动力电池系统设计——锂离子电池基础介绍
《锂离子电池》课件
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
动力电池系统设计 动力电池基础知识
03 动力电池的基本知识
3.5 电池的并联
所有电池的正极连接在一起成为电池组的正极 ；所有电池负极连接在一起，成为电池组的负 极。
I=I1+I2+I3+…In
03 动力电池的基本知识
3.5 电池的串并优缺点
并联
对电池的一致性要求高：电压相同，内阻不同，电流就不一致； 电 压不同， 内阻相同，电流不一致。如果都不一样，提供的电流相差 更大。
03 动力电池的基本知识
3.5 电池的串并优缺点
串联
电池组串联使用对保护板的要求更加的苛刻，不同的电池组使用 的保护板的一致性更加严格
对于串联使用， 每个保护板上MOS 的选择也有一定的要求，根 据使用串联后的最大串数来确定mos管选择的最大耐压值。不管 充电还是放电过程中， 其中一组发生保护不至于击穿mos管。
03 动力电池衡器是实现单体电压的均衡控制，电池管理系统的核心部件,离 开均衡器,管理系统，即使得到了电池组测量数据, 也无管理
电池均衡
被动均衡：被动均衡一般通过电阻放电的方式，对电压较高的电池进行放电，以热量形式释放电量，为 其他电池争取更多充电时间。一般只允许以100mA左右的小电流放电。
对于串联的每一个保护板都必须能承受相同的电流，与单独的总 串数的保护板相比， 使用的mos管基本上一样， 但是数量多了 数倍， 故大大增加了成本。
电池组的串联必须选用同口。如果使用分口的，电池组是可以充 放电的，但是存在很多的隐患，尤其是不关断。充电时，分口的 保护板的放电口必须断开， 否则很有可能无法关断。
主动均衡：主动均衡是以电量转移的方式进行均衡，效率高，损失小。不同厂家的方法不同，均衡电流 也从1～10 A不等。目前市场上出现的很多主动均衡技术不成熟，导致电池过放，加速电池衰减的情况 时有发生。
锂电池设计知识点
锂电池设计知识点锂电池在现代科技领域中起到了至关重要的作用，广泛应用于电动汽车、移动设备、储能系统等领域。
丰富的锂电池设计知识对于提高电池的性能和安全性至关重要。
本文将介绍一些常见的锂电池设计知识点，以帮助读者更好地了解锂电池技术和应用。
一、电池类型1. 锂离子电池（Li-ion Battery）：锂离子电池被广泛应用于移动设备和电动汽车等领域，具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等特点。
2. 锂聚合物电池（Li-polymer Battery）：锂聚合物电池是一种锂离子电池，相比传统的锂离子电池，它具有更高的能量密度、更轻薄的设计和更强的安全性。
二、电池参数1. 额定电压（Nominal Voltage）：电池设计所采用的额定电压取决于正极和负极材料的选择，一般为3.7V或3.6V。
2. 容量（Capacity）：电池的容量指的是能够存储和释放的电荷量，单位为安时（Ah）或毫安时（mAh）。
容量越大，电池的续航能力越强。
3. 充放电效率（Charge-Discharge Efficiency）：电池在充放电过程中能量的损失情况，一般以百分比表示。
高效率的电池能够更好地转化电能。
4. 内阻（Internal Resistance）：电池内部存在的电阻，会导致电池损耗能量、产生热量和电压下降。
较低的内阻有助于提高电池的性能。
三、电池原理1. 充放电过程：锂离子电池的充放电过程是通过锂离子在正负极材料之间的迁移实现的。
充电时，锂离子从正极材料释放出来，沿电解质移动到负极材料；放电时，锂离子则从负极材料脱离，回到正极材料。
2. 电池循环寿命：锂离子电池的循环寿命指的是电池能够进行充放电循环的次数。
因为锂离子电池的结构和化学特性，随着循环次数的增加，电池的容量和性能会逐渐下降。
四、电池安全性1. 过充保护（Overcharge Protection）：锂电池在充电过程中，如果电压超过一定阈值，会导致电池发生过充，甚至引发安全事故。
锂离子电池基础知识概述
锂离子电池基础知识概述随着科技的不断发展，电子产品的普及和需求逐渐增加。
电池以其便携、高效、低污染的特性成为现代电子产品不可或缺的元器件，而锂离子电池更是成为了新时代电池中最为出色的代表之一。
本文将从锂离子电池的定义、组成、工作原理、优点和缺点以及使用和保养等方面，给读者描绘一个全面而清晰的锂离子电池基础知识概述。
一、定义锂离子电池是一种可充电电池，它是由锂离子在多层金属氧化物和石墨或锂钴酸盐的电解质中周期性地进行嵌入和脱出来实现充放电过程的电池。
锂离子电池因其高比能量、长使用寿命、低自放电率等优势而被广泛应用于手机、笔记本电脑、无人机等各种电子设备中。
二、组成锂离子电池由正极、负极、电解质和隔膜等主要组成部分构成。
1. 正极材料：多层金属氧化物（如钴酸锂、镍钴锰酸锂等），是存储锂离子的主要场所。
2. 负极材料：主要是石墨或焦化石墨，作用是在电池充电时存储锂离子，并在放电时释放锂离子。
3. 电解质：由碳酸锂等锂盐和有机溶剂混合而成的液体，起到将离子传递的作用。
4. 隔膜：用于隔离正负极，同时使液体电解质能够通过，起到隔离的作用。
三、工作原理锂离子电池的工作原理可以概括为三个主要阶段：充电、放电和静置。
1. 充电阶段：电池整体上采用外加直流电源进行充电，这时正极材料（如钴酸锂）中的锂离子会从电解质中脱离，进入负极材料（如石墨）中进行电荷储能。
2. 放电阶段：电池正极中的锂离子随着电池的使用而逐渐流向负极材料，从而释放出电荷。
通过连接外部电路，负极材料上释放的电荷会形成电流流动，在外部设备中发挥功效。
同时，正极材料中的锂离子逐渐减少。
3. 静置阶段：当电池不是充电或放电状态时，锂离子的流动将停止，并在物理和化学方面重新结合以保持电池的健康和稳定性。
四、优点和缺点1. 优点：（1）高能量密度：相比于其他类型的充电式电池，锂离子电池具有很高的能量密度，其每个电池单元的能量密度一般为150-200 Wh/kg。
锂离子动力电池简介
锂离子动力电池简介锂离子动力电池是一种先进的储能装置，具有高能量密度、长寿命、轻量化、无记忆效应等优点。
它在电动汽车、储能系统和便携式电子设备中得到了广泛应用。
本文将介绍锂离子动力电池的基本原理、优点和缺点，以及其在不同领域的应用。
一、基本原理锂离子动力电池是一种充电式电池，其工作原理是通过锂离子在正负极材料之间的迁移来完成电荷和放电过程。
其正极材料通常使用钴酸锂、镍酸锂等化合物，负极材料通常使用石墨等材料。
在充电时，锂离子从正极材料释放，并通过电解质溶液迁移到负极材料中嵌入或吸附；在放电时，锂离子从负极材料释放，并通过电解质溶液迁移到正极材料中嵌入或吸附。
这种迁移过程是可逆的，可以进行多次充放电循环。
二、优点1.高能量密度：锂离子动力电池具有较高的能量密度，可以存储更多的能量，提供更长的使用时间。
2.长寿命：相比于其他类型的电池，锂离子动力电池具有更长的使用寿命。
这是由于其迁移过程是可逆的，不会引起结构损伤。
3.轻量化：锂离子动力电池具有较高的能量密度和较低的重量，使其在移动设备和电动汽车等领域应用广泛。
4.无记忆效应：锂离子动力电池没有记忆效应，使用者可以根据需要进行充电，而无需等待完全放电。
三、缺点1.安全性问题：锂离子动力电池在充电和放电过程中可能会产生热量，进而导致电池过热，甚至起火或爆炸。
因此，安全性一直是锂离子动力电池的一个关键问题。
2.有限的循环寿命：锂离子动力电池的循环寿命是有限的，随着使用次数的增加，其容量会逐渐减少。
四、应用领域1.电动汽车：锂离子动力电池在电动汽车中得到了广泛应用，因为其具有较高的能量密度、长寿命和较低的重量。
它可以提供足够的动力和续航里程。
2.便携式电子设备：如手机、平板电脑和笔记本电脑等便携式电子设备使用锂离子动力电池，因为它具有较高的能量密度和长寿命，可以提供长时间的使用时间。
3.储能系统：锂离子动力电池在储能系统中也得到了广泛应用。
它可以储存太阳能和风能等可再生能源，提供稳定的能量供应。
《锂离子电池介绍》课件
02
锂离子电池的组成
正极材料
01
02
03
04
作用
正极材料是锂离子电池的重要 组成部分，主要负责存储和释
放能量。
常见种类
包括三元材料、钴酸锂、磷酸 铁锂等。
特点
具有较高的能量密度、循环寿 命长、自放电率低等特点。
应用
广泛应用于电动汽车、混合动 力汽车、手机、笔记本电脑等
领域。
负极材料
作用
负极材料是锂离子电池 的另一个重要组成部分 ，主要负责存储锂离子
VS
详细描述
电池组装通常在洁净的环境中进行，以确 保产品质量。组装过程包括将正负极片叠 放在一起，中间夹上隔膜，然后注入电解 液。最后，通过封装形成完整的电池。电 池的封装形式有多种，如圆柱形、扁平型 和棱柱形等。
电池测试
总结词
电池测试是确保电池性能和质量的重要环节 ，包括电性能测试、安全性能测试和循环寿 命测试等。
电极制备
总结词
电极制备是将正负极材料涂布在金属箔上，形成集流体和活 性物质的结构。
详细描述
电极制备过程中，首先将正负极材料与粘结剂混合，制成浆 料。然后，将浆料涂布在金属箔上，经过干燥和碾压，形成 电极片。电极片的质量直接影响电池的电化学性能和生产成 本。
电池组装
总结词
电池组装是将正负极片、隔膜和电解液 等组件组装在一起，形成完整的电池结 构。
回收与环保问题
总结词
锂离子电池回收和环保问题亟待解决
详细描述
锂离子电池中含有有毒有害物质，如钴、镍 等重金属和有机溶剂等。这些物质对环境和 人体健康造成潜在威胁。同时，锂离子电池 回收技术尚不成熟，回收率较低，也给环保
带来压力。
动力电池系统设计 —— 锂离子行业常见术语
01 锂离子行业常见术语
1.3 内阻(mΩ):
电池的内阻是指电池在工作时 电流流过电池内部受到的阻力。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。 电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻，欧姆内阻是由电极材料、
电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成，极化内阻包 括电化学极化和浓差极化引起的电阻。 由于内阻的存在，当电池放电时，电流经过内阻要产生热量， 消耗能量，电流越大，消耗能量越多，所以内阻越小，电池的 性能越好，不仅电池的实际工作电压高，消耗在内阻上的能量 也少。 内阻的存在，使电池放电时的端电压低于电池电动势和开路电 压，充电时端电压高于电动势和开路电压。 电池的内阻不是常数，在放电过程中随时间不断变化，因为活 性物质的组成、电解液浓度和温度都在不断地改变。 欧姆电阻遵守欧姆定律；极化电阻随电流密度增加而增大，但 不是线性关系，常随电流密度的对数增大而线性增大。
以 10Ah电池举例：以2A放电，则放电倍率为0.2C,；以20A放电，则放电倍率为2C。
01 锂离子行业常见术语
1.13 电池能量（Wh)
定义：指电池储存的能量的多少，用Wh来表示。 公式：能量（Wh) ＝额定电压（V）×工作电流 （A）×工作时间 （h）。 举例：3.2V15Ah单体电芯的能量为48Wh, 3.2V100Ah电池组的能量为320Wh。电池能量是衡量电池带动设备 做功的重要指标，容量不能决定做功的多少。
01 锂离子行业常见术语
1.11 循环寿命（ Cycle life )
概念：二次电池经历一次充放电称为一个周期或次循环，电池在反复充放电后，容量会逐渐下降在一定的放 电条件下，电池容量降至80%时，电池所经受的循环次数就是循环寿命。循环寿命与电池充放电条件有关：锂离 子子电池室温下1C充放电循环寿命可达300-500次（行业标准），最高可达800至1000次。
《锂离子电池介绍》课件
参考文献
本课件引用了以下相关文献：
太阳能储能系 统
锂离子电池被用于储 能系统，将太阳能转 化为可用的电力，并 在需要时提供电力供 应。
其他应用
锂离子电池还被应用 于航天器、医疗设备 和消费电子产品等领 域。
锂离子电池的优缺点
优点
锂离子电池具有高能量密度、轻量化和良好的循 环性能，适用于广泛的应用领域。
缺点
锂离子电池的成本较高，存在安全隐患，并且对 环境有一定的影响。
3 能量密度
锂离子电池具有较高的能量密度，可以提供 长时间的电力供应。
4 放电特性
锂离子电池的放电特性决定了它在不同负载 条件下的性能表现。
锂离子电池应用
电动汽车
锂离子电池被广泛应 用于电动汽车中，提 供高性能的动力源和 长续航里程。
便携式电子设 备
锂离子电池在手机、 笔记本电脑和其他便 携式电子设备中得到 广泛应用，提供持久 的电力支持。
负极材料
负极材料通常由碳材料（如石墨）构成，具有良 好的电导性和储存锂离子的能力。
分隔膜
分隔膜用于隔离正极和负极，防止短路，并允许 离子通过。
锂离子电池性能
1 电压
锂离子电池的额定电压通常为3.7V，在使用 过程中保持较为稳定的电压。
2 寿命
锂离子电池的寿命取决于充放电循环次数和 存储条件。高品质的锂离子电池可以支持数 百到数千个充放电循环。
原理介绍
锂离子电池通过正极和负极之间的离子迁移来实现充放电过程。锂离子电池 的反应方程式描述了其中发生的化学变化，同时也决定了电池的电压和能量 存储能力。
锂离子电的构成
正极材料
正极材料通常由锂化合物（如LiCoO2）组成， 具有高电压和优良的循环性能。
锂离子电池基础知识 一页PPT文档
锂离子电池基础知识（一）
1. 锂离子电池定义、分类与命名方法
1.1 定义：
锂离子电池是指以Li+嵌入化合物作为正、负极活性物质的二 次电池。
正 极 活 性 物 质 ： 一 般 采 用 锂 金 属 氧 化 物 ， 如 LiCoO2 、 LiNiO2 、 LiMn2O4 和 LiFePO4等。
3.1.2 正极材料的种类 在锂离子电池中用作正极材料的是一种可以和锂生成嵌入化合物
的过渡金属氧化物。目前锂离子电池所采用的正极材料主要是LiCoO2、 LiNiO2、LiMnO4和LiFePO4。这几种锂离子电池正极材料容量和能量 参数的比较：
① 钴酸锂 钴 酸 锂 （ 锂 钴 氧 化 物 ） 主 要 包 括 有 层 状 结 构 LiCoO2 和 尖 晶 石 结 构 LiCo2O4。由于尖晶石结构性价比较差，研究很少。锂离子电池应用 最早、目前应用范围最广、应用量最大的正极材料就是层状结构 LiCoO2。 钴酸锂主要性能指标 ：
② 镍酸锂
镍酸锂与钴酸锂的结构类似属于层状结构，与钴酸锂比实际比容量和 比能量都要高，也是目前正极材料中比容量是最高的，镍酸锂中锂的 化学扩散系数也是最高的，可以承受大电流的充放电。
镍酸锂也存在致命问题是稳定化学计量比的镍酸锂很难合成，热稳定 性差，在较高温度下发生分解，合成过程和合成后产物容易吸收水。 安全性差，难于实用，目前还不具有实用性。 正在研究通过外来掺杂，改变或修饰LiNiO2，形成稳定层间结构，提 高阳离子分布有序度，提高充放电电位平台。 ③ 锰酸锂 锰酸锂具有两种结构，一是层状四方晶系的LiMnO2，二是立方尖晶 石结构的LiMn2O4,前者由于结构稳定性上的原因限制了该类材料的商 业应用。后者也正是我们公司应用的尖晶石结构的LiMn2O4。这种三 维结构与层状结构相比，可以减少溶剂分子进入氧化物晶格的数量， 但同时也影响了Li+在晶格中的扩散速度，也使电池的充放电电流受 到限制。
一锂离子电池简介
一锂离子电池简介锂离子电池（Lithium-ion battery）是一种高能量密度、高电压的可充电电池。
它由锂离子在正负极之间迁移来储存和释放电能。
锂离子电池的高能量密度，使得它成为目前应用最广泛的可充电电池之一，被广泛应用于移动通信、电动工具、电动车辆、家庭储能等领域。
锂离子电池的基本构造包括正极、负极、分离膜和电解质。
正极通常由锂重氧化物（如LiCoO2、LiFePO4等）制成，负极由石墨材料制成。
分离膜通过电解质来隔离正负极，防止短路和电化学反应。
电解质通常是有机液体（如碳酸酯），它允许离子在正负极之间迁移，从而实现充放电过程。
锂离子电池的工作原理是通过离子在锂离子电池正负极之间的迁移来完成充放电过程。
在充电过程中，锂离子从正极（锂重氧化物）释放出来，经过电解质迁移到负极（石墨），在负极与锂发生化学反应，同时释放出电子。
在放电过程中，锂离子从负极迁移到正极，与正极物质发生化学反应，同时吸收电子，形成锂离子化合物。
通过充放电过程，锂离子的迁移实现了电能的储存和释放。
锂离子电池相对于传统的铅酸电池和镍氢电池具有许多优势。
首先，锂离子电池具有高能量密度，即单位体积或单位重量所存储的电能更多。
这使得锂离子电池在电子产品中得到广泛应用，如智能手机、平板电脑等，因为它们需要小型轻便的电池。
其次，锂离子电池具有较低的自放电率，即静置时电池不会快速放电。
这使得锂离子电池具有长期储存的能力，可以作为备用电池使用。
此外，锂离子电池具有较长的循环寿命，即充放电循环次数较高，这使得它成为电动车辆和家庭储能系统等领域的理想选择。
然而，锂离子电池也存在一些问题。
首先，锂离子电池存在较高的成本。
它的生产过程相对复杂，涉及到许多稀有材料和技术。
其次，锂离子电池的安全性是一个重要的问题。
当电池受到过热、过充、过放或物理损坏时，可能会发生热失控、爆炸或火灾等事故。
因此，在锂离子电池的设计和制造过程中，安全性应作为重要的考虑因素。
《锂离子电池介绍》课件
发展趋势
寻找高比容量、高稳定 性、低成本的负极材料
是当前的研究重点。
电解液
作用
电解液在锂离子电池中起到传 输锂离子的作用，是电池内部
电荷转移的媒介。
种类
主要包括有机电解液和无机电 解液。
性能特点
电解液的离子电导率、电化学 稳定性、闪点等对电池的安全 性能和使用寿命有重要影响。
发展趋势
安全问题
锂离子电池在过充、过放、高温等条件下可能发生燃烧或爆炸，对使用者和环境造成威 胁。
解决方法
采用高安全性的材料，如阻燃电解质和高温稳定的正负极材料。同时，加强电池管理系 统，防止电池过充和过放，并实时监测电池温度和电压，确保电池在安全范围内工作。
锂离子电池的回收与再利用问题
回收与再利用问题
随着锂离子电池的大规模应用，废旧电池的处理和资源回收成为了一个重要的问题。
锂离子电池的种类
圆柱形锂离子电池
常见于电子产品，如手机、笔记本电 脑等。
方形锂离子电池
扣式锂离子电池
常用于小型电子设备，如手表、计算 器等。
适用于电动汽车、储能系统等领域。
锂离子电池的应用领域
01
02
03
电子产品
由于其高能量密度和较长 的使用寿命，锂离子电池 广泛应用于手机、笔记本 电脑等电子产品。
开发新型电解液体系以提高电 池性能和安全性是当前的研究
重点。
隔膜
作用
隔膜在锂离子电池中起到隔离正负极，防止 短路的作用，同时允许锂离子的通过。
性能特点
隔膜的孔径、孔隙率、透气性等对电池的充 放电性能和使用寿命有重要影响。
种类
主要包括聚烯烃隔膜和聚酯隔膜等。
发展趋势
锂离子电池基础知识课件优秀课件
循环寿命
▪ 电池在完全充电后完全放电，循环进行，直 到容量衰减为初始容量的75%，此时循环次 数即为该电池之循环寿命
▪ 循环寿命与电池充放电条件有关 ▪ 锂离子电池室温下1C充放电循环寿命可达
方（角）形锂离子电池结构图
绝缘件 安全阀
垫圈 正极极耳
正极帽
盖板
隔膜
圆柱形锂离子电池结构图
密封 圈
绝缘圈
正极极耳 限流开关 隔膜
绝缘垫
软包装锂离子电池结构图
绝缘圈
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)
作用：提供锂源
正极物质：钴酸锂+导电剂+PVDF
充电
LiCoO2 + C6 =放==电= Li1-xCoO2 + LixC6 放电时发生上述反应的 逆反应。
锂离子电池结构
▪ 正极 活性物质（LiCoO2\LiMnO2\LiNixCo1-xO2) 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
▪ 隔膜（PP+PE） ▪ 电解液（LiPF6 + DMC/ EC/ EMC) ▪ 外壳五金件（铝壳、盖板、极耳、绝缘片）
300-500次（行业标准），最高可达8001000次。
循环寿命
自放电
▪ 电池完全充电后，放置一个月。然后用1C放 电至3.0V，其容量记为C2；电池初始容量记 为C0；1-C2/C0即为该电池之月自放电率
▪ 行业标准锂离子电池月自放电率小于12%， 电池自放电与电池的放置性能有关，其大小 和电池内阻结构和材料性能有关
锂离子电池的基本概念和工作原理
锂离子电池的基本概念和工作原理1. 基本概念1.1 什么是锂离子电池？锂离子电池，这个名字听起来有点高大上，但其实就是我们生活中常见的电池之一。
它在手机、电脑、电动车，甚至是我们家里的电动工具里都大显身手。
说白了，锂离子电池就是一种能存储和释放电能的小家伙。
它的工作原理可谓是“精妙绝伦”，能在瞬间释放出强大的能量，真是让人佩服。
1.2 锂离子电池的组成那么，这个小家伙是怎么工作的呢？锂离子电池主要由正极、负极和电解质组成。
正极一般是由锂金属氧化物制成，负极通常是石墨。
电解质呢，简单来说，就是一种能让锂离子在正负极之间自由移动的液体或固体。
想象一下，这就像是一个舞池，锂离子在正负极之间跳来跳去，带着电能的节拍，让我们的设备不停地运转。
2. 工作原理2.1 充电时的“舞会”充电的时候，锂离子电池就像是一场热闹的舞会。
电源给电池供电，锂离子从正极“出发”，穿过电解质，朝负极移动。
这个过程就像是小伙伴们从舞池的一个角落跑到另一个角落，兴奋得不得了。
当锂离子到达负极时，它们会“落脚”并和负极的材料结合，形成一个稳定的状态。
充电完成后，电池就像是一个充满能量的小斗士，随时准备出发！2.2 放电时的“回家”放电的时候，锂离子就开始“回家”了。
它们从负极出发，穿越电解质，返回正极。
在这个过程中，锂离子释放出能量，供给我们的设备使用。
想象一下，就像是舞会结束时，大家意犹未尽，纷纷朝着出口跑去。
每一个锂离子都在释放能量，让我们的手机亮起来、电脑运行起来，甚至让我们的电动车飞驰起来。
真是一场“电”的盛宴啊！3. 优势与应用3.1 锂离子电池的优势说到锂离子电池的优势，简直是一箩筐！首先，它们的能量密度高，意味着能存储更多的电能，体积小巧又轻便。
你想啊，手机里的电池要是像个大西瓜，谁还敢随身携带？其次，锂离子电池的自放电率低，放在那儿几个月都不怕电量流失，简直就像是个耐心的老爷爷，等待着被再次唤醒。
此外，它们还具备较长的使用寿命，常常能使用几百次甚至上千次。
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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
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.电池型号标识方法如下：1、圆柱形电池标识由3个字母加5个数字加1个字母加2或3个数字组成.2、方形电池标识由3个字母加6个数字加1或2个字母加2或3个数字组成组成.3、第一个字母I表示有内置锂离子电池.4、第二个字母表示电池的正极材料基于钴的电极.5、第三个字母表示电池的形状,R表示圆柱形电池,P表示方形电池、S表示软包装电池.6、圆柱形电池5个数字分别表示电池直径与高度,方形电池6个数字分别表示电池的厚、宽、高；单位mm.7、圆柱形电池第四个字母表示电池的级别,有A级、C级；最后2或3个数字表示电池的容量缩写.8、方形电池第四个字母表示电池壳体的材料,A表示铝壳,S表示钢壳,第五个字母R表示壳体边缘的形状.例如：圆柱形电池ICR18650A180例如：方形电池ICP533436AR65二、锂离子电池的主要构成：1、电池的构成：电池一般由电芯、Fuse或PTC、保护板或电路板、五金片、外壳以及一些辅料组成.一般锂离子电芯由正极片、负极片、隔膜纸、电解液、盖板盖帽、绝缘片、壳体铝塑膜、钢壳、铝壳等部件组成.正极片：活性物质为氧化锂钴,锂离子化合物LiCoO2/LiNiO2/LiMn2O4、导电剂Super-P、溶剂NMP、粘接剂PVDF和铝箔组成.负极片：活性物质为碳,碳粉CMP2、粘接剂SBR、添加剂CMC和铜箔组成.隔膜纸：PP、PE、PP/PE/PP；主要作用是绝缘并传导离子,除此之外,在安全上若电池内中短路温度升高时,隔膜纸亦具有Shut Down功能,造成内部电阻升高,避免Thermal Runway.电解液：有机电解液2、保护板：保护板通常包括控制IC、MOS开关及辅助配件NTC、ID存储器等.其中控制IC,在一切正常的情况下控制MOS开关导通,使电芯与外电路沟通,而当电芯电压或回路电流超过规定值时,它立刻控制MOS开关关断,保护电芯的安全.保护板的功能：1、过充保护：当电芯电压升到一定值时以下,保护板会切断充电回路；2、过放保护：当电芯电压低到一定值时以下,保护板会切断放电回路；3、短路保护：当电池正、负极两端短路时,可迅速切断回路,保护电芯；4、过流保护：当电池输出电流超过某一个值时2A左右,保护电路会切断输出回路；5、其它辅助功能：保护板上一般还有NTC、识别电阻以及解码芯片等,主要作用是保护电池能与主机及原装充电器正常充电与使用；三、电池基础术语1、电压概念：即电位差,是产生电流的力开路电压：是指电池在非工作状态下即电路无电流流过时,电池正负极之间的电势差.一般情况下,Li-ion充满电后开路电压为左右,放电后开压为左右,通过电池的开路电压,可以判断电池的荷电状态.工作电压：又称端电压,是指电池在工作状态下即电路中有电流过时电池正负极之间电势差.在电池放电工作状态下,当电流流过电池内部时,不需克服电池的内阻所造成阻力,故工作电压总是低于开路电池,充电时则与之相反.Li-ion的放电工作电压在左右.平均电压：电池放电时,从开始到放电终止时的电压平均值.终止电压：规定放电终止时电池的负载电压,其值为n锂离子单体电池的串联只数用“n”表示.2、容量：指电池内的活性物质参加电化学反应所能放出的电能称为电池的容量.单位为mAh或Ah.1Ah=1000mAh容量大小是由正负极中活性物质的数量多少来决定的一是活性物质的重量,二是活性物质的利用率.设计容量：根据电池内所含活性物质的量,从电化学理论计算电池的容量称为设计容量.额定容量：指电池经设计后,经电池制程过程的影响,电池所能达到容量称为额定容量.实际容量：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.3、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.是衡量电池性能的一个重要参数.注：一般以充电态内阻为标准.测量电池的内阻需用专用内阻仪测量,而不能用万用表欧姆档测量.单位为毫欧mΩ静态电阻：即放电时电池内阻动态电阻：即充电时电池内阻4、放电平台：放电平台是恒压充到电压为并且电电流小于时停充电,然后搁置10分钟,在任何们率的放电电流下下放电至时的放电时间.是衡量电池好坏的重要标准.5、充放电倍率时率：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.如电池的标称额定容量为600mAh为1C1倍率,300mAh则为,6A600mAh为10C.以此类推.时率又称小时率,时指电池以一定的电流放完其额定容量所需要的小时数.如电池的额定容量为600mAh,以600mAh的电流放完其额定容量需1小时,故称600mAh 的电流为1小时率,以此类推.6、自放电率：又称荷电保持能力,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.主要受电池制造工艺、材料、储存条件等因素影响.是衡量电池性能的重要参数.注：电池100%充电开路搁置后,一定程度的自放电正常现象.在GB标准规定LI-ion后在20±2℃条件下开条件下开路搁置28天.可允许电池有容量损失.7、内压：指电池的内部气压,是密封电池在充放电过程中产生的气体所致,主要受电池材料、制造工艺、电池结构等因素影响.其产生原因主要是由于电池内部水分及有机溶液分解产生的气体于电池内聚集所致.高倍率的连续过充,会导致电池温度升高、内压增大,严重时对电池的性能及外观产生破坏性影响,如漏液、鼓底,电池内阻增大,放电时间及循环寿命变短等. Li-ion任何形式的过以都会导致电池性能受到严重破坏,甚至爆炸.帮Li-ion 在充电过程中需采用恒流恒压充电方式,避免对电池产生过充.8、压降：电池按定性充电至80%以上,测量其电池空载电压.5W/2W电池作为负载连接电池正负极端开关作为电池的断路,通路的装置进行串联.打开开关后5秒电压下降不大于0.4V,为合格主要为测试电池负载性能.9、电池的负载能力: 当电池的正负极两端连接在用电器上时,带动用电器工作时的输出功率,即为电池的负载能力.10、充电效率：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蓄顾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,则充电效率要低.11、放电效率：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额定容量之比,主要受放电倍率,环境温度,内阻等到因素影响,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.12、一次电池和充电电池有什么区别电池内部的电化学性决定了该类型的电池是否可充,根据它们的电化学成分和电极的结构知,真正的可充电电池的内部结构之间所发生反应是可逆的.理论上,这种可逆性是不会受循环次数的影响,既然充放电会在电极体积和结构上引起可逆的变化,那么可充电电池的内部设计必须支持这种变化,既然,一次电池仅做一放电,它内结构简单得多且不需要支持这种变化,因此,不可以将一次电池拿来充电,这种做法很危险也很不经济,如果需要反复使用,应有尽有选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池,这种电池也可称为一次电池或蓄电池.13、一次电池和二次电池还有其他的区别吗另一明显的区别就是它们能量和负载能力,以及自放电率,二次电池能量远比一次电池高,然而他们的负载能力相对要小.14、可充电便携式电池的优缺点是什么充电电池寿命较长,可循环1000次以上,虽然价格比干电池贵,但如果经常使用的话,是比较划算的.充电电池的容量比同规格的碱锰电池或锌碳电池低,比如,他们放电较快.另一缺点是由于他们几近恒定的放电电压,很难预测放电何时结束.当放电结束时,电池电压会突然降低.假如在照相机上使用,突然电池放完了电,就不得不终止.但另一方面可充电电池能提供的容量比太部分一次电池高.但Li-ion电池却可被广泛地用照相器材中,因为它容量高,能量密度大,以及随放电深度的增加而逐渐降低的放电电压.15、充电电池是怎样实现它的能量转换每种电池都具有电化学转换的能力,即将储存的化学能直接转换成电能,就二次电子也叫蓄电池而言另一术语也称可充电使携式电池,在放电过程中,是将化学能转换成电能；而在充电过程中,又将电能重新转换成化学能.这样的过程根据电化学系统不同,一般可充放电500次以上,而我司产品li-ion可重复充放电1000次以上.Li-ion是一种新型的可充电便携式电池.它的额定电压为,它的放电电压会随放电的深度逐渐衰退,不象其他充电电池一样,在放电未,电压突然降低.16、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：2比能量大,目前能达到的实际比能量为100-115Wh/kg和240-253Wh/L2倍于Nl-Cd,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.5自放电小室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右,大大低于Ni-Cd的25-30%,Ni、MH的30-35%.Li-ion也存在着一定的缺点,如：1电池成本较高.主要表现在LiCoO2的价格高Co的资源较小,电解质体系提纯困难.2不能大电流放电.由于有机电解质体系等原因,电池内阻相对其他类电池大.故要求较小的放电电流密度,一般放电电流在以下,只适合于中小电流的电器使用.3需要保护线路控制.A、过充保护：电池过充将破坏正极结构而影响性能和寿命；同时过充电使电解液分解,内部压力过高而导致漏液等问题；故必须在的恒压下充电；B、过放保护：过放会导致活性物质的恢复困难,故也需要有保护线路控制.17、锂离子安全特性是如何实现的为了确保Li-ion安全可靠的使用,专家们进行了非常严格、周密的电池安全性能设计,以达到电池安全考核指标.1隔膜135℃自动关断保护采用国际先进的Celgars2300PE-PP-PE三层复合膜.在电池升温达到120℃的情况下,PE复合膜两侧的膜孔闭合,电池内阻增大,电池内部升温减缓,电池升温达到135℃时,PP膜孔闭合,电池内部断路,电池不再升温,确保电池安全可靠.2向电解液中加入添加剂在电池过充,电池电压高于的条件下,电解液添加剂与电解液中其他物质聚合,电池内阻大幅度增加,电池内部形成大面积断路,电池不再升温.3电池盖复合结构电池盖采用刻痕防爆球结构,电池升温时,电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀,电池内压加大,压力达到一定程度刻痕破裂、放气.4各种环境滥用测试进行各项滥用实验,如外部短路、过充、针刺、冲击、焚烧等,考察电池安全性能.同时对电池进行温度冲击实验和振动、跌落、冲击等力学性能实验,考察电池在实际使用环境焉的性能情况.18、为什么恒压充电电流为逐渐减少因为恒流过程终止时,电池内部的电化学极化然保持再整个恒流中相同的水平,恒压过程,再恒定电场作用下,内部Li+的浓差极化在逐渐消除,离子的迁移数和速度表现为电流逐渐减少.19、为什么电池要储存一段时间后才能包装出货电池的储存性能是衡量电池综合性能稳定程度的一个重要参数.电池经过一定时间储存后,允许电池的容量及内阻有一定程度的变化.经过了一段时间的储存,可以让内部各成分的电化学性能稳定下来,可以了解该电池的自放电性能的大小,以便保证电池的品质.20、为什么要化成电池制造后,通过一定的充放电方式将其内部正负极物质激活,改善电池的充放电性能及自放电、储存等综合性能的过程称为化成,电池粉有经过化成后才能体现真实性能.21.什么是分容电池在制造过程中,因工艺原因使得电池的实际容量不可能完全一致,通过一定的充放电制度检测,并将电池按容量分类的过程称为分容.22、锂离子电池的工作温度范围充电 -10—45℃放电 -30—55℃23、何为电池的倍率放电指放电时,放电电流A与额定容量Ah的倍率关系表示.24、何为电池的小时率放电按一定输出电流放完额定容量所需的小时数数,称为放电时率.25、影响锂离子电池循环性能的两个最重要的因素是什么活性物质的性质和杂质的种类、含量.26、如何在生产过程中控制电池内部的水份1、作好防潮、防湿处理.2、缩短操作时间,减少极片在空气中暴露时间.3、合理正确地进行烘烤作业.4、尽量在干燥环境下进行作业.27、锂离子电池的活性正极材料是什么锂盐；如钴酸锂,锰酸锂,镍酸锂等.28、锂离子电池的活性负极材料是什么石墨粉29、电极材料为何要加入导电剂在电池工作时,电池的活性物质无论充放电都不会溶解在电解液中,为加强活性物质与网栅、集流片的接解导电性,而加放导电剂.30、锂离子电池的电解液的组成是什么常用的为六氟磷酸锂,四氟磷酸锂LiPF6、LiClO4等.31、锂离子电池安全性能的考核指标,一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足以下条件:1短路：不起火,不爆炸2过充电：不起火,不爆炸3热箱试验：不起火,不爆炸150℃恒温10min4针剌：不爆炸用Ф3mm钉穿透电池5平板冲击：不起火,不爆炸10kg重物自1M高处砸向电池6焚烧：不爆炸煤气火焰烧烤电池四、18650型锂电池简介：即指电池的直径为18mm,长度为65mm,圆柱体型的电池.锂是一种金属元素,为什么我们要把他叫锂电池呢因为它的正极是以“钴酸锂”为正极材料的电池,当然现在市场上有很多的电池,有磷酸铁锂,锰酸锂等为正极材料的电池.单节标称电压一般为：充电电压一般为：最小放电终止电压一般为：最大充电终止电压：直径：18±高度：65±容量：根据客户需求五、锂离子电池制造流程：1 配料:用专门的溶液和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质.2 涂布:将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正负极极片.3 装配:按正极片——隔膜——负极片——隔膜自上而下的顺序放好,经卷绕---入壳---滚槽---点焊---焊盖帽,制成电池极芯,在经烘烤后注入电解液、封口等工艺过程,即完成电池装配过程.制成成品电池.4化成 :用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试,对每一只电池都进行检测.筛选出合格的成品电池,待出厂.六、：目前锂电池的主要应用在一些工业设备,医疗仪器,军警设备,以及移动电源手持终端上.正极中金属的成本很高.目前,正极材料LiNiO2由于具有制造方便、开路电压髙、比能量髙、寿命长、能快速放电等优点,已在锂离子电池中得到广泛应用.但钻资源少,价格昂贵,因而应用受到限制.锂离子电池是未来电动汽车的能源之一.因为锂离子电池的比能量为铅酸电池的三倍以上.电动汽车起动时,需要短时间几秒的大电流放电.铅酸电池可大电流放电大功率放电,但比能量相当小.近年风靡全球的特斯拉,想必都有所耳闻,它就是锂电池应用于汽车的典范,特斯拉主动力是用电而不是用传统的石油,又是要改变世界的赶脚..它也不愧是新时代的弄潮儿。
锂离子电池基础设计和研发
锂离子电池基础设计和研发锂离子电池是一种重要的二次电池，具有高能量密度、长寿命、较小的自放电率和环境友好等优点，在移动通信、电动汽车、储能等领域得到广泛应用。
本文将从锂离子电池的基础原理、设计要点和研发前景三个方面进行介绍。
首先，锂离子电池的基础原理是通过锂离子在正负极间嵌入和脱嵌的过程进行充放电。
锂离子电池的基本组成由正极、负极、电解液和隔膜四部分构成。
正极材料通常采用氧化物，如锰酸锂、钴酸锂、三元材料等；负极材料采用石墨或硅合金等；电解液一般由溶解锂盐在有机溶剂中得到；隔膜则起到隔离正负极的作用。
在充电过程中，锂离子从正极脱嵌，通过电解液和隔膜进入负极材料进行嵌入。
在放电过程中，锂离子则从负极脱嵌，通过电解液和隔膜进入正极材料进行嵌入。
锂离子电池的电化学反应过程主要发生在正负极材料的表面。
其次，锂离子电池的设计要点包括正负极材料的选择、电解液的优化以及电池封装等。
正极材料的选择是锂离子电池设计的关键，不同的正极材料具有不同的特点和性能。
目前，锰酸锂、钴酸锂和三元材料是常用的正极材料，它们的价格、容量和安全性各有差异，需要根据具体应用进行选择。
电解液是锂离子电池中的重要组成部分，可以影响电池的性能和安全性。
优化电解液的配方和添加剂，可以提高锂离子电池的电导率和循环寿命。
电池封装也是设计的重要一部分，合理的封装结构可以提高电池的安全性和稳定性。
最后，锂离子电池的研发前景十分广阔。
随着科技的不断进步，人们对于电池的需求越来越高。
锂离子电池具有高能量密度和长寿命等优势，可以满足人们对于大容量、持久性能的需求。
未来，锂离子电池的研发集中在提高能量密度、增加循环寿命、降低成本和提高安全性等方面。
例如，研究新型的正负极材料，探索高容量和高电导率的材料；优化电解液的配方，提高锂离子电池的循环寿命；设计新型的电池封装结构，提高电池的安全性。
随着研发的不断深入，锂离子电池在移动通信、电动汽车、储能等领域的应用将更加广泛。
锂离子电池基础-第一章
负极材料
负极材料是锂离子电池中用于存储锂离子的另一重要组成部分。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首次效率、循环寿命和安全性具有重要影响。负极材料 需要具备较高的锂离子嵌入和脱出能力，同时保持结构的稳定性和良好的电导率 。
VS
附件包括电极引线、电解液注入孔、 安全阀等，它们共同作用以保证电池 的正常运行和安全性。附件的选择和 设计需根据具体应用需求而定，以确 保电池在使用过程中的可靠性和安全 性。
03 锂离子电池的充放电过程
充电过程
充电时，正极上的电子通过外部电路 传递到负极，同时锂离子从正极脱出， 通过电解液传递到负极并嵌入到石墨 中。
质量控制
对电池制造过程中的各项 工艺参数进行控制，确保 电池的一致性和可靠性。
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锂离子电池的应用领域
消费电子产品
手机、平板电脑、数码相机等。
储能领域
用于家庭储能、数据中心、可再生能源并网 等，解决能源供需不匹配问题。
电动汽车与混合动力汽车
作为主要的动力源，提高车辆的续航里程和 性能。
其他领域
无人机、智能家居、物联网等新兴领域。
02 锂离子电池的组成
正极材料
正极材料是锂离子电池的重要组成部分，负责存储和释放能 量。常用的正极材料包括钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等 。
充电时，正极上的电子通过外部电路传递给负极，而正极上的锂离子通过电解 质溶液传递给负极；放电时，过程相反，电子通过外部电路返回正极，锂离子 通过电解质溶液返回正极。
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02 锂离子电池基础介绍
2.2 锂离子电池分类
按正极材料分:
钴酸锂（LiCoO2） 锰酸锂（LiMn2O4） 三元锂（LiNixCoyMnzO2） 磷酸铁锂（LiFePO4）
02 锂离子电池基础介绍
2.2 锂离子电池分类
按性能特性分
能量型电池 高能量密度为特点，主要用于高能量输出；能量型类似于马拉松选手，要有耐力，就是要求 高容量，对大电流放电性能要求不高。 功率型电池 高功率密度为特点，主要用于瞬间高功率输出的电池。功率型就是短跑选手，拼的是暴发力 ，但耐力也要有，不然容量太小就跑不远。
动力电 曹文强，就职于一家新能源有限公司，负 责电池PACK产品相关的设计
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目 录
1 、锂离子行业常见术语 2 、锂离子电池基础介绍 3 、动力电池的基本知识 4 、动力电池系统的介绍
02 锂离子电池基础介绍
2.1 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：LiFePO4、LiMn2O4和LiCoO2. 负极采用锂-碳层间化合物LixC6。 电解质为溶解有锂盐LiPF6 、LiAsF6等有机溶液。
插电式混合动力车
插电式混合动力车，电池储存的能量较高 ，可以支持一段距离的纯电行驶，也要具 备较好的功率特性，在低电量的时候进入 混合动力模式。
02 锂离子电池基础介绍
2.2 锂离子电池分类
圆柱、软包、方形 圆柱和方形外包装多为钢壳或者铝壳。软包外包装为铝塑膜，其实软包也是一种方形，市
场上习惯将铝塑膜包装的称为软包，也有人将软包电池称为聚合物电池。 对于圆柱形锂离子电池 其型号一般为5位数字。前两位数字为电池的直径，中间两位数字为电池的高度。单位为毫
LiPF6 、 LiAsF6等＋DMC EC EMC 隔膜：
PP+PE 外壳五金件：
铝壳、 盖板、 极耳、 绝缘片
02 锂离子电池基础介绍
2.4 锂离子电池工作原理
正极
负极
充电时： 正极的Li＋和电解液中的Li＋向负极聚集， 得到电子， 被还原 成Li镶嵌在负极的碳素材料中。
放电时： 镶嵌在负极碳素材料中的Li失去电子， 进入电解液，电解液内 的Li＋向正极移动。
02 锂离子电池基础介绍
2.5 锂离子电池性能
常规性能： 容量、电压、内阻
电化学性能： 充电特性、放电特性、循环寿命、倍率充电特性、倍率放电特性、低温特性、电池组放电特性
安全性能 挤压、针刺、短路、过充、过放、热冲击、热循环、振动、低压、温水
米。例如18650锂电池，它的直径为18毫米，高度为65毫米。
02 锂离子电池基础介绍
2.3 锂离子电池结构
正极： 活性物质（LiFePO4、LiMn2O4和LiCoO2 ) ＋导电剂（乙烘
黑）＋粘合剂（PVDF) ＋集流体铝箔 负极：
石墨＋导电剂（乙块黑〉＋粘合剂（PVDF) ＋集流体铜箔 电解质：