锂电池基础知识培训材料
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额定容量——rated capacity 指电池在环境温度为23℃2℃条件下，以h率放电至 终止电压时所应提供的电量，用C表示，单位为Ah（ 安培小时）或mAh（毫安小时）。
充电限制电压——limited charge voltage 按生产厂规定，电池或电池组由恒流充电转入恒压充电时 的电压值。对于单节电芯，充电限制电压一般为4.2V；n节 串连使用，则为n*4.2(V)。
2、应用领域
Li-ion Battery
电动摩托车
电动自行车
电动汽车（BEV）
3、聚锂电池的发展
日本索尼(Sony)以碳材为负极，以 钴酸锂材料为正极的二次锂离子 电池 ---锂离子电池元年 1990年
研发成功锂蓄电池
1999年，日本Sony
PEO基的聚合物锂二次电池研发成功
4、1锂离子电池工作原理
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
５.聚合物锂离子电池——电芯结构
三、聚锂电池性能
常规性能： 容量 电压 内阻
可靠性性能： 循环寿命 放电平台 自放电 贮存性能 高低温性能
安全性能 过充 短路 针刺 跌落 湿水 低压 振动
1、聚合物锂离子电池的性能
电性能 开路电压 （无负载状态下的电压）
电压 工作电压 3.0V～4.2V 终止电压 放电电流
容量及其影响因素 放电温度 贮存时间
比能量 （重量比能量GED（Wh/Kg）；体积比能量VED（ Wh/L））
内阻 (毫欧级mΩ)
循环寿命 反复充放电次数可达500—1000次
不同电流放电曲线
温度下放电曲线
循环寿命曲线
2、安全性能
过放电 过充电 短路 加热 挤压 针刺
常温条件下以一定电流放电到0V
常温条件下以3C电流充电到５V或10V
外接≤ 50mΩ的电线短路10min 130℃± 2℃恒温箱保持30min 垂直施压至原始尺寸的85%、50% Ø3~Ø8的钢针以10~40mm/s的速度
镍氢 电池
500
液态锂 聚合
电池
物锂 电池
>500 >500
工作温度 (℃ ) -20~60 -20~60 -20~60 -20~60 -20~60
自放电 记忆效应
毒性 形状
<10 无 有毒 固定
<10 有 有毒 固定
<30 无 轻毒 固定
<5 无 轻毒 固定
<5 无 无毒 任意
二、锂离子电池结构
6.0 mm
H 85 115 130
厚度
宽度
长度
相关名词解释
电池——cell 直接将化学能转化为电能的基本单元装置，包括电极 、隔膜、电解质、外壳和极端等，并被设计成可充电 。
电池组——battery 由一个或多个蓄电池及附件组合而成的组合体，并可 以直接作为电源使用。一般均含有保护板、外壳等辅 件。
经过以上检测，电池应该不爆炸、不起火。
3、其它性能
耐振动性能
线性扫频振动试验条件：放电 电流、振动方向、振动频率、最大 加速度、扫频循环、振动时间等
电池的一致性
4、聚合物锂离子电池&液态锂离子电池的 优缺点对比
项目
聚合物锂离子电池
液态锂离子电池
包装材料
铝塑复合膜
钢壳或铝壳
电解质
固态或凝胶态
液态
锂电池基础知识
鸿基伟业新能源有限公司 制造部
一、什么是电池？
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。
1、电池种类划分
一次电池：碱性电池、锌锰电池、一次锂锰电池 小型二次电池：镍镉、镍氢、锂离子 铅酸电池 动力电池 燃料电池 太阳能电池 其他新型电池
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（铝塑复合膜）
包装材料（环氧板）
保护板（PCM）
1、锂离子电池结构——正极
酸性 电池 好
2
35
80
镍镉 电池 好
1.2
镍氢 电池 好
1.2
Βιβλιοθήκη Baidu
液态锂 电池 一般
3.7
聚合物 锂电池
好
3.7
41
50-80 120-180 160-200
120
100-200 300-360
300～ 400
各 种 二 次电 池 性 能 比 较 (二)
电池 类型
循环寿命
酸性 电池
300
镍镉 电池
300
安全性能
安全性能良好
使用不当易爆炸
适用范围 可以制作3mm以下厚度 厚度不能低于3mm，
以及大容量动力电池用 从安全角度考虑，不
电芯
适合制作大容量电芯
重量比容量
较高
较低
材料成本
略高
较低
自动化程度
较低
较高
附 保护板介绍
主要是由控制IC，MOS管，PCB底板及 周边元件组成。
主要功能是防止电池由于过充、过放、 过流或短路而引起的电池燃烧或永久性 损坏。
主要分为单节、双节和多节保护板。
广义的保护板还包括锂电池的电量指示 板、充电均衡板等智能管理部分。
四、锂离子电池命名
圆柱型锂离子电池命名
以18650S为例，
圆柱型锂离子电池
电池尺寸：直径18mm 高度65.0mm
方型聚锂电池命名
以603048A为例，方型锂离子电池
电池尺寸：长48.0mm 宽30.0mm 厚
化学反应式（以LiCoO2/C为例 ）：
4、2锂离子电池工作原理图
5、聚锂电池特点
高能量密度 高工作电压 长循环寿命 电化学特性稳定 荷电保持能力强 无污染 无记忆效应
各 种 二 次电 池 性 能 比 较 (一)
电池 类型 安全
工作电压(V)
重量能量比 (Wh/kg)
体积能量比 (Wh/l)
厚度：单层一般为0.016～0.020mm 三层一般为0.020～0.025mm
4、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）
正极物质：锰酸锂+电导剂+PVDF
正极基体：铝箔（约0.018mm厚)
正极集流体：铝带（约0.1mm厚）
2、锂离子电池结构——负极
负极集流体：镍带（约0.07mm厚）
负极基体：铜箔（约0.009mm厚)
负极物质：石墨+纯水+SBR+SP+正丁醇
3、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
充电限制电压——limited charge voltage 按生产厂规定，电池或电池组由恒流充电转入恒压充电时 的电压值。对于单节电芯，充电限制电压一般为4.2V；n节 串连使用，则为n*4.2(V)。
2、应用领域
Li-ion Battery
电动摩托车
电动自行车
电动汽车（BEV）
3、聚锂电池的发展
日本索尼(Sony)以碳材为负极，以 钴酸锂材料为正极的二次锂离子 电池 ---锂离子电池元年 1990年
研发成功锂蓄电池
1999年，日本Sony
PEO基的聚合物锂二次电池研发成功
4、1锂离子电池工作原理
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
５.聚合物锂离子电池——电芯结构
三、聚锂电池性能
常规性能： 容量 电压 内阻
可靠性性能： 循环寿命 放电平台 自放电 贮存性能 高低温性能
安全性能 过充 短路 针刺 跌落 湿水 低压 振动
1、聚合物锂离子电池的性能
电性能 开路电压 （无负载状态下的电压）
电压 工作电压 3.0V～4.2V 终止电压 放电电流
容量及其影响因素 放电温度 贮存时间
比能量 （重量比能量GED（Wh/Kg）；体积比能量VED（ Wh/L））
内阻 (毫欧级mΩ)
循环寿命 反复充放电次数可达500—1000次
不同电流放电曲线
温度下放电曲线
循环寿命曲线
2、安全性能
过放电 过充电 短路 加热 挤压 针刺
常温条件下以一定电流放电到0V
常温条件下以3C电流充电到５V或10V
外接≤ 50mΩ的电线短路10min 130℃± 2℃恒温箱保持30min 垂直施压至原始尺寸的85%、50% Ø3~Ø8的钢针以10~40mm/s的速度
镍氢 电池
500
液态锂 聚合
电池
物锂 电池
>500 >500
工作温度 (℃ ) -20~60 -20~60 -20~60 -20~60 -20~60
自放电 记忆效应
毒性 形状
<10 无 有毒 固定
<10 有 有毒 固定
<30 无 轻毒 固定
<5 无 轻毒 固定
<5 无 无毒 任意
二、锂离子电池结构
6.0 mm
H 85 115 130
厚度
宽度
长度
相关名词解释
电池——cell 直接将化学能转化为电能的基本单元装置，包括电极 、隔膜、电解质、外壳和极端等，并被设计成可充电 。
电池组——battery 由一个或多个蓄电池及附件组合而成的组合体，并可 以直接作为电源使用。一般均含有保护板、外壳等辅 件。
经过以上检测，电池应该不爆炸、不起火。
3、其它性能
耐振动性能
线性扫频振动试验条件：放电 电流、振动方向、振动频率、最大 加速度、扫频循环、振动时间等
电池的一致性
4、聚合物锂离子电池&液态锂离子电池的 优缺点对比
项目
聚合物锂离子电池
液态锂离子电池
包装材料
铝塑复合膜
钢壳或铝壳
电解质
固态或凝胶态
液态
锂电池基础知识
鸿基伟业新能源有限公司 制造部
一、什么是电池？
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。
1、电池种类划分
一次电池：碱性电池、锌锰电池、一次锂锰电池 小型二次电池：镍镉、镍氢、锂离子 铅酸电池 动力电池 燃料电池 太阳能电池 其他新型电池
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（铝塑复合膜）
包装材料（环氧板）
保护板（PCM）
1、锂离子电池结构——正极
酸性 电池 好
2
35
80
镍镉 电池 好
1.2
镍氢 电池 好
1.2
Βιβλιοθήκη Baidu
液态锂 电池 一般
3.7
聚合物 锂电池
好
3.7
41
50-80 120-180 160-200
120
100-200 300-360
300～ 400
各 种 二 次电 池 性 能 比 较 (二)
电池 类型
循环寿命
酸性 电池
300
镍镉 电池
300
安全性能
安全性能良好
使用不当易爆炸
适用范围 可以制作3mm以下厚度 厚度不能低于3mm，
以及大容量动力电池用 从安全角度考虑，不
电芯
适合制作大容量电芯
重量比容量
较高
较低
材料成本
略高
较低
自动化程度
较低
较高
附 保护板介绍
主要是由控制IC，MOS管，PCB底板及 周边元件组成。
主要功能是防止电池由于过充、过放、 过流或短路而引起的电池燃烧或永久性 损坏。
主要分为单节、双节和多节保护板。
广义的保护板还包括锂电池的电量指示 板、充电均衡板等智能管理部分。
四、锂离子电池命名
圆柱型锂离子电池命名
以18650S为例，
圆柱型锂离子电池
电池尺寸：直径18mm 高度65.0mm
方型聚锂电池命名
以603048A为例，方型锂离子电池
电池尺寸：长48.0mm 宽30.0mm 厚
化学反应式（以LiCoO2/C为例 ）：
4、2锂离子电池工作原理图
5、聚锂电池特点
高能量密度 高工作电压 长循环寿命 电化学特性稳定 荷电保持能力强 无污染 无记忆效应
各 种 二 次电 池 性 能 比 较 (一)
电池 类型 安全
工作电压(V)
重量能量比 (Wh/kg)
体积能量比 (Wh/l)
厚度：单层一般为0.016～0.020mm 三层一般为0.020～0.025mm
4、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）
正极物质：锰酸锂+电导剂+PVDF
正极基体：铝箔（约0.018mm厚)
正极集流体：铝带（约0.1mm厚）
2、锂离子电池结构——负极
负极集流体：镍带（约0.07mm厚）
负极基体：铜箔（约0.009mm厚)
负极物质：石墨+纯水+SBR+SP+正丁醇
3、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