ART1、动力锂电池基础知识
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路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
四、锂离子电池性能指标
3.1锂离子电池比容量
是指单位质量或单位体积所给出的电量，分别称为质量比 容量Cm或体积比容量Cv。
计算公式： Cm =C/m（Ah/kg） Cv =C/v（Ah/m3）
小结：电池工作时通过正、负极的电量是相等的. 为防止电池短路，负极的理论电量大于正极电量 。
讨论:倍率充放电应该是那些领域中的要求?
1) 动力电池，比如电动汽车 2）航模、车模电池 3）电动工具电池
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
内容接下一个PPT
2012美思锂电隆重推出超高性价比磷酸铁锂正极材料M2 拥有自主知识产权，获国家多项专利，价格不到9W/吨
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
外壳等部分组成。 • 正极制造之前应有工程部提供物勇于料开清始单，才，能生找产到成部门根
据物料清单、作业指导书等文件功的准路备好所需生产物料 • 2.锂离子电芯的外壳 • 常用的锂离子电芯外壳有钢壳、铝壳、铝塑膜等。
钢壳电芯价格便宜，容易点焊加工，缺点是重量重,容 量低；铝壳电芯具有良好的韧性，质量轻，比能量比 功率大；铝塑膜主要用于聚合物电芯，质量最轻。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
四、锂离子电池性能指标
4、锂离子电池能量与比能量Байду номын сангаас
锂离子电池的能量：电池在一定放电条件下对外做功所 输出的电能，在数值上等于电池实际容量与平均工作电 压的乘积。（W=C*V平）
锂离子电池的比能量：指单位体积或单位重量的电池所 给出的能量，也称能量密度。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
锂离子电池工作原理图
•
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
锂离子电池的放电曲线
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
三、锂离子电芯的组成结构
• 锂离子电池一般由以下几部分组成：
• 1.电芯，电池能够充放电的主体部分；
• 2.保护电路，电池的保护线路；
• 3.PTC，热温度系数保险丝；
-10℃ -20℃
四、锂离子电池性能指标
讨论：开路电压与工作电压
1）从定义上区别：A：外电路是否开通；B：开路电压是一 定的值，工作电压是变化的？； 2）从实际效果区别：工作电压＜开路电压？
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
四、锂离子电池性能指标
3、电池容量（C）与比容量
容量指电池在一定放电条件下从电池中获得的电量 ，电 池放电的容量有额定容量和实际容量之分，电池的额定 容量是指电池在环境温度为20℃±5℃条件下，以5h率 放电至终止电压时所应提供的电量，用C5表示，常用的 为恒流放电。C=I*t。国标的标称容量采用0.2C放电外 界获得的电量。行业称呼的容量往往指1C放电。
四、锂离子电池性能指标
5、锂离子电池功率与比功率
锂离子电池的功率：指电池在一定放电制度下，单位时 间内电池输出的能量。
锂离子电池的比功率：指单位质量或单位体积电池输出 的功率。表示电池承受工作电流的大小。
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四、锂离子电池性能指标
6、锂离子电池（充放电）倍率，时率
n倍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10000mAh， 则10A为1C（1倍率），5A则为0.5C，50A为5C，以此类 推。
池所给出的容量这一概念，称之为体积比容量重量比容量。 • 电池的能量：电池在一定放电条件下对外做功所输出的电能，在数值上等于
电池实际容量与平均工作电压的乘积。（W=C*V平） • 电池的比能量：指单位体积或单位重量的电池所给出的能量，也称能量密度
。 • 电池的功率：指电池在一定放电制度下，单位时间内电池输出的能量。 • 电池的比功率：指单位质量或单位体积电池输出的功率。表示电池承受工作
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
二、锂离子电池的工作原理
• 充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状 态。锂电池就象一把摇椅，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，人们将这种 靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的， 独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”， 俗 称“锂电”。
• 锂离子电池工作原理即充放电原理：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。在锂电池的
n时率又称小时率，是指电池以一定的电流放完其额定容 量所需的小时数。如电池的额定容量为600mAh，以 600mA的电流放完其额定容量需1小时，故称600mA 的电流为1小时率，以此类推。
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四、锂离子电池性能指标（以软包电池为例）
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
四、锂离子电池性能指标
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）。
容量常见单位有：mAh、Ah(1Ah=1000mAh)。
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四、锂离子电池性能指标（以软包电池为例）
充电曲线图
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2、电池电压
2.1开路电压 指外界没有电流流过时正、负极两端的电位差。
2.2工作电压 指有电流通过外电路时,正、负极两端的电位差，也称放电 电压。
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四、锂离子电池性能指标（以软包电池为例）
充电电压曲 线图
不同温度放电 电压曲线
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60℃ 25℃
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三、锂离子电芯结构图
•
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四、锂离子电池性能指标
• 2.1电池的内阻 • 2.2电池的开路电压和工作电压 • 2.3电池的容量与比容量 • 2.4电池的能量与比能量 • 2.5电池的功率与比功率 • 2.6电池的充放电倍率,时率 • 2.7电池自放电率 • 2.8电池放电平台 • 2.9电池的循环寿命
内阻测试仪
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四、锂离子电池性能指标
讨论:欧姆电阻的构成
1)活性物质与铜箔/铝箔的接触 2)极耳焊接 3)铆钉制作时的各零部件的接触电阻 4)电解液的电阻 5)隔膜的电阻 6)电池外界各物理焊接的电阻 7)各导体的本身电阻
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四、锂离子电池性能指标
• 4.外壳，电池的容器； • 5.标签； • 6.连接器；
勇于开始，才能找到成 功的路
• 7.镍带；
• 8.高温绝缘胶纸；
• 9.导线；
• 10.热缩管；
• 11.PVC套；
• 12.NTC；
• 13.识别电阻等等。
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三、锂离子电芯的组成结构
• 1.锂离子电芯的正极 • 锂离子电芯主要由：正极、负极、隔膜纸、电解液、
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相关名词解释
• 电池的内阻：指电流通过电池时所受到的阻力。 • 电池的开路电压：指外线路中没有电流通过时，电池两极之间的电位差。 • 电池的工作电压：指有电流流过外线路时，电池两极之间的电位差。 • 电池的容量：在一定的放电条件下可以从电池获得的电量。 • 电池的比容量：为了对不同电池进行比较，引入了单位体积或单位重量的电
放电曲线图
四、锂离子电池性能指标
讨论：影响电池容量的因素
影响电池容量的因素主要有两个方面：一是活性物 质的重量；二是活性物质的利用率。活性物质的利用 率包括A、活性物质的活性：残余电化学反应的能力， 与其晶形结构、制造方法和含杂质多少有关；B、电极 和电池的结构：成型方法、极板孔径、厚度、真实表 面积大小；C、电解液的组成；D、制造工艺；E、放电 制度（T放、I放、V终）
Moli和Sony两大 推出以碳为负极
公司
的锂离子电池
索尼公司
开发了一种以聚 糖醇热解碳为负 极
贝尔电讯公司
报道用PVDF工艺 制造成聚合物锂 离子电池
二、锂离子电池的工作原理
• 锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的 化合物作为正负极构成的二次电池，锂离子电池的正极材 料是氧化钴锂，负极是碳。
电流的大小。 • 循环寿命：可充电池经历一次充放电，称为一个周期。在一定的放电制度下
，电池容量降至规定值之前，电池所经受的循环次数，称使用周期。
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四、锂离子电池性能指标
1、内阻
是指电池中离子、电子在导体中运动的阻力。包括欧姆电阻 和极化电阻。欧姆电阻包括电极材料、电解液、隔膜电阻以 及各零部件接触电阻。极化电阻是指电化学反应极化引起的 电阻，包括电化学极化和浓差极化。 欧姆电阻也称物理电 阻，极化电阻也称化学电阻。
ART1、动力锂电池基础 知识
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2020年4月7日星期二
一、锂离子电池的发展简史
• 锂离子电池的研究始于20世纪80年代
年代 1990年 1990年 1991年
1993年
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
国家 日本 日本 日本
美国
发明者
发展状况
Na勇功go于的ura开路等始人，才能找正负到极极成用用L石iC油o焦O2、
四、锂离子电池性能指标
3.1锂离子电池比容量
是指单位质量或单位体积所给出的电量，分别称为质量比 容量Cm或体积比容量Cv。
计算公式： Cm =C/m（Ah/kg） Cv =C/v（Ah/m3）
小结：电池工作时通过正、负极的电量是相等的. 为防止电池短路，负极的理论电量大于正极电量 。
讨论:倍率充放电应该是那些领域中的要求?
1) 动力电池，比如电动汽车 2）航模、车模电池 3）电动工具电池
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内容接下一个PPT
2012美思锂电隆重推出超高性价比磷酸铁锂正极材料M2 拥有自主知识产权，获国家多项专利，价格不到9W/吨
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
外壳等部分组成。 • 正极制造之前应有工程部提供物勇于料开清始单，才，能生找产到成部门根
据物料清单、作业指导书等文件功的准路备好所需生产物料 • 2.锂离子电芯的外壳 • 常用的锂离子电芯外壳有钢壳、铝壳、铝塑膜等。
钢壳电芯价格便宜，容易点焊加工，缺点是重量重,容 量低；铝壳电芯具有良好的韧性，质量轻，比能量比 功率大；铝塑膜主要用于聚合物电芯，质量最轻。
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四、锂离子电池性能指标
4、锂离子电池能量与比能量Байду номын сангаас
锂离子电池的能量：电池在一定放电条件下对外做功所 输出的电能，在数值上等于电池实际容量与平均工作电 压的乘积。（W=C*V平）
锂离子电池的比能量：指单位体积或单位重量的电池所 给出的能量，也称能量密度。
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路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
锂离子电池工作原理图
•
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锂离子电池的放电曲线
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三、锂离子电芯的组成结构
• 锂离子电池一般由以下几部分组成：
• 1.电芯，电池能够充放电的主体部分；
• 2.保护电路，电池的保护线路；
• 3.PTC，热温度系数保险丝；
-10℃ -20℃
四、锂离子电池性能指标
讨论：开路电压与工作电压
1）从定义上区别：A：外电路是否开通；B：开路电压是一 定的值，工作电压是变化的？； 2）从实际效果区别：工作电压＜开路电压？
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四、锂离子电池性能指标
3、电池容量（C）与比容量
容量指电池在一定放电条件下从电池中获得的电量 ，电 池放电的容量有额定容量和实际容量之分，电池的额定 容量是指电池在环境温度为20℃±5℃条件下，以5h率 放电至终止电压时所应提供的电量，用C5表示，常用的 为恒流放电。C=I*t。国标的标称容量采用0.2C放电外 界获得的电量。行业称呼的容量往往指1C放电。
四、锂离子电池性能指标
5、锂离子电池功率与比功率
锂离子电池的功率：指电池在一定放电制度下，单位时 间内电池输出的能量。
锂离子电池的比功率：指单位质量或单位体积电池输出 的功率。表示电池承受工作电流的大小。
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四、锂离子电池性能指标
6、锂离子电池（充放电）倍率，时率
n倍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10000mAh， 则10A为1C（1倍率），5A则为0.5C，50A为5C，以此类 推。
池所给出的容量这一概念，称之为体积比容量重量比容量。 • 电池的能量：电池在一定放电条件下对外做功所输出的电能，在数值上等于
电池实际容量与平均工作电压的乘积。（W=C*V平） • 电池的比能量：指单位体积或单位重量的电池所给出的能量，也称能量密度
。 • 电池的功率：指电池在一定放电制度下，单位时间内电池输出的能量。 • 电池的比功率：指单位质量或单位体积电池输出的功率。表示电池承受工作
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
二、锂离子电池的工作原理
• 充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状 态。锂电池就象一把摇椅，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，人们将这种 靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的， 独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”， 俗 称“锂电”。
• 锂离子电池工作原理即充放电原理：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。在锂电池的
n时率又称小时率，是指电池以一定的电流放完其额定容 量所需的小时数。如电池的额定容量为600mAh，以 600mA的电流放完其额定容量需1小时，故称600mA 的电流为1小时率，以此类推。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
四、锂离子电池性能指标（以软包电池为例）
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
四、锂离子电池性能指标
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）。
容量常见单位有：mAh、Ah(1Ah=1000mAh)。
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四、锂离子电池性能指标（以软包电池为例）
充电曲线图
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2、电池电压
2.1开路电压 指外界没有电流流过时正、负极两端的电位差。
2.2工作电压 指有电流通过外电路时,正、负极两端的电位差，也称放电 电压。
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四、锂离子电池性能指标（以软包电池为例）
充电电压曲 线图
不同温度放电 电压曲线
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60℃ 25℃
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三、锂离子电芯结构图
•
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四、锂离子电池性能指标
• 2.1电池的内阻 • 2.2电池的开路电压和工作电压 • 2.3电池的容量与比容量 • 2.4电池的能量与比能量 • 2.5电池的功率与比功率 • 2.6电池的充放电倍率,时率 • 2.7电池自放电率 • 2.8电池放电平台 • 2.9电池的循环寿命
内阻测试仪
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四、锂离子电池性能指标
讨论:欧姆电阻的构成
1)活性物质与铜箔/铝箔的接触 2)极耳焊接 3)铆钉制作时的各零部件的接触电阻 4)电解液的电阻 5)隔膜的电阻 6)电池外界各物理焊接的电阻 7)各导体的本身电阻
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
四、锂离子电池性能指标
• 4.外壳，电池的容器； • 5.标签； • 6.连接器；
勇于开始，才能找到成 功的路
• 7.镍带；
• 8.高温绝缘胶纸；
• 9.导线；
• 10.热缩管；
• 11.PVC套；
• 12.NTC；
• 13.识别电阻等等。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
三、锂离子电芯的组成结构
• 1.锂离子电芯的正极 • 锂离子电芯主要由：正极、负极、隔膜纸、电解液、
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
相关名词解释
• 电池的内阻：指电流通过电池时所受到的阻力。 • 电池的开路电压：指外线路中没有电流通过时，电池两极之间的电位差。 • 电池的工作电压：指有电流流过外线路时，电池两极之间的电位差。 • 电池的容量：在一定的放电条件下可以从电池获得的电量。 • 电池的比容量：为了对不同电池进行比较，引入了单位体积或单位重量的电
放电曲线图
四、锂离子电池性能指标
讨论：影响电池容量的因素
影响电池容量的因素主要有两个方面：一是活性物 质的重量；二是活性物质的利用率。活性物质的利用 率包括A、活性物质的活性：残余电化学反应的能力， 与其晶形结构、制造方法和含杂质多少有关；B、电极 和电池的结构：成型方法、极板孔径、厚度、真实表 面积大小；C、电解液的组成；D、制造工艺；E、放电 制度（T放、I放、V终）
Moli和Sony两大 推出以碳为负极
公司
的锂离子电池
索尼公司
开发了一种以聚 糖醇热解碳为负 极
贝尔电讯公司
报道用PVDF工艺 制造成聚合物锂 离子电池
二、锂离子电池的工作原理
• 锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的 化合物作为正负极构成的二次电池，锂离子电池的正极材 料是氧化钴锂，负极是碳。
电流的大小。 • 循环寿命：可充电池经历一次充放电，称为一个周期。在一定的放电制度下
，电池容量降至规定值之前，电池所经受的循环次数，称使用周期。
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四、锂离子电池性能指标
1、内阻
是指电池中离子、电子在导体中运动的阻力。包括欧姆电阻 和极化电阻。欧姆电阻包括电极材料、电解液、隔膜电阻以 及各零部件接触电阻。极化电阻是指电化学反应极化引起的 电阻，包括电化学极化和浓差极化。 欧姆电阻也称物理电 阻，极化电阻也称化学电阻。
ART1、动力锂电池基础 知识
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2020年4月7日星期二
一、锂离子电池的发展简史
• 锂离子电池的研究始于20世纪80年代
年代 1990年 1990年 1991年
1993年
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
国家 日本 日本 日本
美国
发明者
发展状况
Na勇功go于的ura开路等始人，才能找正负到极极成用用L石iC油o焦O2、