电化学课件二次锂离子电池基础知识
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适当的反向电流通入蓄电池，就可以使在放电过程中形成的化合物还原为原 先的活性物质，供下次放电再用，此过程叫充电，即将电能以化学能的形式 贮存在蓄电池中。
• 电池放电：电池接通负载供给外电路电流的过程叫放电 。
§ 2.2、电池的分类、定义及其用途
• 锂电池： 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。 由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境 要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。
正极物质：钴酸锂+碳黑+PVDF
正极基体：铝箔（约0.015mm厚)
正极集流体：铝带（约0.1mm厚）
§ 3.5锂电池的基本结构及化学反应原理
锂离子电池的负电极部品构造： 油系：石墨+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体（铜箔） 水系：石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体（铜箔）
负极反应：
6 C + x L i++ x e_ 充 放 电 电 / / 嵌 脱 入 嵌 L ix C 6
总的反应：
6 C + L iC o O 2 充 放 电 电 / / 嵌 脱 入 嵌 L i1 - x C o O 2+ L ix C 6
§ 4.1、锂电池的制造工艺流程简图
电解液
Charge
Li+
Li+
Li+
Li+
Li+
Li+ Li+
Li+
Discharge
LiCoO2 正极 Li+ Li+
Li+ Li+
Li+
Li+ Li+ Li+ Li+
Co层OO层层
Co层OO层层 Co层OO层层 Co层OO层层 Co层OO层层
Cu箔
多孔隔膜
Al箔
充电过程： 如上图一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从 正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极，与早就跑过来的电子 结合在一起。
• 圆柱型锂离子电池制造工艺流程简图：
钴氧正极材料、导电 剂、黏结剂、溶剂
混合 搅拌
碳负极材料、导电剂、 黏结剂、溶剂
混合 搅拌
在铝箔 上涂布
压延/ 分切
在铜箔 上涂布
压延/ 分切
正电极 隔膜 负电极
卷回
电芯装配
除尘烘烤
分容筛选
老化
活性化
喷码
X线/外观检查
清洗烘干
注液封装
老化
检测充电
包装入库
出货
§ 4.2、锂电池的制造工艺流程简图
§ 3.1锂电池的基本结构及化学反应原理
（圆柱型锂离子电池）
§ 3.2锂电池的基本结构及化学反应原理
（方型锂离子电池）
§ 3.3锂电池的基本结构及化学反应原理
（聚合物锂离子电池）
§ 3.4锂电池的基本结构及化学反应原理
锂离子电池的正电极部品构造： LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体（铝箔）
电池放电过程: 电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路不同，放电时，电子从负极经过电子导体跑到正极， 锂离子Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就 跑过来的电子结合在一起。
§ 3.8锂电池的基本结构及化学反应原理
正极反应：
L iC o O 2 充 放 电 电 / / 嵌 脱 入 嵌 L i1 -x C o O 2 + x L i+ + x e _
• 锂离子电池： 锂离子电池是指由两个能够可逆嵌入与脱嵌锂离子的化合物分别作为正负极 构成的二次电池,它具有高电压、大容量、自放电小及绿色环保等优点。
• 锂离子电池种类： 锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)、聚合物锂离子电池(PLB)； 其中，液态锂离子电池是指 Li +嵌入化合物为正、负极的二次电池。 正极采用锂化合物LiCoO2或LiMn2O4…等，负极采用锂-碳层间化合物 锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应 无污染、自放电小、循环寿命长，是21世纪发展的理想能源。
• 软包锂离子电池制造工艺流程简图（常规容量型）：钴氧正极材料、ຫໍສະໝຸດ 电 剂、黏结剂、溶剂混合 搅拌
碳负极材料、导电剂、 黏结剂、溶剂
《电池基础知识》培训课件
电化学
电池基础知识
§ 电池基础知识培训目录
1、电化学与电池的定义； 2、电池的分类、定义及其用途； 3、锂电池的基本结构及化学反应原理； 4、锂电池的制造工艺流程简图 5、锂电池的基本性能参数 6、锂电池的相关市场信息及产品技术现况
§ 1、电化学与电池的定义
• 电化学：是研究电现象和化学现象之间的关系及电能 和化学能相互转化规律的一门科学。
一次电池 二次电池 燃料电池
铅酸电池 镍镉/镍氢电池
锂离子电池
方形锂电池 圆柱锂电池 软包锂电池
• 二次电池：通过充电将电能转变为化学能贮存起来，使用时再将化学能转变为电能 （蓄电池） 释放出来的一种化学电池。其转变的过程是可逆的。蓄电池的充电和放电过
程可以重复循环多次，故蓄电池又称为二次电池 。
• 电池充电：当蓄电池已完全放电或部分放电后，两电极板表面形成新的化合物，这时若用
负极集流体：镍带（约0.1mm厚）
负极物质：石墨+CMC+SBR
负极基体：铜箔（约0.009mm厚)
§ 3.6锂电池的基本结构及化学反应原理
锂离子电池的主要部品构造：
尼龙 粘合剂 铝箔 粘合剂 抗HF层
聚丙烯
胶带（
热封绝缘
特殊涂层 热封粘接层
绝缘层
§ 3.7锂电池的基本结构及化学反应原理
碳材料 负极
• 锂离子电池应用： 锂离子电池目前已经成为通讯、数码产品的标配移动电源。 从2002年起，联合国在世界范围内强制规定，要求新出厂的汽车将原来12V 的 铅酸蓄电池改为36V锂离子电池。锂离子电池作为电动自行车、电动汽车、混 合电动汽车的动力电源也得到了广泛应用。 在航空航天领域、军事应用、微型机电系统、动力负荷调节系统等方面，锂离 子电池正在扮演越来越重要的角色。
• 电池： 就是将化学能、光能、热能、核能等直接转 换为电能的系统装置。 有化学电池、太阳电池、浓差电池、核电池 等。通常所说的电池指化学电池。
电池
§ 2.1、电池的分类、定义及其用途
｛ 原电池
｛ ｛ 核电池
液态电池 固态电池 浓差电池
单液电池 双液电池 电解质浓差电池 电极浓差电池
太阳电池
｛ ｛ ｛ 化学电池
• 电池放电：电池接通负载供给外电路电流的过程叫放电 。
§ 2.2、电池的分类、定义及其用途
• 锂电池： 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。 由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境 要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。
正极物质：钴酸锂+碳黑+PVDF
正极基体：铝箔（约0.015mm厚)
正极集流体：铝带（约0.1mm厚）
§ 3.5锂电池的基本结构及化学反应原理
锂离子电池的负电极部品构造： 油系：石墨+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体（铜箔） 水系：石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体（铜箔）
负极反应：
6 C + x L i++ x e_ 充 放 电 电 / / 嵌 脱 入 嵌 L ix C 6
总的反应：
6 C + L iC o O 2 充 放 电 电 / / 嵌 脱 入 嵌 L i1 - x C o O 2+ L ix C 6
§ 4.1、锂电池的制造工艺流程简图
电解液
Charge
Li+
Li+
Li+
Li+
Li+
Li+ Li+
Li+
Discharge
LiCoO2 正极 Li+ Li+
Li+ Li+
Li+
Li+ Li+ Li+ Li+
Co层OO层层
Co层OO层层 Co层OO层层 Co层OO层层 Co层OO层层
Cu箔
多孔隔膜
Al箔
充电过程： 如上图一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从 正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极，与早就跑过来的电子 结合在一起。
• 圆柱型锂离子电池制造工艺流程简图：
钴氧正极材料、导电 剂、黏结剂、溶剂
混合 搅拌
碳负极材料、导电剂、 黏结剂、溶剂
混合 搅拌
在铝箔 上涂布
压延/ 分切
在铜箔 上涂布
压延/ 分切
正电极 隔膜 负电极
卷回
电芯装配
除尘烘烤
分容筛选
老化
活性化
喷码
X线/外观检查
清洗烘干
注液封装
老化
检测充电
包装入库
出货
§ 4.2、锂电池的制造工艺流程简图
§ 3.1锂电池的基本结构及化学反应原理
（圆柱型锂离子电池）
§ 3.2锂电池的基本结构及化学反应原理
（方型锂离子电池）
§ 3.3锂电池的基本结构及化学反应原理
（聚合物锂离子电池）
§ 3.4锂电池的基本结构及化学反应原理
锂离子电池的正电极部品构造： LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体（铝箔）
电池放电过程: 电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路不同，放电时，电子从负极经过电子导体跑到正极， 锂离子Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就 跑过来的电子结合在一起。
§ 3.8锂电池的基本结构及化学反应原理
正极反应：
L iC o O 2 充 放 电 电 / / 嵌 脱 入 嵌 L i1 -x C o O 2 + x L i+ + x e _
• 锂离子电池： 锂离子电池是指由两个能够可逆嵌入与脱嵌锂离子的化合物分别作为正负极 构成的二次电池,它具有高电压、大容量、自放电小及绿色环保等优点。
• 锂离子电池种类： 锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)、聚合物锂离子电池(PLB)； 其中，液态锂离子电池是指 Li +嵌入化合物为正、负极的二次电池。 正极采用锂化合物LiCoO2或LiMn2O4…等，负极采用锂-碳层间化合物 锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应 无污染、自放电小、循环寿命长，是21世纪发展的理想能源。
• 软包锂离子电池制造工艺流程简图（常规容量型）：钴氧正极材料、ຫໍສະໝຸດ 电 剂、黏结剂、溶剂混合 搅拌
碳负极材料、导电剂、 黏结剂、溶剂
《电池基础知识》培训课件
电化学
电池基础知识
§ 电池基础知识培训目录
1、电化学与电池的定义； 2、电池的分类、定义及其用途； 3、锂电池的基本结构及化学反应原理； 4、锂电池的制造工艺流程简图 5、锂电池的基本性能参数 6、锂电池的相关市场信息及产品技术现况
§ 1、电化学与电池的定义
• 电化学：是研究电现象和化学现象之间的关系及电能 和化学能相互转化规律的一门科学。
一次电池 二次电池 燃料电池
铅酸电池 镍镉/镍氢电池
锂离子电池
方形锂电池 圆柱锂电池 软包锂电池
• 二次电池：通过充电将电能转变为化学能贮存起来，使用时再将化学能转变为电能 （蓄电池） 释放出来的一种化学电池。其转变的过程是可逆的。蓄电池的充电和放电过
程可以重复循环多次，故蓄电池又称为二次电池 。
• 电池充电：当蓄电池已完全放电或部分放电后，两电极板表面形成新的化合物，这时若用
负极集流体：镍带（约0.1mm厚）
负极物质：石墨+CMC+SBR
负极基体：铜箔（约0.009mm厚)
§ 3.6锂电池的基本结构及化学反应原理
锂离子电池的主要部品构造：
尼龙 粘合剂 铝箔 粘合剂 抗HF层
聚丙烯
胶带（
热封绝缘
特殊涂层 热封粘接层
绝缘层
§ 3.7锂电池的基本结构及化学反应原理
碳材料 负极
• 锂离子电池应用： 锂离子电池目前已经成为通讯、数码产品的标配移动电源。 从2002年起，联合国在世界范围内强制规定，要求新出厂的汽车将原来12V 的 铅酸蓄电池改为36V锂离子电池。锂离子电池作为电动自行车、电动汽车、混 合电动汽车的动力电源也得到了广泛应用。 在航空航天领域、军事应用、微型机电系统、动力负荷调节系统等方面，锂离 子电池正在扮演越来越重要的角色。
• 电池： 就是将化学能、光能、热能、核能等直接转 换为电能的系统装置。 有化学电池、太阳电池、浓差电池、核电池 等。通常所说的电池指化学电池。
电池
§ 2.1、电池的分类、定义及其用途
｛ 原电池
｛ ｛ 核电池
液态电池 固态电池 浓差电池
单液电池 双液电池 电解质浓差电池 电极浓差电池
太阳电池
｛ ｛ ｛ 化学电池