷電池
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1. 材料配方的技術：主要是開發高性能且低成本 的正、負極材料等，並達到配方的最佳化條件。
這種結構只有在非水溶液的電化學 體系才會出現。所以，鋰電池的研究， 也促進了非水體系電化學理論的發展。 除了使用各種非水溶劑外，人們還進行 了聚合物薄膜電池的研究。
1992年Sony成功開發鋰離子電池。 它的實用化，使人們的行動電話、筆記 本電腦等攜帶型電子設備重量和體積大 大減小。使用時間大大延長。由於鋰離 子電池中不含有重金屬鎘，與鎳鎘電池 相比，大大減少了對環境的污染。