锂电池原理 锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成，负极则是特殊分子结构的碳．常见的正极材料主要成分为LiCoO2 ，充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中．放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合．锂离子的移动产生了电流． 锂电池的种类 1、根据锂电池所用电解质材料不同分类 可以分为液态锂电池(lithium ion battery, 简称为LIB)和聚合物锂电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。聚合物锂电池所用的正负极材料与液态锂都是相同的，电池的工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同, 锂电池使用的是液体电解质, 而聚合物锂电池则以固体聚合物电解质来代替, 这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。聚合物锂电池可分为三类： （1）固体聚合物电解质锂电池。电解质为聚合物与盐的混合物，这种电池在常温下的离子电导率低，适于高温使用。 （2）凝胶聚合物电解质锂电池。即在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂，从而提高离子电导率，使电池可在常温下使用。 （3）聚合物正极材料的锂电池。采用导电聚合物作为正极材料，其能量是现有锂电池的3倍，是最新一代的锂电池。由于用固体电解质代替了液体电解质,与液态锂电池相比，聚合物锂电池具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点，也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题，因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而可以提高整个电池的容量；聚合物锂电池还可以采用高分子作正极材料，其质量比能量将会比目前的液态锂电池提高50％以上。此外,聚合物锂电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比锂电池有所提高。基于以上优点，聚合物锂电池被誉为下一代锂电池。 2、按充电方式分类 按充电方式可分为不可充电的及可充电的两类。不可充电的电池称为一次性电池，它只能将化学能一次性地转化为电能，不能将电能还原回化学能（或者还原性能极差）。而可充电的电池称为二次性电池（也称为蓄电池）。它能将电能转变成化学能储存起来，在使用时，再将化学能转换成电能，它是可逆的。
腐蚀研究 电芯从开始到结束共有三次阻抗测试，包括：极片Hi-pot测试、Foil电阻测试和内阻（IMP）测试。Hi-pot影响电芯的化成，内阻（IMP）影响电芯的自放电，它们只反应到电芯的电压、容量性能，可以通过现有的高精度设备将坏品挑出。但Foil电阻坏品有发生腐蚀的可能性，一般需要一段时间最终在客户出表现出来，它的失效表现为外观Al被腐蚀破烂，变黑，电芯胀气，无法使用，可以说是最严重的坏品表现，是一件非常恐怖的事情！ Foil电阻坏品指的是电芯Ni tab（阳极）与包装铝箔Al layer短路，目前定义Ni tab 与Al layer 电阻低于1.0×200Mohm（非OEM产品）和OEM产品为低于2.0×200Mohm的为电阻坏品，使用万用表测量挑出以避免电芯在客户处发生腐蚀。当然，电阻越大甚至无穷大，发生腐蚀的概率越低。对于这两个标准的选择是基于对电芯进行On-hold模拟测试而定，大概客户反应的腐蚀坏品为4ppm，个别案例除外（指由于特殊原因导致电芯必然会发生腐蚀）。 我们知道控制这种电阻坏品的目的是防止包装铝箔的铝层发生腐蚀，下面就从腐蚀发生原因、腐蚀防止、电阻坏品防止几个方面入手介绍。 腐蚀原因 引起电芯腐蚀必须具备两个短路的通道：一，离子短路通道，即包装铝箔铝层与阳极发生离子短路；二，电子短路通道，即包装铝箔铝层与阳极发生电子短路。这样包装铝箔的铝层就与阳极形成一个短路的回路，阳极即为电芯负极，处于低电势的部分，一旦与铝接触会通过电导率较高的电解液引起电化学反应，导致铝层的不断被消耗。空气中水分会进入电芯内部导致进一步反应产生大量气体。这两种短路是电芯发生腐蚀的必要条件，两者缺一不可。 腐蚀防止 我们知道离子短路和电子短路是发生腐蚀的必要条件，要防止腐蚀就必须弄清楚两种短路形成的原因。我们已经知道了包装铝箔的结构，内部为绝缘PP，PP的一个作用就是绝缘，将电解液环境与铝层隔离，保护铝层，发生离子短路是由于PP发生破损致使电解液渗透将铝层与阳极导通，因此腐蚀均发生在PP破损部位。电子短路必须是有导体在阳极和铝层（PP破损处）间能够导通电子或阳极通过Ni tab直接与铝层短路导通电子。要防止腐蚀的发生就必须杜绝两种短路的存在。在电芯的封装过程中，封边部位的PP受到热压后PP比较容易发生破损，所以会产生比较多的电阻坏品，因此只要发生电子短路，腐蚀必然发生，防止腐蚀，必须先从防止电子短路开始。 阳极通过Ni tab与包装铝箔铝层在顶封部位发生短路，PP绝缘胶失去保护作用，Ni tab与铝层接触，这种情况必然会发生腐蚀。目前Ni tab与包装铝层发生短路主要有两种情况：第一，在顶封过程中两者直接短接： a.顶封封头槽位与包装铝箔厚度不匹配或封头变形损坏等导致Ni tab顶封时PP变形率 过大，被挤压到严电芯长度方向，Ni tab与铝层导通；
品质工作的5W 2H 的含义 What什么why为什么Who谁Where在哪里When什么时候How怎么做How much成本多少-- [转]锂离子电池基础知识-锂离子电池原理及工艺流程 锂离子电池原理及工艺流程 一、原理 1.0 正极构造 LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体（铝箔）正极 2.0 负极构造 石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体（铜箔）负极 3.0工作原理 3.1 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。 正极上发生的反应为 LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子) 负极上发生的反应为 6C+XLi++Xe=====LixC6 3.2 电池放电过程 放电有恒流放电和恒阻放电，恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻，恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知，只要负极上的电子不能从负极跑到正极，电池就不会放电。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。 二、工艺流程 三、电池不良项目及成因： 1.容量低 产生原因： a. 附料量偏少； b. 极片两面附料量相差较大； c. 极片断裂； d. 电解液少； e. 电解液电导率低； f. 正极与负极配片未配好； g. 隔膜孔隙率小；h. 胶粘剂老化→附料脱落；i.卷芯超厚（未烘干或电解液未渗透）j. 分容时未充满电；k. 正负极材料比容量小。 2.内阻高 产生原因： a. 负极片与极耳虚焊； b. 正极片与极耳虚焊； c. 正极耳与盖帽虚焊； d. 负极耳与壳虚焊; e. 铆钉与压板接触内阻大； f. 正极未加导电剂； g. 电解液没有锂盐；h. 电池曾经发生短路；i. 隔膜纸孔隙率小。 3.电压低 产生原因： a. 副反应（电解液分解；正极有杂质；有水）； b. 未化成好（SEI膜未形成安全）；
锂离子电池聚合物电解质导电机理是什么? 摘要：综述了锂离子电池聚合物电解质的导电模型，并介绍了近年来对聚合物导电机理的研究。 关键词：聚合物电解质；导电模型；导电机理 Ion conducting mechanism in polymer electrolytes for lithium ion batteries SHAN Feng, LI Zhi-ming, YANG Jun, WANG Xin-ling (School of Chemistry and Chemical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China) Abstract: The ion conducting models for polymer electrolytes are illustrated. Additionally, the recent resea rch progresses in polymer electrolytes for lithium ion batteries are introduced. Key words: polymer electrolytes; conducting model; conducting mechanism [1-5]。锂离子电池是指Li+经过电解质反复嵌入和脱嵌正极和负极材料的二次电池。它与传统的镉镍电池、镍氢电池相比具有以下许多优点：工作电压高、能量密度高、自放电率低及使用温度范围宽等。电解质是锂离子电池中的重要组成部分。聚合物电解质材料与传统的有机液体电解质材料相比有下列优点：其组装的电池质量比功率更高；安全性提高；形状可以进行柔性设计等。 [6]在上世纪70年代首次发现聚氧化乙烯(PEO)与碱金属盐络合物具有离子导电性以来，国内外学者对聚合物电解质进行了大量的研究，目前已经在聚合物电解质的结构、类型、分子设计和离子导电等方面取得了很大的进展。对于离子电导机理，特别是在聚合物单相及多相体系中的离子导电的基本理论问题，已经进 行了大量的研究。 1. 聚合物电解质导电模型 1.1 VTF方程[7] （1） 1.2 动态键渗透模型[8] 1.3 MN法则[9] （2） 1.4有效介质理论[10] （3） 2. 聚合物电解质导电机理 2.1 梳形聚合物电解质导电机理[11-17] g，而且具有比单独主干结构的聚合物更大的运动自由度，可提供更强的链段运动，因而电导率较高。Bor odin O等人[12, 18]通过对梳形聚合物Poly(epoxide ether)-LiTFSI体系研究认为，锂离子与氧化乙烯的相互作用既可以发生在分子内，也可以是分子间，如图1所示。分子间相互作用体系相对疏松，有利于离子快速传输。但是分子间相互作用的发生却会使T g迅速增大。而分子内相互作用虽不会使T g迅速增大，但形成的结构紧密，离子传输困难。因此它们之间的平衡对获得高的电导率是非常重要的。
聚合物锂离子电池使用注意事项 一、电芯操作注，他说：想发财就去万通商联找优质表带供货商！注意事项 由于电芯属于软包装，为保证电芯的性能不受损害，必须小心对电芯进行操作。 1.铝箔包装材料 铝箔包装材料易被尖锐部件刺损，诸如镍片、尖针。 禁止用尖锐部件碰撞电池 应清洁工作环境，避免有尖锐部件存在 禁止用钉子及其它利器刺穿电池 禁止将电池与金属物，如项链、发夹等一起运输或贮存 2.顶封边 顶封边非常容易受到损害 禁止弯折顶封边 3.折边 折边在电池生产过程中已完成，并通过了密封测试。 禁止打开或破坏折边 4.极耳 极耳的机械强度并非异常坚固，特别是铝片。 禁止弯折极耳 5.机械撞击 禁止坠落、冲击、弯折电芯 禁止用锤子敲击或踩踏电池 禁止敲击或抛掷电池。 6.短路
任何时候禁止短路电芯，它会导致电芯严重损坏 禁止用金属物如电线短路连接电池正负极 二、聚合物锂离子电池测试标准环境 环境温度： 20±5℃ 相对湿度： 45~85% 在测试前电池都要先放完电 三、聚合物锂离子电范充放电注意事项 1.充电 充电电流及充电电压不得超过以下标准，如超过规定值可能会对电芯的充放电性能、机械性能及安全性造成造成损坏，进可能导致发热及泄漏。 电池充电器必须能恒流恒压充电； 充电时的单体电池充电电流必须在1C5A以下； 充电时温度范围在0~+45℃； 充电时电压不能超过4.23V。 2.放电 放电电流不得超过以下标准，放电必须在本标准范围内进行。 单体电池放电电流必须小于2C5A； 放电时温度范围在-20~+60℃； 单体电池放电终止电压不小于2.75V。 3.过放电 需要注意的是，在电芯长期未使用期间，它可能会用其自放电特性而处于某种过放电状态。为防止过放电的发生不能过放电使单体电池低于2.5V。 4.具体应用时要求加合格保护电路板。
锂电池的特点与特性（聚合物） 根据锂离子电池所用电解质材料的不同，锂离子电池分为液态锂离子电池(Liquified Lithium-Ion Battery，简称为LIB)和聚合物锂离子电池(Polymer Lithium-Ion Battery, 简称为PLB)或塑料锂离子电池(Plastic Lithium Ion Batteries, 简称为PLB)。聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的，正极材料分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料，负极为石墨，电池工作原理也基本一致。它们的主要区别在于电解质的不同，液态锂离子电池使用液体电解质，聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替，这种聚合物可以是“干态”的，也可以是“胶态”的，目前大部分采用聚合物凝胶电解质。那聚合物锂电池的特性有哪些?下面和中美通用电池公司一起来了解下。 1、单体电池的工作电压高 聚合物锂电池的工作电压在3.6V，是镍镉和镍氢电池工作电压的三倍。 2、比能量高。 聚合物电池比能量目前已达140Wh/kg，是镍镉电池的3倍，镍氢电池的1.5倍。 3、自放电小,在放置很长时间后其容量损失也很小。 4、循环寿命长。 目前聚合物锂电池循环寿命已达1000次以上，在低放电深度下可达几万次，超过了其他几种二次电池。 5、重量轻 聚合物锂电池重量较同等容量规格的钢壳锂电池轻40%，较铝壳锂电池轻20%。 6、形状可定制 制造商不用局限于标准外形，能够经济地做成合适的大小。聚合物电池可根据客户的需求增加或减少电芯厚度，开发新的电芯型号，价格便宜，开模周期短，有的甚至可以根据手机形状量身定做，以充分利用电池外壳空间，提升电池容量。 7、内阻小 聚合物电芯的内阻较一般液态电芯小，目前国产聚合物电芯的内阻甚至可以做到35mΩ以下，极大的减低了电池的自耗电。
关于锂电池和锂聚合物电池的区别及他们正确的充电方法 一、锂电池的种类： 以前市面上所使用的二次电池主要有镍氢(Ni-MH)与锂离子(Li-ion)两种类型。锂离子电池中已经量产的有液体锂离子电池（LiB）和聚合物锂离子电池（LiP）两种。所以在许多情况下，电池上标注了Li-ion的，一定是锂离子电池。但不一定就是液体锂离子 电池，也有可能是聚合物锂离子电池。 锂离子电池是锂电池的改进型产品。锂电池很早以前就有了，但锂是一种高度活跃（还记得它在元素周期表中的位置吗？）的金属，它使用时不太安全，经常会在充电时出现燃烧、爆裂的情况，后来就有了改进型的锂离子电池，加入了能抑制锂元素活跃的成份（比如钴、锰等等）从而使锂电真正达到了安全、高效、方便，而老的锂电池也随之基本上淘汰了。至于如何区分它们，从电池的标识上就能识别，锂电池为Li、锂离子电池为Li-ion。现在，笔记本和手机使用的所谓“锂电池”，其实都是锂离子电池。 现代电池的基本构造包括正极、负极与电解质三项要素。作为电池的一种，锂离子电池同样具有这三个要素。一般锂离子技术使用液体或无机胶体电解液，因此需要坚固的外壳来容纳可燃的活性成分，这就增加了电池的重量和成本，也限制了尺寸大小和造型的灵活性。一般而言，液体锂离子二次电池的最小厚度是6mm，再减少就比较困难。 而所谓聚合物锂离子电池是在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材 料作为其主要的电池系统。 新一代的聚合物锂离子电池在聚合物化的程度上已经很高，所以形状上可做到薄形化（最薄0.5毫米）、任意面积化和任意形状化，大大提高了电池造型设计的灵活性，从而可以配合产品需求，做成任何形状与容量的电池。同时，聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了50%，其容量、充放电特性、安全性、工作温度范围、循环寿命与环保性能等方面都较锂离子电池有大幅度的提高。 目前市面上所销售的液体锂离子（LiB）电池在过度充电的情形下，容易造成安全阀破裂因而起火的情形，这是非常危险的，所以必需加装保护IC线路以确保电池不会发生过度充电的情形。而高分子聚合物锂离子电池方面，这种类型的电池相对液体锂离子电池而言具有较好的耐充放电特性，因此对外加保护IC线路方面的要求可以适当放宽。此外在充电方面，聚合物锂离子电池可以利用IC定电流充电，与锂离子二次电池所采用的CCCV(Constant Currert-Constant Voltage)充电方式所需的时间比较起来，可以 缩短许多的等待时间。 二、手机制造商对锂电池的应用情况 虽然近几年来几乎所有厂家都已经倾向于采用锂离子电池，但世界各大手机制造商对电池的选择还是有自己的特点和习惯，例如曾经在相同的一段历史时期里： 诺基亚：采用Ni-MH（镍氢）电池、LiB（液体锂离子）电池，未采用LiP（聚合物锂离
聚合物锂电池选择与使用技巧 随着信息时代的发展，聚合物锂电池被越来越多的商家研发、制造应用于数码等电子产品里作为能源物质；然而对于消费者而言，如何才能维护自己的利益，掌握以下几点知识是不容置疑的。 聚合物锂电池选择 1 聚合物锂电池选择2 锂电池组组中是否有示明确容量 无明确标示容量（如1000mAh或者许1000毫安培时刻）的电池组组，很有可以就是使用劣质电池组组或者许回收电池组组。市场上充溢的许多廉价的电池组组，就是使用回收电池组组心做的，虽然重价，但是寿命短、品质没有稳定，使用没有慎可以会掩护部部手机。3 锂电池组是否有保证待机时间。 待机时间即电池组拆卸着手机后到下一次充电的连续使用时间。畸形市场上销售的电池组组都无法关于顾客保证待机时间，这是因为电池组组品质没有稳定的联络，许多廉价的电池组组因为是使用品质没有良的电池组组心，由于待机时间很短。
4 锂电池组是否加装安全保护电路板 无保护电路板，则锂电池组组就有变形、漏液、爆炸的危险。正正在恶性削价竞争下，各家追求更重价位的保护电路板，或者许许根本省略了这个装置，使得市面上充溢着有爆炸危险的锂电池组组。耗费者无法从外观辨别出来是否有保护电路板，因此最好选择有信誉的商家置办。5 使用步骤/技巧 1 聚合物锂电池使用技巧2 防止电池组发生透露、发热、爆炸；3 聚合物锂离子电池组组理论上没有存正在运动的电解液，但没有测有电解液透露而接触到皮肤、眼睛或者许身体其它地位，应立即用清水冲冼电解液并就医。4 遏止使用已掩护的电芯（电芯塑料封边掩护，外壳褴褛，闻到电解液气体，电解液透露等）。
注意事项 如有电解液透露或者许散发电解液气味的电池组组应远离火源以预防点灯或者许爆炸 电池保养常识： 1 记忆效应镍氢充电电池上常见的现象。具体表现就是：如果长期不充满电就开始使用电池的话，电池的电量就会明显下降，就算以后想充满也充不满了。所以保养镍氢电池的重要方式就是：电必须用完了才能开始充电，充满了电了才允许投入使用。现在常用的锂电池的记忆效应是可以小到忽略不计的。2 完全充电，完全放电 是针对锂电池来说的。 完全放电就是指把用电智能设备，如手机，调整到最低功率状态耗去电量直到手机自动关机的过程。 完全充电就是指把完全放电的用电智能设备，如手机，接到充电器上直到手机上提示“充满”的过程。3 过度放电
锂电池结构与原理 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
锂原理和结构 1、锂离子电池的结构与工作原理：所谓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。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”。以LiCoO2为例：⑴电池充电时，锂离子从正极中脱嵌，在负极中嵌入，放电时反之。这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态，一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极，如LiCoO 2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4。 ⑵为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物，如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物，包括、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=～，y=～，z=(2＋3x＋5y)/2)等。
2、电池一般包括：正极（positive）、负极（negative）、电解质（electrolyte）、隔膜（separator）、正极引线（positivelead）、负极引线（negativeplate）、中心端子、（insulator）、安全阀（safetyvent）、密封圈（gasket）、（正温度控制端子）、电池壳。一般大家较关心正极、负极、电解质
的详细介绍 1、锂离子电池 锂离子电池目前由液态锂离子电池()和聚合物锂离子电池()两类。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LoO2或LiMn2O4，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。 2、锂离子电池发展简史 锂电池和锂离子电池是20世纪开发成功的新型高能电池。这种电池的负极是金属锂，正极用MnO2，SOCL2，(CFx)n等。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点，已广泛应用于军事和民用小型电器中，如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等、部分代替了传统电池。 3、锂离子电池发展前景 锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。
浅谈锂离子电池工作原理 1.锂离子电池工作原理—简介 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。电池充电时，阴极中锂原子电离成锂离子和电子，并且锂离子向阳极运动与电子合成锂原子。放电时，锂原子从石墨晶体内阳极表面电离成锂离子和电子，并在阴极处合成锂原子。所以，在该电池中锂永远以锂离子的形态出现，不会以金属锂的形态出现，所以这种电池叫做锂离子电池。 2.锂离子电池工作原理—结构 锂离子电池是前几年出现的金属锂蓄电池的替代产品，电池的主要构成为正负极、电解质、隔膜以及外壳。 正极---采用能吸藏锂离子的碳极，放电时，锂变成锂离子，脱离电池阳极，到达锂离子电池阴极。 负极----材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物，如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物。 电解质---采用LiPF6的乙烯碳酸脂、丙烯碳酸脂和低粘度二乙基碳酸脂等烷基碳酸脂搭配的混合溶剂体系。 隔膜---采用聚烯微多孔膜如PE、PP或它们复合膜，尤
其是PP/PE/PP三层隔膜不仅熔点较低，而且具有较高的抗穿刺强度，起到了热保险作用。 外壳---采用钢或铝材料，盖体组件具有防爆断电的功能。 3.锂离子电池工作原理 锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。 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，到达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。此时正极发生的化学反应为： charge 正极反应LiCoO2Li1-x CoO2 +xLi++xe- discharge 同样道理，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，又运动回到正极。回到正极的锂离子越多，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。此时负极发生的化学反应为： charge 负极反应C +xLi++xe- C Lix discharge
聚合物锂电池原理和应用方法 锂聚合物电池是采用聚合物作电极和电解质材料的一种电池，根据电池正负极采用材料的不同，它又有许多不同类型的聚合物电池。 锂聚合物电池拥有更高能量密度、可小型和薄型化、轻量化、高安全性及低成本，锂聚合物电池在其构造中至少有一项或一项以上使用聚合物材料作为主电池系统。 在形状方面，锂聚合物电池具有可薄形化、可任意面积化和可任意形状化等多项优点：一是负极材料碳，不仅来源广泛，还可以使电池得到高速放电效果；二是由于锂离子嵌入碳中，从而解决锂离子电池不大安全的问题；三是综合性能好，充电速度快。 锂离子聚合物电池外形具高可塑性，且超轻，超薄，高容量，无漏液且高安全性，同时无铅，无汞，无镉等有毒元素，是真正的环保电池，对环境不会带来任何污染。 聚合物电池采用胶体电解质，具有平稳的放电特性和更高的放电平台。并具备高功率的承受力，即使大功率充放，高频度使用，都可快速完成充电过程，完全无记忆效应，电池的充放电效率都在99.8%荷电保持能力强，月荷电保持率大于95%。具备最优良的内部一致性，保证每次“充放”过程的一致性，确保电池最长的整体寿命。 聚合物锂电池在结构上采用铝塑软包装，，一旦发生安全隐患，聚合物电芯只会气鼓。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10min） （4）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） 聚合物锂电池充电方式： 目前聚合物锂电池的充电方式一般采用恒流恒压充电：电池首先以恒流充电CC，当电池电压升高至一定值（4.2V）时，电压保持不变CV，电路中电流降至很小，最终趋于0。 聚合物锂电池电化学原理：
锂离子电池聚合物电解质导电机理 日期：2008-12-23 来源： 作者：单锋 李志明 杨军 王新灵 摘要：综述了锂离子电池聚合物电解质的导电模型，并介绍了近年来对聚合物导电机理的研究。关键词：聚合物电解质；导电模型；导电机理 Ion conducting mechanism in polymer electrolytes for lithium ion batteries SHAN Feng, LI Zhi-ming, YANG Jun, WANG Xin-ling (School of Chemistry and Chemical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 2002 40, China) Abstract: The ion conducting models for polymer electrolytes are illustrated. Additi onally, the recent research progresses in polymer electrolytes for lithium ion batt eries are introduced. Key words: polymer electrolytes; conducting model; conducting mechanism 随着电子信息产业的蓬勃发展及能源与环境关系的日益关注，越来越多的焦点开始聚集于质轻、安全无毒、高比能量的可逆能源材料。锂离子电池的研究及发展正顺应了这一趋势[1-5]。锂离子电池是指Li+经过电解质反复嵌入和脱嵌正极和负极材料的二次电池。它与传统的镉镍电池、镍氢电池相比具有以下许多优点：工作电压高、能量密度高、自放电率低及使用温度范围宽等。电解质是锂离子电池中的重要组成部分。聚合物电解质材料与传统的有机液体电解质材料相比有下列优点：其组装的电池质量比功率更高；安全性提高；形状可以进行柔性设计等。 自Wright等[6]在上世纪70年代首次发现聚氧化乙烯(PEO)与碱金属盐络合物具有离子导电性以来，国内外学者对聚合物电解质进行了大量的研究，目前已经在聚合物电解质的结构、类型、分子设计和离子导电等方面取得了很大的进展。对于离子电导机理，特别是在聚合物单相及多相体系中的离子导电的基本理论问题，已经进行了大量的研究。 聚合物电解质的结构比较复杂，目前提出的导电机理模型主要有VTF（Vogel- Tamma-Fuleh er）方程、动态键渗透模型、MN法则和有效介质理论等。
一、锂电池工作原理与种类 1. 锂电池工作原理 锂电池是指用两个能可逆的嵌入与脱嵌的锂离子化合物作为正负极构成的二次电池。锂电池主要由正极板、负极板、电解质、隔膜与外壳组成。 其中，正极板上的活性物质一般选用LiCo02、LiNi02或者LiMn204，负极板上的活性物质一般选择碳材料。电解质采用LiPF6的乙烯碳酸脂（EC）、丙烯碳酸脂（PC）和低粘度二乙基碳酸脂（DEC）等烷基碳酸脂搭配的混合溶剂体系。隔膜采用聚烯微多孔膜PE、PP或他们的复合膜。外壳采用钢或者铝材料。 当电池充电时，锂离子从正极中脱嵌，在负极中嵌入。 当电池放电时，锂离子从负极中脱嵌，在正极中嵌入。 2. 锂电池分类 锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB)两类，聚合物锂离子电池与液态锂的工作原理相同，主要区别是电解液的不同。液态锂离子电池采用的是液态电解液，而聚合物锂离子电池主要采用聚合物电解质，这种聚合物可以是干态，也可以是胶态，目前大部分采用聚合物锂离子电池。 由于聚合物锂离子电池使用了胶体电解质，不会像液体电解液一样泄露，所以装配很容易，使得整体电池很轻，很薄。也不会产生由于漏液与燃料爆炸等安
全上的问题，因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而提高整个电池的比容量；聚合物锂离子电池还可以采用高分子做正极材料，其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高50%以上。 二、锂电池主要性能指标 1. 电压（V） （1）电动势——电池正极负极之间的电位差E。 （2）额定电压——电池在标准规定条件下工作时应达到的电压。 （3）工作电压(负载电压、放电电压)——在电池两端接上负载R后，在放电过程中显示出的电压，等于电池的电动势减去放电电流i在电池内阻r上的电压降，U=E-i*r。 （4）终止电压——电池在一定标准所规定的放电条件下放电时，电池的电压将逐渐降低，当电池再不宜继续放电时，电池的最低工作电压称为终止电压。当电池的电压下降到终止电压后，再继续使用电池放电，化学“活性物质”会遭到破坏，减少电池寿命。 2. 电池容量（Ah） （1）理论容量——根据蓄电池活性物质的特性，按法拉第定理计算出的高理论值，一般用质量容量Ah/kg或体积容量Ah/L来表示。 （2）实际容量——在一定条件下所能输出的电量，等于放电电流与放电时间的乘积。 （3）标称容量——用来鉴别电池的近似安时值。 （4）额定容量——按一定标准所规定的放电条件下，电池应该放出的最低限度的容量。 （5）荷电状态(SOC)——电池在一定放电倍率下，剩余电量与相同条下额定容量的比值。反映电池容量的变化。 3. 能量(W*h、kw*h) （1）标称能量——按一定标准所规定的放电条件下，电池所输出的能量，电池的标称能量是电池额定容量与额定电压的乘积。 （2）实际能量——在一定条件下电池所能输出的能量，电池的实际能量是电池的实际容量与平均电压的乘积。 （3）比能量(Wh/kg)——动力电池组单位质量中所能输出的能量。 （4）能量密度(Wh/L)——动力电池组单位体积中所能输出的能量。 4. 功率(W、kW) 在一定的放电制度下，电池在单位时间内所输出的能量。 （1）比功率(W/kg)——动力电池组单位质量中所具有的电能的功率。 （2）功率密度(W/L)——动力电池组单位体积中所能输出的能量。 5. 电池内阻 电流流过电池内部受到的阻力，使电池电压降低，此阻力称为电池内阻。由于电池内阻的作用，电池放电时端电压低于电动势和开路电压。充电时端电压高于电动势和开路电压。 锂电池的内阻包括欧姆内阻和极化内阻。欧姆内阻由电极材料、电解液、隔膜电阻以及各部分零件的接触电阻组成。极化内阻是指化学反应时由极化引起的电阻，包括电化学极极化和浓差极化引起的电阻。 锂离子电池的实际内阻是指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻
聚合物锂离子电池的工作原理 所谓“聚合物锂离子电池”，其实是锂离子电池各种子系列产品中的一种，实际上它的主要部件：正极、负极和电解质以及工作原理都和使用液体电解质的锂离子电池一样，只是隔膜和包装材料不同，因此，归根到底它实质上，就是一种锂离子电池！ 聚合物锂离子(Lithium ion polymer)电池，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。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％。 第一原理篇 锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB)两类。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，LiNiO2或LiMn2O4，负极采用锂—碳层间化合物Li x C6，典型的电池体系为： (-) C | LiPF6—EC+DEC | LiCoO2 (+) 正极反应：LiCoO2=Li1-x CoO2+xLi++xe- ----------- （2．1） 负极反应：6C+xLi++xe-=LixC6 ----------- （2．2） 电池总反应：LiCoO2+6C=Li1-x CoO2+Li x C6 ----------- （2．3） 聚合物锂离子电池的原理与液态锂相同，主要区别是电解液与液态锂不同。电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。所谓的聚合物锂离子电池是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料做为主要的电池系统。而在目前所开发的聚合物锂离子电池系统中，高分子材料主要是被应用于正极及电解质。正极材料包括导电高分子聚合物或一般锂离子电池所采用的无机化合物，电解质则可以使用固态或胶态高分子电解质，或是有机电解液，一般锂离子技术使用液体或胶体电解液，因此需要坚固的二次包装来容纳可燃的活性成分，这就增加了重量，另外也限制了尺寸的灵活性。而聚合物锂离子工艺中没有多余的电解液，因此它更稳定，也
聚合物锂电池 锂电池的限制 所有的锂离子电池都具有很高的电量状态(SOC)，可能导致层分离、寿命减低和效能降低的问题。在硬式电池中，硬壳能防止极层分离，但是软包装的锂聚电池包本身没有这样的压力。为了维持表现，电池本身需要外壳来保持原来的形状 锂聚电池过热可能导致膨胀或起火 在负载放电时，当任何电池芯(串联情况下)低于3.0伏特时都应该立即停止负载供电，不然将导致电池没办法回到完全充电的状态。或造成日后在负载供电时会大幅的压降(内阻升高)。这个问题可以透过与电池串连的芯片来防止电池过充与过放 与锂离子电池比起来，锂聚电池的充放循环寿命比较不那么具竞争力为了防止爆炸与起火，充电时锂聚电池需使用专为锂聚设计的充电器若直接把电池短路或短时间内通过极大电流也可能导致爆炸。特别是在有大电量需求的遥控模型玩家都会谨慎注意连接点和绝缘。电池遭到穿孔时也可能起火 充电时要采用专门的充电器来使每颗子电池芯平均的充电。这也导致成本的增加。. 原理 目前市面上有两种已经商业化的科技都统称为锂离子聚合物(其中“聚合物”代表“电解质隔离聚合物”)。
电池由以下部分组成： ?正极：LiCoO2二氧化锂钴或 LiMn2O4四氧化锂二锰 ?隔膜：导电电解质聚合物 (例如：聚乙二醇,PEO) ?负极: 锂或锂炭嵌入 (化学)化合物 典型反应：(放电) ?负极：(Carbon-Li x) → C +x Li++ x e? ?隔膜： Li+导电 ?正极： Li1?x CoO2+ x Li++ x e?→ LiCoO2 ?总反应: (碳-xLi++ x e?) + Li1-x CoO2→ LiCoO2+ 碳 电解质/隔膜聚合物可以是固体聚合物，例如聚乙二醇(PEO)、加上六氟化锂钾(LiPF6)、或其他可导电的盐类加上[二氧化硅]]或其他能增强机械性质的填充材料(这样的方式尚未商业化)。在安全性的要求下，一般电池都使用碳嵌入锂的方式作为电池负极，除了例如Avestor (与Batscap合并之后)的某些制造商使用金属态的锂当负极(称为锂金属聚合物电池)。 这两种商业化的电池都是将胶状溶剂和盐类如碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二甲酯(DMC)/碳酸二乙酯(DEC)涂在聚偏氟乙烯(PVdF)聚合上。不同之处在于(Bellcore/Telcordia的技术) 使用锂锰酸盐(LiMn2O4)当正极；而传统方式则是使用钴锂氧化物(LiCoO2)。 虽然商业上尚未普及，但有其他不同的锂聚电池也在正极使用聚合物。例如： Moltech 正在发展的，以导电塑胶及碳-硫化合物制成的正极。不过到2005年为止，这种技术似乎有自放的问题同时
聚合物锂电池终极使用指南 Tags: 聚合物锂电池, 充电器, 指南, 镍氢电池 锂电池最常用的有锂聚合物(Li-Poly)与锂离子(Li-ion) 这两种，与我们常用在模型上的镍镉(Ni-Cd)与镍氢(Ni-MH)电池有相当大的差异。 一、充电/安全重要!!! 若你是飞行的新手，记住“不要”使用聚合物锂电池，没有任何例外，继续读下去就知道这么规定的原因了。 至于其它重要的有：锂电池充电的方法与传统镍镉及镍氢电池有很大不同，要对锂电池充电必须使用专门为锂电设计的锂电专用充电器。 一般而言如果锂电充电器可以正确计算掌握锂电池的组成Cell数（指的是一大条锂电是由几颗单颗小锂电组成的），则可以适应离子电池（Li-ion）和聚合物锂电池（Li-Poly）的充电需要。记住千万不要用只能充镍镉（Ni-Cd）与镍氢（Ni-MH）电池的充电器来对锂电充电，那非常的危险！ 对锂电池充电是使用锂电时最危险的一个部分，当在对锂电充电时请极端地注意锂电的充电情况。对锂电充电器设定正确的充电电压或正确的电池颗数是十分重要的，若没做好锂电充电器的设定，可能会造成锂电池的过充而产生爆炸与大火。已经有好几回火灾是由锂电池所引起的。请以负责任的态度进行锂电池的充电工作。以下是一些锂电池在充电与使用上的指导原则： 1.使用经过验证可安全使用的锂电专用充电器 2.确定你已经正确的设定了锂电专用充电器上面的电压或是电池颗数的参数，如果你不知道如何进行设定，请去买一个你知道如何进行设定的锂电充电器，不然就是不要用锂电，以免在充电时发生爆炸。 3.在对锂电进行充电时一定要有人在场，不要在无人在场时对锂电进行充电，曾经有人因为这个原因把房子跟车子给烧掉了，切记切记。 4.在充电时请准备一个合适的平台放置你的充电器以及锂电，以确保当锂电因为意外发生爆炸或是火灾时不会造成任何的损坏和危险。要预留防火空间，准备消防沙或准备灭火器、壁炉等都是好的选择。
聚合物锂离子电池工作原理 锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。 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，LiNiO2 或LiMn2O4，负极采用锂碳层间化合物LixC6，典型的电池体系为： (-) C | LiPF6EC+DEC | LiCoO2 (+) 聚合物锂离子电池 正极反应(氧化反应)：LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe- ----------- (2.1) 负极反应(还原反应)：6C+xLi++xe-=LixC6 ----------- (2.2) 电池总反应：LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6 ----------- (2.3) [2]聚合物锂离子电池的原理与液态锂相同，主要区别是电解液与液态锂不同。电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。所谓的聚合物锂离子电池是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料做为主要的电池系统。而在目前所开发的聚合物锂离子电池系统中，高分子材料主要是被应用于正极及电解质。正极材料包括导电高分子聚合物或一般锂离子电池所采用的无机化合物，电解质则可以使用固态或胶态高分子电解质，或是有机电解液，一般锂离子技术使用液体或胶体电解液，因此需要坚固的二次包装来容纳可燃的活性成分，这就增加了重量，另外也限制了尺寸的灵活性。 新一代的聚合物锂离子电池在形状上可做到薄形化(ATL 电池最薄可达0.5 毫米,相于一张卡片的厚度)、任意面积化和任意形状化，大大提高了电池造型设 计的灵活性，从而可以配合产品需求，做成任何形状与容量的电池，为设备开发商在电源解决方案上提供了一些设计灵活性和适应性，以最大化地优化其产品性能。同时，聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了
聚合物锂电池的生产流程安全问题 在聚合物锂离子电池的生产过程中，以下一些因素必须予以注意。生产出的聚合物锂离子电池经过包装后，进行化成。化成的条件比较关键，因为它涉及SEI膜的形成，以防止负极自发与电解液发生反应；同时，也可以使活性物质与电解质之间有良好的接触。一般而言，每一个生产厂家有自己的化成条件。 聚合物锂离子电池/原材料 1 对于负极而言，除了使用溶于有机溶剂的聚合物作为黏合剂外，也可以使用溶于水溶液的聚合物作为黏合剂。图5为一种可溶于水的黏合剂聚（丙烯酰胺-共-二烯丙基二甲基氯化铵）（AMAC）的结构示意图。它与聚偏氟乙烯相比，具有一定的优越性，有利于在负极表面形成导电性更高的SEI膜，有机电解液的渗透性更好。2 导电剂的分散尽管不是重要方面，但也不可忽视。前面已经讲述了导电剂的分散情况对于负极材料的影响，对于正极材料而言也起同样作用，影响正极容量的发挥和电池的倍率性能。例如对于LiMn2O4而言，采用新型的工艺比传统的工艺更能保证导电剂分散均匀，极化低，容量高，倍率性能好。不同工艺制备的LiMn2O4正极极片的容量与放电倍率的关系。3 正极和负极的比例对于不同的原材料而言也是不一样的。例如，对于天然石墨//LiFePO4而言，后者的容量应该等于天然石墨的容量与SEI膜形成所需要的电荷之和。另外，电极的厚度根据不同的材料，也有不同要求。4 目前商品用的聚合物锂离子电池基本上还是使用LiFP6的碳酸酯溶液作为增塑剂，在较高的温度（80~100℃）下，在微量水分或醇的引发下发生分解，并产生一些有毒的烷基氟化磷酸酯。该热分解在路易斯酸或锂和金属的复合氧化物的作用下受到抑制。