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锂电池知识

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电池不良项目及成因

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);

c. 客户的线路板漏电(指客户加工后送回的电芯);

d. 客户未按要求点焊(客户加工后的电芯);

e. 毛刺;

f. 微短路;

g. 负极产生枝晶。

4.超厚

产生超厚的原因有以下几点:

a. 焊缝漏气;

b. 电解液分解;

c. 未烘干水分;

d. 盖帽密封性差;

e. 壳壁太厚;

f. 壳太厚;

g. 卷芯太厚(附料太多;极片未压实;隔膜太厚)。

5.成因有以下几点

a. 未化成好(SEI膜不完整、致密);

b. 烘烤温度过高→粘合剂老化→脱料;

c. 负极比容量低;

d. 正极附料多而负极附料少;

e. 盖帽漏气,焊缝漏气;

f. 电解液分解,电导率降低。

6.爆炸

a. 分容柜有故障(造成过充);

b. 隔膜闭合效应差;

c. 内部短路

7.短路

a. 料尘;

b. 装壳时装破;

c. 尺刮(小隔膜纸太小或未垫好);

d. 卷绕不齐;

e. 没包好;

f. 隔膜有洞;

g. 毛刺

8.断路

a) 极耳与铆钉未焊好,或者有效焊点面积小;

b) 连接片断裂(连接片太短或与极片点焊时焊得太*下)

解剖电池常见现象资料(2009-06-17 21:44:22)

标签:教育分类:电池基础知识

解剖电池时遇到些情况,下面罗列出来,不知道各位前辈对这些情况有何见解.

1.明明很容易断的正极片注液以后却变得柔软.?

2.正极片出现褶皱现象(内层)?

3.刚拆出来的负极片边缘和内层会是暗紫色,和极片中间部分颜色不一样.(中间是金黄色)?

4.为什么每次拆开的负极片头部(第一小片)会有很多白色物质,是不是锂,为什么在那里这么多.

5.为什么短路以后正极片上面有铜,是不是负极的铜被电解过来.而且为什么是在正极头部吸铜最多.

6.负极耳发黑,是不是短路现象.(大电流通过的遗迹)或者是负极石墨溶解?

7.观察正极料过量,是不是在负极片上滴水,看是否燃火.

答案搜索:(声明没有标准答案,以现场为主)

第一:极片充放电后已经反弹,肯定变软,通俗点,没那么死了.里面松了;

第二:那个是正常的~前面几圈卷饶时贴近卷针,肯定有折痕...除非你用非常厚的针,呵呵,这个不可能哦

第三:没充电灰色,半充暗紫色,满充金黄,那种情况自己想,提示:浸润程度;

第四:负极片头部(第一小片)会有很多白色物质,其他地方要是没有,就是你设计问题,是析锂;

第五:这个问题不清楚,不知道你那什么情况,是不是反充了,是整体还是部分,也有可能短路..

第六:负极耳发黑,看情况了,一般是短路,

第七:滴水谁给你教的? 没听过;正极料过量,负极很明显的,当然你要排除外因; 补充几点:

1.隔膜局部发黄或有黑点,是否曾经大电流通过,击穿隔膜.

短路造成,可能是粉尘,也可能是你隔膜本来有孔,当然也有材料方面的可能;

2.在电池外包装时,点焊铆钉时电流不稳定或电流过大会使外露负极耳旁的隔膜烧坏,但高温胶是否会被烧掉.

这个还没见过,一般点焊是瞬间的,能量大到可以烧化里面的隔膜还真没见过,高

温胶只是奈温高点,你要是有个1000度一样完蛋,爆炸的电池你可以看看,高温胶纸也成灰列

锂离子电池用隔膜(2009-03-30 23:33:43)

标签:教育分类:电池基础知识1. 厚度

对于消耗型锂离子电池(手机、笔记本电脑、数码相机中使用的电池),25微米的隔膜逐渐成为标准。然而,由于人们对便携式产品的使用的日益增长,更薄的隔膜,比如说20微米、18微米、16微米、甚至更薄的隔膜开始大范围的应用。对于动力电池来说,由于装配过程的机械要求,往往需要更厚的隔膜,当然对于动力用大电池,安全性也是非常重要的,而厚一些的隔膜往往同时意味着更好的安全性.

2.透气率:

从学术角度来说,隔膜在电池中是惰性的,即隔膜不是电池的必要组成部分,而仅仅是电池工业化生产的要求。隔膜的存在首先要满足它不能恶化电池的电化学性能,主要表现在内阻上。含电解液的隔膜的电阻率和电解液本身的电阻率之间的比值称为MacMullin数。一般来说,消耗型锂离子电池的这个数值为接近8,当然这个数值越小越好。通常来说,锂离子电池隔膜中会有一个透气率的参数,或者叫Gurley数。这个数是这么定义的,即一定体积的气体,在一定压力条件下通过一定面积的隔膜所需要的时间,气体的体积量一般为50cc,有些公司也会标100cc,最后的结果会差两倍。面积应该是1平方英寸,压力差记不太清楚了。这个数值从一定意义上来讲,和用此隔膜装配的电池的内阻成正比,即该数值越大,则内阻越大。然而,对于不同的隔膜,该数字的直接比较没有任何意义。因为锂离子电池中的内阻和离子传导有关,而透气率和气体传到有关,两种机理是不一样的。换句话说,单纯比较两种不同隔膜的Gurley数是没有意义的,因为可能两种隔膜的微观结构完全不一样;但同一种隔膜的Gurley数的大小能很好的反应出内阻的大小,因为同一种隔膜相对来说微观结构是一样的或可比较的。

3.浸润度:

为了保证电池的内阻不是太大,要求隔膜是能够被电池所用电解液完全浸润。这方面没有一个公认的检测标准。大致可以通过以下试验来判断:取典型电解液(如EC:DMC=1:1,1M LiPF6),滴在隔膜表面,看是否液滴会迅速消失被隔膜吸收,如果是则说明浸润性基本满足要求。更准确的测试可以用超高时间分辨的摄像机记录从液滴接触隔膜到液滴消失的过程,计算时间,通过时间的长短来比较两种隔膜的浸润度。浸润度一方面个隔膜材料本身相关,另一方面个隔膜的表面及内部微观结构密切相关。

4.化学稳定性:

换句话说就是要求隔膜在电化学反应中是惰性的。经过若干年的工业化检验,一般认为目前隔膜用材料PE或PP是满足化学惰性要求的。

5.孔径:

一般来说,隔膜为了阻止电极颗粒的直接接触,很重要的一点就是防止电极颗粒直接通过隔膜。目前所使用的电极颗粒一般在10微米的量级,而所使用的导电添加剂则在10纳米的量级,不过很幸运的是一般碳黑颗粒倾向于团聚形成大颗粒。一般来说,亚微米孔径的隔膜足以阻止电极颗粒的直接通过,当然也不排除有些电极表面处理不好,粉尘较多导致的一些诸如微短路等情况。

6.穿刺强度:

这个参数实际上是由于电极表面不够平整,以及装配过程中工艺水平有限而提出的一个要求,因此要求隔膜有相当的穿刺强度。穿刺强度的测试有工业标准可遵循,大致是在一定的速度(每分钟3-5米)下,让一个没有锐边缘的直径为1mm 的针刺向环状固定的隔膜,为穿透隔膜所施加在针上的最大力就称为穿刺强度。同样的,由于测试的时候所用的方法和实际电池中的情况有很大的差别,直接比较两种隔膜的穿刺强度不是特别合理,但在微结构一定的情况下,相对来说穿刺强度高的,其装配不良率低。但单纯追求高穿刺强度,必然导致隔膜的其他性能下降。

7.热稳定性:

隔膜需要在电池使用的温度范围内(-20C~60C)保持热稳定。一般来说目前隔膜使用的PE或PP材料均可以满足上述要求。

当然还有一个就是由于电解液对水份敏感,大多数厂家会在注液前进行80C左右

的烘烤,这对PP/PE隔膜也不会存在太大的问题

8.热关闭温度:

内容由于安全性问题比较严重,目前锂离子电池用隔膜一般都能够提供一个附加的功能,就是热关闭。一般我们将原理电池(两平面电极中间夹一隔膜,使用通用锂离子电池用电解液)加热,当内阻提高三个数量级时的温度称为热关闭温度。这一特性可以为锂离子电池提供一个额外的安全保护。实际上关闭温度和材料本身的熔点密切相关,如PE为135C附近。当然不同的微结构对热关闭温度有一定的影响。但对于小电池,热关闭机制所起的作用很有限。

9.孔隙率:

目前,锂离子电池用隔膜的孔隙率为40%左右。孔隙率的大小和内阻有一定的关系,但不同种隔膜之间的空隙率的绝对值无法直接比较。

国内主要锂动力电池及材料厂家(2009-03-25 00:11:13)

标签:汽车分类:电池基础知识

比亚迪(1211.HK)

已正式推出搭载其自主研发的磷酸铁锂动力电池的比亚迪F3DM双模汽车。是目前国内唯一掌握车用磷酸铁锂电池组规模化生产技术的企业,在世界上处于领先地位。

咸阳偏转(000697)

A股唯一具备磷酸铁锂电池生产能力的上市公司。

中信国安(000839)

中信国安盟固利是目前国内最大的锂电池正极材料钴酸锂和锰酸锂的生产

厂家,同时也是国内唯一大规模生产动力锂离子二次电池的厂家。

深圳比克(CBAK.Nasadq)

比克是全球产量最大的锂离子电池芯制造商之一,全资子公司比克国际(天津)有限公司从事磷酸铁锂动力电池芯的研发、生产。2008年年末,其“电动汽车用磷酸铁锂动力电池产业化”项目被国家科技部列入国家863计划重点项目。2008年10月,比克天津生产基地建成第一条磷酸铁锂动力电池芯生产线,并开始进行试生产。

天津力神电池股份有限公司(非上市)

“十一五”863计划中承接“电动汽车高性能锂离子动力蓄电池系统研制”课题。

江苏国泰(002091)

主要控股子公司国泰华荣化工新材料有限公司主要生产锂电池电解液和硅烷偶联剂,锂电池电解液国内市场占有率第一,超过30%。

中国宝安(000009)

国内最大的锂电池负极材料生产商,同时涉足各种锂电正极材料。

杉杉股份(600884)

全国规模最大的锂电池综合材料供应商,国内电解液市场占有率第二,负极材料(石墨)市场占有率第一。锰酸锂年产能500吨。唯一一家掌握了磷酸铁锂生产技术的A股上市公司。

西藏矿业(000762)

拥有国内最优质的含锂盐湖资源,目前碳酸锂产能5000吨/年。

中信国安(000839)

中信国安盟固利目前是国内最大的锂电池正极材料钴酸锂和锰酸锂的生产厂家。锰酸锂产能3000吨。

法拉电子(600563)

是中国第一、世界第三大的薄膜电容器生产厂家,涉及电力驱动。法拉电子(9.55,-0.33,-3.34%)自2003年开始关注和研发混合动力车用薄膜电容产品,并于2005年开始和部分国内汽车企业联合开发。

佛塑股份(5.09,0.11,2.21%)(000973)

在锂电池隔离膜有一定市场地位。

天津斯特兰能源科技有限公司(非上市)

国内最大的磷酸铁锂电池正极材料生产商,主要供货给比亚迪。

湖南瑞翔新材料有限公司(非上市)

公司专门从事锂电池正极材料的研究、开发、生产和销售,锰酸锂和磷酸铁锂的正极材料均有研发,其中“十一五”863计划中承接“动力型锂离子电池正极材料锰酸锂的研制、开发”课题。

中国电子科技集团公司第十八研究所(非上市)

我国成立最早的化学与物理电源研究所,承接“十一五”863计划中“动力锂离子电池正负极材料的研制”课题,间接参股天津电动汽车生产基地主体的天津清源电动车有限责任公司。

锂电池配料基础知识(2009-03-24 23:21:33)

标签:汽车分类:电池基础知识

配料基础知识

一、电极的组成:

1、正极组成:

a、钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提高锂源。

b、导电剂:提高正极片的导电性,补偿正极活性物质的电子导电性。

提高正极片的电解液的吸液量,增加反应界面,减少极化。

c、 PVDF粘合剂:将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。

d、正极引线:由铝箔或铝带制成。

2、负极组成:

a、石墨:负极活性物质,构成负极反应的主要物质;主要分为天然石墨和人造石墨两大类。

b、导电剂:提高负极片的导电性,补偿负极活性物质的电子导电性。

提高反应深度及利用率。

防止枝晶的产生。

利用导电材料的吸液能力,提高反应界面,减少极化。

(可根据石墨粒度分布选择加或不加)。

c、添加剂:降低不可逆反应,提高粘附力,提高浆料黏度,防止浆料沉淀。

d、水性粘合剂:将石墨、导电剂、添加剂和铜箔或铜网粘合在一起。

e、负极引线:由铜箔或镍带制成。

二、配料目的:

配料过程实际上是将浆料中的各种组成按标准比例混合在一起,调制成浆料,以利于均匀涂布,保证极片的一致性。配料大致包括五个过程,即:原料的预处理、掺和、浸湿、分散和絮凝。

三、配料原理:

(一)、正极配料原理

1、原料的理化性能。

(1)钴酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为6-8 μm,含水量≤0.2%,通常为碱性,PH值为10-11左右。

锰酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为5-7 μm,含水量≤0.2%,通常为弱碱性,PH值为8左右。

(2)导电剂:非极性物质,葡萄链状物,含水量3-6%,吸油值~300,粒径一般为 2-5 μm;主要有普通碳黑、超导碳黑、石墨乳等,在大批量应用时一般选择超导碳黑和石墨乳复配;通常为中性。

(3) PVDF粘合剂:非极性物质,链状物,分子量从300,000到3,000,000不等;吸水后分子量下降,粘性变差。

(4) NMP:弱极性液体,用来溶解/溶胀PVDF,同时用来稀释浆料。

2、原料的预处理

(1)钴酸锂:脱水。一般用120 oC常压烘烤2小时左右。

(2)导电剂:脱水。一般用200 oC常压烘烤2小时左右。

(3)粘合剂:脱水。一般用120-140 oC常压烘烤2小时左右,烘烤温度视分子量的大小决定。

(4) NMP:脱水。使用干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施,直接使用。

3、原料的掺和:

(1)粘合剂的溶解(按标准浓度)及热处理。

(2)钴酸锂和导电剂球磨:使粉料初步混合,钴酸锂和导电剂粘合在一起,提高团聚作用和的导电性。配成浆料后不会单独分布于粘合剂中,球磨时间一般为2小时左右;为避免混入杂质,通常使用玛瑙球作为球磨介子。

4、干粉的分散、浸湿:

(1)原理:固体粉末放置在空气中,随着时间的推移,将会吸附部分空气在固体的表面上,液体粘合剂加入后,液体与气体开始争夺固体表面;如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强,液体不能浸湿固体;如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力强,液体可以浸湿固体,将气体挤出。

当润湿角≤90度,固体浸湿。

当润湿角>90度,固体不浸湿。

正极材料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸湿,所以正极粉料分散相对容易。

(2)分散方法对分散的影响:

A、静置法(时间长,效果差,但不损伤材料的原有结构);

B、搅拌法;自转或自转加公转(时间短,效果佳,但有可能损伤个别

材料的自身结构)。

1、搅拌桨对分散速度的影响。搅拌桨大致包括蛇形、蝶形、球形、桨形、齿轮形等。一般蛇形、蝶形、桨型搅拌桨用来对付分散难度大的材料或配料的初始阶段;球形、齿轮形用于分散难度较低的状态,效果佳。

2、搅拌速度对分散速度的影响。一般说来搅拌速度越高,分散速度越快,但对材料自身结构和对设备的损伤就越大。

3、浓度对分散速度的影响。通常情况下浆料浓度越小,分散速度越快,但太稀将导致材料的浪费和浆料沉淀的加重。

4、浓度对粘结强度的影响。浓度越大,柔制强度越大,粘接强度

越大;浓度越低,粘接强度越小。

5、真空度对分散速度的影响。高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排出,降低液体吸附难度;材料在完全失重或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降低。

6、温度对分散速度的影响。适宜的温度下,浆料流动性好、易分散。太热浆料容易结皮,太冷浆料的流动性将大打折扣。

5、稀释。将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。

(二)、负极配料原理(大致与正极配料原理相同)

1、原料的理化性能。

(1)石墨:非极性物质,易被非极性物质污染,易在非极性物质中分散;不易吸水,也不易在水中分散。被污染的石墨,在水中分散后,容易重新团聚。一般粒径D50为20μm左右。颗粒形状多样且多不规则,主要有球形、片状、纤维状

等。

(2)水性粘合剂(SBR):小分子线性链状乳液,极易溶于水和极性溶剂。(3)防沉淀剂(CMC):高分子化合物,易溶于水和极性溶剂。

(4)异丙醇:弱极性物质,加入后可减小粘合剂溶液的极性,提高石墨和粘合剂溶液的相容性;具有强烈的消泡作用;易催化粘合剂网状交链,提高粘结强度。乙醇:弱极性物质,加入后可减小粘合剂溶液的极性,提高石墨和粘合剂溶液的相容性;具有强烈的消泡作用;易催化粘合剂线性交链,提高粘结强度(异丙醇和乙醇的作用从本质上讲是一样的,大批量生产时可考虑成本因素然后选择添加哪种)。

(5)去离子水(或蒸馏水):稀释剂,酌量添加,改变浆料的流动性。

2、原料的预处理:

(1)石墨:A、混合,使原料均匀化,提高一致性。B、300~400℃常压烘烤,除去表面油性物质,提高与水性粘合剂的相容能力,修圆石墨表面棱角(有些材料为保持表面特性,不允许烘烤,否则效能降低)。

(2)水性粘合剂:适当稀释,提高分散能力。

3、掺和、浸湿和分散:

(1)石墨与粘合剂溶液极性不同,不易分散。

(2)可先用醇水溶液将石墨初步润湿,再与粘合剂溶液混合。

(3)应适当降低搅拌浓度,提高分散性。

(4)分散过程为减少极性物与非极性物距离,提高势能或表面能,所以为吸热反应,搅拌时总体温度有所下降。如条件允许应该适当升高搅拌温度,使吸热变得容易,同时提高流动性,降低分散难度。

(5)搅拌过程如加入真空脱气过程,排除气体,促进固-液吸附,效果更佳。(6)分散原理、分散方法同正极配料中的相关内容,在三、(一)、4中有详细论述,在此不予详细解释。

4、稀释。将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。

四、配料注意事项:

1、防止混入其它杂质;

2、防止浆料飞溅;

3、浆料的浓度(固含量)应从高往低逐渐调整,以免增加麻烦;

4、在搅拌的间歇过程中要注意刮边和刮底,确保分散均匀;

5、浆料不宜长时间搁置,以免沉淀或均匀性降低;

6、需烘烤的物料必须密封冷却之后方可以加入,以免组分材料性质变化;

7、搅拌时间的长短以设备性能、材料加入量为主;搅拌桨的使用以浆料分散难度进行更换,无法更换的可将转速由慢到快进行调整,以免损伤设备;

8、出料前对浆料进行过筛,除去大颗粒以防涂布时造成断带;

9、对配料人员要加强培训,确保其掌握专业知识,以免酿成大祸;

10、配料的关键在于分散均匀,掌握该中心,其它方式可自行调整。

五、总论:随着电池制程的日益透明,锂离子电池生产厂家越来越将配料列为核心机密,因为从材料的挑选、处理到合理搭配包含了太多技术人员的心血,同样的材料,有的厂家用起来特别顺利,有的厂家就麻烦百出;有的厂家用中档的材料可以做出高端的电池,而有的厂家却使用最好的材料做成的电池惨不忍睹;本人在此发表配料的基础知识,旨在让大家对配料的了解多一些,少走一些弯路;但因本人水平有限,难免有疏漏之处,希望大家多多批评指正。我也期望大家在工作中认真研究,真诚交流,大胆创新,团结起来,共同促进中国锂离子电池生产水平的提高。

电池基本常识100问答(2009-03-24 23:10:51)

标签:汽车分类:电池基础知识

1、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可知,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。

2、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。

3、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。

4、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3.6V,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。

5、什么是Li-ion电池?Li-ion是锂电池发展而来。所以在介绍Li-ion之前,先介绍锂电池。举例来讲,以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的正极材料是锂金属,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就像一把摇椅,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来回奔跑。所以Li-ion又叫摇椅式电池。

6、Li-ion电池有哪几部分组成?(1)电池上下盖(2)正极——活性物质为氧化锂钴(3)隔膜——一种特殊的复合膜

(4)负极——活性物质为碳(5)有机电解液(6)电池壳(分为钢壳和铝壳两种)

7、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3.6-3.8V:2)比能量大,目前能达到的实际比能量为100-115Wh/kg 和240-253Wh/L(2倍于Nl-Cd,1.5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0.5C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4.1V-4.2V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。

8、什么是锂离子制造过程?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)涂漠: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,经卷绕制成电池极芯,在经注入电解液、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。

9、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4.2V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。

9、什么充电限制电压?额定容量?额定电压?终止电压?A、充电限制电压:按生产厂家规定,电池由恒流充电转入恒压充电时的电压值。B、额定容量生产厂家标明的电池容量,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,单位为Ah(安培小时)或mAh(毫安小时)。C、标称电压:用以表示电池电压的近似值。D、终止电压:规定放电终止时电池的负载电压,其值为n*2.75V(锂离子单体电池的串联只数用“n”表示)。

10、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。

11、什么是电池的容量?电池的容量有额定容量和实际容量之分。电池的额定量是指设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下,应该放出最低限度

的电量。Li-ion规定电池在常温、恒流(1C)恒压(4.2V)控制的充电条件下充电3h,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=1000mAh)。

12、什么是电池内阻?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。

13、什么是开路电压?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4.1-4.2V左右,放电后开压为3.0V左右,通过电池的开路电压,可以判断电池的荷电状态。

14、什么是工作电压?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3.6V左右。

15、什么是放电平台?放电平台是恒压充到电压为4.2V并且电电流小于0.01C 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3.6V时的放电时间。是衡量电池好坏的重要标准。

16、什么是(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1C(1倍率),300mAh则为0.5C,6A(600mAh)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.

17、什么是自放电率?

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。

18、什么是内压?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。

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、什么是压降?

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。

23、什么是静态电阻?

即放电时电池内阻

24、什么是动态电阻?

即充电时电池内阻。

25、什么是电池的负载能力?

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。

26、什么是充电效率?什么是放电效率?

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。

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。

27、目前常见的各种可充电电池之间有什么区别?

目前镍镉,镍氢,锂离子充电电池大量应用于各种便携式用电设备(如笔记本电脑,摄像机和移动电话等到)中,每种充电电池都具自已独特的化学性质。镍镉和镍氢电池之间主要差别在于:镍氢电池能量密度比较高。与相同型号电池对比,镍氢电池容量是镍镉电池的二倍。这意味着在不为用电设备增加额外重量时,使用镍氢电池能大大地延长设备工作时间。镍氢电池另一优点是;A大大减少了处镉电池中存在的:“记忆效应”问题,从而使得镍氢电池可更方便地使用。镍氢电池比镍镉电池更环保,因为它内部没有有毒重金属元素。

Li-ion也已经快速成为便携设备的标准电源,Li-ion能提供和镍氢电池一样的能量,但在重量方面则可减少大约35%,这对于旬摄像机和笔记本电脑之类的用电设备来

说是至关重要的。Li-ion完全没有“记忆效应”和不含有毒物质的优点也是使它成为标准电源的重要因素。

32、Ni、Cd、NiMH、Li-ion各技术参数比较。

电池类型项目镍镉充电电池镍氢充电电池锂离子充电电池

1.2 1.2 1.2 3.6

重量比能量50 65 105-140

体积比能量150 200 300

充放电寿命500 500 1000

自放电率(%) 25-30 30-35 6-9

有无记忆效应有无无

有无污染有无无

注:充电速率均为1C

33、目前在使用和研究的“绿色电池”有哪些?

新型绿色环保电池是指近年来已经投入使用或正在研制开发的一类高性能、无污染的电池。目前已经大量使用的锂离子蓄电池、金属氢化物镍蓄电池和正在推广使用的无汞碱性锌锰电池以及正在研制开发的锂或锂离子塑料蓄电池、燃烧电池、电化学储能超级电容器都属于新型绿色环保电池的范畴。此外,目前已经广泛应用的利用太阳能进行光电转换的太阳电池。

34、什么电池将会主宰电池市场?

随着照相机,移动和无绳电话,笔记本电脑,带图像,声音的多媒体设备在家用电器中占据越来越重要的位置,与一次电池相比较,二次电池即可充电式电池也大量的应用到这些领域中。而二次充电电池将向体积小,重量轻,容量,智能化的方向发展。

35、什么是锂离子蓄电池?

是指以锂离子为反应活性物质的可充式电池,当电池放电到终止电压后能够再充电,以恢复到放电前的状态。

36、锂离子蓄电池的工作原理?

放电时,锂与碳的相嵌化合物中的锂,从负极溶解形成锂离子到电解液中,穿过电解液并在正极晶体中嵌入形成嵌入化合物.充电时,在正极嵌入的锂离子重新回到电解液中,然后在负极上与碳形成嵌入化合物,周而复始.

37、锂离子蓄电池与镍/镉、镍/氢、铅酸蓄电池相比有哪些优点?

比能量高,自放电率低,高低温性能好和充放电寿命长。

38、何为电池的平均电压?

电池放电时,从开始到放电终止时的电压平均值。

39、何为电池的能量密度?

指电池的单位体积所含的电能。

40、何为电池的容量?

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。

41、何为电池的设计容量?

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。

42、何为电池额定容量?

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。43、锂离子蓄电池的工作温度范围?

充电-10—45℃放电-30—55℃

44、何为电池的倍率放电?

指放电时,放电电流(A)与额定容量(A?h)的倍率关系表示。

45、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。

46、锂离子蓄电池由那些原材料组成?

正极活性物质,负极活性物质,集流片,隔膜,电解液,外壳等材料组成。

47、锂离子蓄电池型号与电池的那些特征有关?

电池的外形长、宽、高及电池的容量。

48、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。

49、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。

50、锂离子蓄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。

51、锂离子蓄电池的活性负极材料是什么?

石墨粉

52、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。

53、锂离子蓄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。

54、配料的目的是什么?

使活性物质分散均匀,便于拉浆均匀,上浆量恒定。

55、请简述配料的工艺流程。

56、正、负极片拉浆的三个基本参数。

拉浆温度、速度、敷料量。

57、如何控制极片的敷料量?

根据正负极浆料的固含量、比重调节拉浆机机头刀具间隙,控制拉浆的厚度,以达到控制。

58、如何头判定拉浆过程中极片的质量好坏。

极片表面平整、光滑、敷料均匀、附着力好、干燥,不脱料、不掉料、缺料、无积尘、无划痕、无气泡的极片为好的极片,有缺陷的为不好的极片。

59、正、负极片裁片的主要的设备。

铡纸刀、剪板机。

60、正、负极片的主要注意事项。

1、检查刀口有无毛刺、不平,作业时注意用刀的安全。

2、正负极裁片用刀不可混用。

3、在裁片过程中随时检查极片的质量,将不合格的分档分开,不可混淆放置。

4、裁完的片经检查后极时转入以后的工序作业中。

61、正、负极正烘烤的目的是什么?除去极片内的水份和有机溶剂。

62、正、负极片压片的目的?使活性物质与网栅及集流片接触紧密,减小电子的移动距离,降低极片的厚度,增加装填量,提高电池体积的利用率。从而提高电池的容量。

63、压片厚度对电池性能有什么影响?压片厚度太厚时,容易使电池内活性物质量减少,单位体积的活性物质量的减少和极化电位的增大,从而造成电池的容量降低。压片厚度太薄时,容易造成电池内的活性物质量增加,极片表面有效面积减小,从而造成活性材料的浪费和大电流的困难。

64、极片称重的目的是什么?准确了解和掌握极片的敷料量。

65、配片的目的是什么?使正负极片上的活性物质的量比例保持一致性。

66、为什么要进行刷片操作?清除极片上的积尘,积料,毛刺等。

67、正极片采用什么极耳?采用铝带极耳。

68、负极片采用什么极耳?采用镍带极耳。

69、焊接极耳的设备?正极用超声波焊机,负极用点焊机。

70、卷绕车间的湿度对电池质量有什么影响?卷绕房内的湿度大时,极片吸水量大,增加了极片的水份含量,在电池中产生气体量增加,使电池的内压增加,危害电池的安全性能。水份的增加多消耗电池中的活物质,使电池容量下降。湿度小反之,

71、卷绕车间中空调机和除湿系统的作用?保持室内的温度恒度,减小室内的湿度,以提高电池的性能。

72、卷绕车间是否可用水擦地板?不可以

73、卷绕电池芯的主要注意事项1、极片与隔膜纸铺平对齐。用手按住极片与隔膜纸时,用力大小适中均匀。电池芯卷绕松紧适当。

2、注意极片上有无划痕、掉料、缺料、气孔、起泡等不良及隔膜纸有无不良,如有作废品处理。

3、卷绕时注意手脚的谐调性,不被卷针划伤手。

73、电池芯贴胶纸的目的和位置?电池芯贴纸的位置在电芯卷绕成型后不变形。底部贴胶纸防止电芯内的正极片底部与电池外壳接触电池造成短路。侧面贴纸使

电芯卷绕成型后不变形。底部贴胶纸防止电芯内的正极片底部与电池外壳接触造成电池短路。

74、将极耳焊接到盖板上采用那些设备?超声波、对焊机。

75、电池芯电阻要求?大于20MΩ

76、电池芯的电阻达不到要求怎么办?返修

77、为何极耳也要贴胶纸?增加牢固性和防止极耳接触产生短路。

78、电池盖板在使用前需要做那些检验?外形尺寸、形状、厚度、绝缘怀、密封性、耐腐蚀性、材持等项目的检验。

79、电池盖板所能承受的最大压力是多少?0.4Mpa

80、如何防止电池漏液?防止电池漏液应做好以下几方面的工作:1、焊接电池外壳与盖帽时,应焊接牢固、密封,焊接无漏焊、虚焊,焊缝无裂缝、裂口等不良。2、钢珠封口时,钢珠大小适当,钢珠材质与盖帽材质相同。焊接无裂口、裂缝并且焊接牢固。3、盖帽的正极柳接紧密,无间隙,并且绝缘密封垫弹性适当,耐腐蚀,不易老化。

81、如何在现有条件下防止未封口电池在车间吸水?1、作业电池应少量多次。缩短电池在空气中暴露时间。2、作业完毕的电池及时转送到下一工序。尽量缩短电池在制程中的停滞时间。

82、干燥房的湿度要求?相对湿度在6%以下。

83、干燥房的湿度对电池的性能有什么影响?湿度增加使电池芯的吸水量增大,使电池的容量下降,内压增加。

84、如何尽量防止湿气进入干燥房?少进少出,少开门,干燥房的门不能同时打开。

85、你认为干燥房可以用水擦地板吗?不可以。

86、电池在注液前需要做那些处理?涂胶和真空烘烤处理。

87、电池在注液前为何要进行真空烘烤?尽量除去电芯内的所含的水份和溶剂。

88、电池在注液前为何要称重?以便准确计算注液量多少。

89、电池注液方法?用手动注液机或自动注液机进行注液操作。

90、如何检验电池是否注满电解液?用真空抽吸测试,在注液口上用真空吸时,有电解液被抽上表示已满,没有表示没满。

91、电解液中的LiOF6的作用?导电的电解质。

92、电解液中的LiPF6的浓度?1mol/L

93、电解液中溶剂的作用?溶解电解质,使电解质离子化。

94、电解液的电导率范围?8×10-3Ω-1

95、电导率对电池工作电流的影响?电导率影响倍率放电率,和电池的内阻,和电池的电压。

96、电池的内阻受那些因素影响?电解液的电导率,电池的外壳材料性能,极片

的导电率及极耳材料的截面积。电池焊接的质量。

97、电池的容量受那些因素影响?正负极材料的特征的性能及材料的种类、型号和活性物质的量。正负极活性物质的正确比例。

电解液的浓度和种类。生产制程过程。

98、你认为如何在电池生过程中控制电池内的水份?在生产制程中严格控制环境的湿度以及加强电芯的烘烤控制电池的水份。

99、电池在带电时可否用表测量电阻?可以

100、化成机在化成大容量电池时应该注意什么问题?

注意电池的总功率是否超过化成机的功率。

锂电池基础知识

(一)锂电池的构成 锂电池主要由两大块构成,电芯和保护板PCM(动力电池一般称为电池管理系统BMS),电芯相当于锂电池的心脏,管理系统相当于锂电池的大脑。 电芯主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳构成,而保护板主要由保护芯片(或管理芯片)、MOS管、电阻、电容和PCB板等构成。 锂电池的产业链结构如下图: 电芯的构成如下面两图所示: 锂电池的PACK的构成如下图所示: (二)锂电池优缺点 锂电池的优点很多,电压平台高,能量密度大(重量轻、体积小),使用寿命长,环保。 锂电池的缺点就是,价格相对高,温度范围相对窄,有一定的安全隐患(需加保护系统)。

(三)锂电池分类 锂电池可以分成两个大类:一次性不可充电电池和二次充电电池(又称为蓄电池)。 不可充电电池如锂二氧化锰电池、锂-亚硫酰胺电池。 二次充电电池又可以分为下面根据不同的情况分类。 1.按外型分:方形锂电池(如普通手机电池)和圆柱形锂电池(如电动工具的18650);2.按外包材料分:铝壳锂电池,钢壳锂电池,软包电池;

3.按正极材料分:钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、三元锂(LiNi x Co y Mn z O2)、磷酸铁锂(LiFePO4); 4.按电解液状态分:锂离子电池(LIB)和聚合物电池(PLB); 5.按用途分:普通电池和动力电池。 6.按性能特性分:高容量电池、高倍率电池、高温电池、低温电池等。 (四)常用术语解释 1. 容量(Capacity) 指一定的放电条件下可以从电池锂获得的电量。 我们在高中学物理是知道,电量的公式为Q=I*t,单位为库伦,电池的容量单位规定为Ah (安时)或mAh(毫安时)。意思是1AH的电池在充满电的情况下用1A的电流放电可以放1个小时。

《锂电池品质知识培训》

《品质知识培训》 一、产品品质检验目的: 产品品质标准的建立,为企业提供了几种: 1.减少了品质纠纷 2.为对外品质保证提供了依据 3.使品检工作有据可依 4.使制造者明确品质要求 二、产品品质标准之适度性 产品品质标准要建立在认同的基础上,根据公司实际生产条件而定,一 个适度的品质标准。有利于提高公司的生产技术水平面和管理水平,即稍高于公司现行可达到的水平。 三、产品品质标准基本内容 产品名称、规格及图示 1. 检测方法、条件 2. 检测设备及工具 3. 品质合格判定标准 4. 产品实物样品 5. 6.产品质量符合性、化学性、物理性、技术指标和参数 四、生产线各工序品质检验标准 1.来料检验 品质部对大部份来料实行抽检,只对电芯和保护板实行全检。品 质部对抽检的来料判定可分为合格、不合格、分选、返加工、特采判 定合格的产品也只是实施抽检而非全检、现客户对产品的要求很高,

且抽样检后判定合格的产品仍有不良品,所以生产线有义务对所有上 线物料进行全检。 在上线全检过程中,检出的不良品可由品质部签样板,生产执行。2.辅料加工 ①. 镍片上锡:确认需要上锡的镍片尺寸符合和业指导书,浸锡尺寸也要符 合作业指导书。如浸锡尺寸太少在生产中容易造成虚焊或焊接不牢,如浸锡尺寸太多,遇易造成镍片弯折不动影响组装。 ②.粘贴胶纸确认需要贴的胶纸及尺寸符合作业指导书要求,确认需要贴 的电芯型号及供应商符合作业的指导书。要求避免贴错。 ③.装五金保护板确认五金无变形、无生锈。五金可完全装配在胶壳上, 无装配等或装配太松现象,保护板可与五金胶壳完全装配,组装到位。3.生产工序 ①. 点焊: 点焊应无烧焦发黑现象,点焊拔脱力单点应> 1.8Kg用夹具紧镍片, 垂 直于点焊面固定在拉力计上进行拉拔,当镍片及电芯有变化时,应重新 再确认。 ②.粘贴胶纸所贴胶纸符合产品要求,所贴胶纸粘贴牢固,无破损起折, 粘贴位置 与工艺只要求一致 ③.锡焊 要求按时间不可超过 3 秒,焊点位置正确,焊点应光滑,大小适当, 虚焊、偏斜。锡点应完全仓住镍片,防止虚假焊。 ④.电芯组装电芯应顺畅装入胶壳,无变形及强行装入现象,电芯装入胶壳后 应确认导线,镍片。电芯间无短路隐患。

锂电池知识

1、电池容量 电池的容量由电池内活性物质的数量决定,通常用毫安时mAh或者Ah表示。例如1000 mAh 就是能以1 A的电流放电1 h换算为所含电荷量大约为3600 C。 2、标称电压 电池正负极之间的电势差称为电池的标称电压。标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定。 锂电放电图,是呈抛物线的,4.3V降到3.7V和3.7V降到3.0V,都是变化很快的。惟有3.7V 左右的放电时间是最长的,几乎占到了3/4的时间,因此锂电池的标称电压是指维持放电时间最长的那段电压。 锂电池的标称电压有3.7V和3.8V,如果为3.7V,则充电终止电压为4.2V,如果为3.8V,则充电终止电压为4.35V。 3、充电终止电压 可充电电池充足电时,极板上的活性物质已达到饱和状态,再继续充电,电池的电压也不会上升,此时的电压称为充电终止电压。锂离子电池为4.2 V或者4.35V。 4、放电终止电压 放电终止电压是指蓄电池放电时允许的最低电压。放电终止电压和放电率有关。一般来讲单元锂离子电池为2.7 V。 5、电池内阻 电池的内阻由极板的电阻和离子流的阻抗决定,在充放电过程中,图像引擎以及极板的电阻是不变的,但离子流的阻抗将随电解液浓度和带电离子的增减而变化。当锂电池的OCV电压降低时,阻抗会增大,因此在低电(小于3V)充电时,要先进行预充电(涓流充电),防止电流太大引起电池发热量过大。 6、自放电率 是指在一段时间内,电池在没有使用的情况下,自动损失的电量占总容量的百分比。一般在常温下锂离子电池自放电率为5%-8%。 7、电池的电压是电极电势决定的,锂离子的电极电势约是3V,锂电池的电压随其材料电压有所变化。 锂离子电池(Li--ion) 可充电锂离子电池较为“娇气”,在使用中不可过充、过放(会损坏电池或使之报废)。因此,在电池上有保护元器件或保护电路以防止昂贵的电池损坏。锂离子电池充电要求很高,要保证终止电压精度在±1%之内,目前各大半导体器件厂已开发出多种锂离子电池充电的IC,以保证安全、可靠、快速地充电。 现在手机已十分普遍,基本上都是使用锂离子电池。正确地使用锂离子电池对延长电池寿命是十分重要的。它根据不同的电子产品的要求可以做成扁平长方形、圆柱形、长方形及扣式,并且有由几个电池串联并联在一起组成的电池组。锂离子电池的额定电压,因为近年材料的变化,一般为3.7V,磷酸铁锂(以下称磷铁)正极的则为3.2V。充满电时的终止充电电压一般是4.2V,磷铁3.65V。锂离子电池的终止放电电压为2.75V~3.0V(电池厂给出工作电压范围或给出终止放电电压,各参数略有不同,一般为3.0V,磷铁为2.5V)。低于2.5V

手机锂离子电池与电芯的基本知识

第一节锂离子电池的基本知识 一般而言,锂离子电池有三部分构成: 1.锂离子电芯 2.保护电路(PCM) 3.外壳即胶壳 电池的分类 从锂离子电池与手机配合情况来看,一般分为外置电池和内置电池,这种叫法很容易理解,外置电池就是直接装在手上背面,如: MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列等;而内置电池就是装入手机后,还另有一个外壳把其扣在手机电池内, 如:MOTOROLA 998,8088,NOKIA的大部分机型 1.外置电池 外置电池的封装形式有超声波焊接和卡扣两种:

1.1超声波焊接 外壳 这种封装形式的电池外壳均有底面壳之分,材料一般为ABS+PC料,面壳一般喷油处理,代表型号有 :MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列,原装电池的外壳经喷油处理后长期使用一般不会磨花,而一些品牌电池或水货电池用上几天外壳喷油就开始脱落了.其原因为:手机电池的外壳较便宜,而喷油处理的成本一般为外壳的几倍(好一点的),这样处理一般有三道工序:喷光油(打底),喷油(形成颜色),再喷亮油(顺序应该是这样的,如果我没记错的话),而一些厂商为了降低成本就省去了第一和第三道工序,这样成本就很低了. 超声波焊塑机 其作用为: 行业内比较好的国产超声波焊塑机应该是深圳科威信机电公司生产的. 焊接 有了好的超声波焊塑机不够的,是否能够焊接OK,还与外壳的材料和焊塑机参数设置有很大关系,外壳方面主要与生产厂家的水口料掺杂情况有关,而参数设置则需自己摸索,由于涉及到公司一些技术资料,在这里不便多讲. 1.2卡扣式 卡扣式电池的原理为底面壳设计时形成卡扣式,其一般为一次性,如果卡好后用户强行折开的话,就无法复原,不过这对于生产厂家来讲不是很大的难度(卡好后再折开),其代表型号有:爱立信788,MOTOROLA V66. 2.内置电池

锂电池基础知识100问

锂电池基础知识100问

11、什么是电池的容量? 电池的容量有额定容量和实际容量之分。电池的额定量是指设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下,应该放出最低限度的电量。Li-ion规定电池在常温、恒流(1C)恒压(4.2V)控制的充电条件下充电3h,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=1000mAh)。 12、什么是电池内阻? 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。 13、什么是开路电压? 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4.1-4.2V左右,放电后开压为3.0V左右,通过电池的开路电压,可以判断电池的荷电状态。 14、什么是工作电压? 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3.6V左右。 15、什么是放电平台? 放电平台是恒压充到电压为4.2V并且电电流小于0.01C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3.6V时的放电时间。是衡量电池好坏的重要标准。 16、什么是(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1C(1倍率),300mAh则为0.5C,6A(600mAh)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. 17、什么是自放电率? 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。 18、什么是内压?

锂电池基础知识讲解

锂电池基础知识讲解 理想的锂离子电池,除了锂离子在正负极之间嵌入和脱出外,不发生其他副反应,不出现锂离子的不可逆消耗。实际的锂离子电池,每时每刻都有副反应存在,也有不可逆的消耗,如电解液分解,活性物质溶解,金属锂沉积等,只不过程度不同而己。实际电池系统,每次循环中,任何能够产生或消耗锂离子或电子的副反应,都可能导致电池容量平衡的改变。一旦电池的容量平衡发生改变,这种改变就是不可逆的,并且可以通过多次循环进行累积,对电池性能产生严重影响。 ⑴正极材料的溶解 尖晶石LiMn2O4中Mn的溶解是引起LiMn2O4可逆容量衰减的主要原因,对于Mn的溶解机理,一般有两种解释:氧化还原机制和离子交换机制。氧化还原机制是指放电末期Mn3+的浓度高,在LiMn2O4表面的Mn+会发生歧化反应: 2Mn3+(固)Mn4+(固)+Mn2+(液) 歧化反应生成的二价锰离子溶于电解液。离子交换机制是指Li+和H+在尖晶石表面进行交换,最终形成没有电化学活性的HMn2O4。 Xia等的研究表明,锰的溶解所引起的容量损失占整个电池容量损失的比例随着温度的升高而明显增大(由常温下的23%增大到55℃时的34%)[14]。 ⑵正极材料的相变化[15] 锂离子电池中的相变有两类:一是锂离子正常脱嵌时电极材料发生的相变;二是过充电或过放电时电极材料发生的相变。 对于第一类相变,一般认为锂离子的正常脱嵌反应总是伴随着宿主结构摩尔体积的变化,同时在材料内部产生应力,从而引起宿主晶格发生变化,这些变化减少了颗粒间以及颗粒与电极间的电化学接触。 第二类相变是Jahn-Teller效应。Jahn-Teller效应是指由于锂离子的反复嵌入与脱嵌引起结构的膨胀与收缩,导致氧八面体偏离球对称性并成为变形的八面体构型。由于Jahn-Teller效应所导致的尖晶石结构不可逆转变,也是LiMn2O4容量衰减的主要原因之一。在深度放电时,Mn的平均化合价低于3.5V,尖晶石的结构由立方晶相向四方晶相转变。四方晶相对称性低且无序性强,使锂离子的脱嵌可逆程度降低,表现为正极材料可逆容量的衰减。 ⑶电解液的还原[15] 锂离子电池中常用的电解液主要包括由各种有机碳酸酯(如PC、EC、DMC、DEC 等)的混合物组成的溶剂以及由锂盐(如LiPF6 、LiClO4 、LiAsF6 等)组成的电解质。在充电的条件下,电解液对含碳电极具有不稳定性,故会发生还原反应。电解液还原消耗了电解质及其溶剂,对电池容量及循环寿命产生不良影响,由此产生的气体会增加电池的内部压力,对系统的安全造成威胁。 ⑷过充电造成的量损失[15] 负极锂的沉积:过充电时,发生锂离子在负极活性物质表面上的沉积。锂离子的沉积一方面造成可逆锂离子数目减少,另一方面沉积的锂金属极易与电解液中的溶剂或盐的分子发生反应,生成Li2CO3、LiF或其他物质,这些物质可以堵塞电极孔,最终导致容量损失和寿命下降。 电解液氧化:锂离子电池常用的电解液在过充电时容易分解形成不可溶的Li2CO3等产物,阻塞极孔并产生气体,这也会造成容量的损失,并产生安全隐患。 正极氧缺陷:高电压区正极LiMn2O4中有损失氧的趋势,这造成氧缺陷从而导致容量损失。 ⑸自放电 锂离子电池的自放电所导致的容量损失大部分是可逆的,只有一小部分是不可逆的。造成不可逆自放电的原因主要有:锂离子的损失(形成不可溶的Li2CO3等物质);电解液氧化产物堵塞电极微孔,造成内阻增大。

锂电池基本知识

锂电池基本知识 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2.75-4.2V(标称电压3.6V或者3.7V) 2)比能量大,循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至1000次. 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, 2、什么充电限制电压?额定容量?额定电压?终止电压? A、充电限制电压 按生产厂家规定,电池由恒流充电转入恒压充电时的电压值。一般单节电池充电限制电压4.2V,多节就是N*4.2(n=1,2,3,4......) B、额定容量 生产厂家标明的电池容量,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,单位为Ah(安培小时)或mAh(毫安小时)。 C、标称电压 用以表示电池电压的近似值。 D、终止电压

规定放电终止时电池的负载电压,其值为n*2.75V(锂离子单体电池的串联只数用“n”表示)。 10、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后保持在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。 11、什么是电池的容量? 电池的容量有额定容量和实际容量之分。电池的额定量是指设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下,应该放出最低限度的电量。Li-ion规定电池在常温、恒流(1C)恒压(4.2V)控制的充电条件下充电3h,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=1000mAh) 12、什么是电池内阻? 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。 13、什么是开路电压? 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4.1-4.2V左右,放电后开压为3.0V左

锂电池的一些基本知识

一、电池的化学知识 物质发生化学反应的种类有多种,其中一种是氧化还原反应,在这种反应中,实际是电子在反应物中的转移过程。通常把提供电子的物质叫还原剂,接受电子的物质叫氧化剂。在电池体系里,一般把这些还原剂或氧化剂统一称作活性物质,活性物质在电池体系中发生的氧化还原反应就是电池反应。原剂或氧化剂和导电骨架加工在一起,便成了电极,其中,还原剂电极发生电池反应时是失去电子,叫负极,而由氧化剂组成的电极在反应中则得到电子,叫正极,对于可充电的电池,正极又叫阴极,负极又叫阳极。当电极插入到相关的溶液时,便获得了一电势,一般称为电极电位.正极,负极处于一相同溶液体系之下是否有电位差,是能否发生电池反应的必要条件。 1.1. 电池的工作原理和分类 电池是将物质的化学能转变成电能的一种装置。电池工作时,负极(阳极)发生化学反应,给出电子,电子通过外部电子通道传到正极(阴极)并被其消耗,就这样,电池工作时,电子会源源不断的从负极(阳极)跑出来,通过外部电路到达正极(阴极),直到两电极中某一方被消耗完,电子才会停止转移。电子的定向流动便成为电流,最终获得电能。 1.2. 电池的组成 要使电池能连续工作,必需包含以下部分:电极,电解质,隔离物以及电池外壳。 1.2.1 电极一般由活性物质和导电骨架组成,如前所述,又分为正(阴)极和负(阳)极,是电池的核心部分,是电池产生电能的源泉,通过两极上活性物质和化学变化使化学能转变为电能,导电骨架主要起着传导电子和支撑活性物质的作用,又叫集流体。 1.2.2 电解质的一般作用是完成电池放电时的离子导电过程。电池工作时,负极提供的电子通过电池体系的外部电路到达正极从而提供电能,要实现这个能量转换过程,还必需要有一个内部离子导电过程以完成电流回路。离子的正向移动产生电流,电解质的导电就是通过其内部体系的离子迁移从而实施离子导电。 1.2.3 隔离物能常是指置于电池正负极之间的材料,其作用是阻止正、负极活性材料的直接接触,防止电池的内部短路,并能阻挡两极粉状物质的透过。对隔离物的要求必需是电子的良好绝缘体,并具足够过高的化学稳定性,但对离子的迁移阻力应尽可能的小。 1.2.4 电池的外壳是贮存电池其他组成部分的容器,起到保护和容纳其他组成部分的作用(有的电池是用电池活性材料做成,还参加电池反应)。所以一般要求壳体有足够的机械性能,且壳体材料不影响电池的其他组成部分,为防止壳体免受其他组成部分的影响,一般要求壳体材料有足够高的化学稳定性。 1.2.5聚合物电池的工作原理 锂离子电池用两种不同的锂离子嵌入化合物组成,充电时,锂离子从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,负极处于富锂态,正极处于贫锂态,同时电子的补偿电荷从外电路供给到负极,保证负极的电荷平衡。放电时则相反,锂离子从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极。在充放电过程中,就是锂离子不断在阴、阳极之间穿行过程(嵌入和脱嵌),就象摇椅在摇一样,因此被形象称为“摇椅电池”。 二、基本术语 2.1一次电池(Primary battery): 电池仅能放电,当电池电力用尽时,无法再充电的电池.市售的碱性电池,锰干电池,水银电池等,皆属一次电池。

锂电池的知识手册

锂离子电池的电化学原理是什么 锂离子电池正极主要成分为LiCoO2,负极主要为C, 充电时 正极反应:LiCoO2Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- 负极反应:C + xLi+ + xe- CLix 电池总反应:LiCoO2 + C Li1-xCoO2 + CLix 放电时发生上述反应的逆反应。 电池的主要结构组成是什么 电池的主要组成部分为:正极片、负极片、隔膜纸、盖帽、外壳、绝缘层。手机锂电池由哪些部分组成及各部分的功能是什么 手机锂电池主要由塑胶壳上下盖、锂电芯、保护线路板(PCB)和可恢复保险丝(polyswitch)组成。有的厂家还配置了NTC、识别电阻、震动马达或充电电路等元件。 各部分功能如下: (1) 锂电芯:提供可充放电源。 (2) 保护线路板(PCB):防止电池过充过放短路。 (3) 可恢复保险丝(PTC):正热敏电阻起到高温保护作用同时又是保护线路板失效后的二重保护。 (4) 可恢复保险丝(NTC):负热敏电阻,感应电池内部温度起到低温保护作用。 (5) 识别电阻:识别原装电池非原装电池不能使用。 电池的包装材料有哪些

(1) 不干介子纸(如纤维纸双面胶) (2) PVC膜商标管 (3) 连接片(不锈钢片、纯镍片、镀镍钢片) (4) 引出片(不锈钢片---易于焊锡、纯镍片---点焊牢) (5) 插头类 (6) 保护元器件类(如温控开关过流保护器限流电阻) (7) 纸箱纸盒 (8) 塑料壳类 电池包装组合及设计的目的是什么 (1) 美观品牌印字商标的设计 (2) 电池电压的限制(要获得较高电压需串联多只电池) (3) 保护电池,防止短路,延长电池使用寿命 (4) 尺寸的限制 (5) 便于运输(如纸箱.纸盒的设计等) (6) 特殊功能的设计(如防水、特殊外型设计等) 所谓锂离子电池就是使用能够吸藏?脱离锂离子的碳材料作为负极活性物质的电池,锂离子符号为Li-ion。大家知道作为电池一般都是由正极,负极,隔膜,电解液等基本的元素组成,那么锂离子电池所用的这些材料一般是以下一些物质: 正极:钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)锰酸锂LiMn 2 O 4 ) 等;

锂电池基本学习知识讲解

锂电池基本知识讲解 电池基本知识 1.电池 电池是将化学反应产生的能量直接转化为电能的一种电化学装置。 2.原电池 原电池是指经过放电后,不能用一般的充电方法使其复原而继续使用的电池,也叫一次电池。 3.蓄电池 指可以通过充电方法使两极活性物质复原而可以再次放电的电池,也叫二次电池。 4.干电池 干电池是指电解液不流动的电池,通常是指锌、锰干电池。 5.电解池 电解池是一种将电能转化为化学能的电化学装置,电池充电时相当于电解池。 6.电子导体 是指依靠物质内部的自由电子在外加电场作用下做定向运动而导电的导体,也叫第一类导体。各种金属通常为第一类。

7.离子导体 是依靠物质内部的可移动离子在外加电场作用在做定向移动而导电的导体,也叫第二类导体。各种电解液通常为第二类导体。如氢氧化钾水溶液。 8.电解质 一定条件下具有离子导电性的物质称为电解质。 9.电极 是指由两类导体即电子导体和离子导体串联组成的导电体系,也叫半电池,通常为了方便把构成电极的金属导体部分称为电极。 10.正/负极 在一个电化学装置中,电极电位较高的电极称为正极;电极电位较低的电极为负极。 11.电池充电 借助于外直流电源,将电能输入电池迫使其内部发生电化学反应的过程叫电池充电。 12.电池放电 电池内部发生电化学反应产生电能并向外电路输出电能的过程叫电池放电。 13.活性物质 是指在电池中将化学能转变为电能的过程中参加电极反应的物质。

14.为什么电池放电时不需要外接电源而电池充电时需要外接电源? 电池放电时的电化学反应是一种自发的过程,电池向外电路供电是可以自发进行的过程,而充电时的电池相当于电解池,电解池中消耗电能的化学反应是一种不可以自发进行的过程,所以要借助于外接电源强迫化学反应逆方向进行。 15.电池电动势 电池正极平衡电极电位与负极平衡电极电位之差称为电池电动势,又叫理论电压。 16.开路电压 电池开路时,正负极之间的电位差叫开路电压,开路电压在数值上等于正负极稳定电极电位之差,是一个实测值。 17.标称电压 一般被认为是电池工作在标准条件下可具有的电压值。18.放电电压 电池放电时正负极间的电位差叫放电电压,也叫工作电压或负载电压或端电压。 19.充电终止电压 电池充电所允许的最高电压叫充电终止电压。 20.放电终止电压 电池放电时,电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压

锂电池基础知识100问

11、什么是电池的容量? 电池的容量有额定容量和实际容量之分。电池的额定量是指设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下,应该放出最低限度的电量。Li-ion 规定电池在常温、恒流(1C)恒压(4.2V)控制的充电条件下充电3h,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=1000mAh)。 12、什么是电池阻? 是指电池在工作时,电流流过电池部所受到的阻力。有欧姆阻与极化阻两部分组成。电池阻大,会导致电池放电工作电压降低,放电时间缩短。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:一般以充电态阻为标准。测量电池的阻需用专用阻仪测量,而不能用万用表欧姆档测量。 13、什么是开路电压? 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4.1-4.2V左右,放电后开压为3.0V 左右,通过电池的开路电压,可以判断电池的荷电状态。 14、什么是工作电压? 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,当电流流过电池部时,不需克服电池的阻所造成阻力,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3.6V左右。 15、什么是放电平台? 放电平台是恒压充到电压为4.2V并且电电流小于0.01C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3.6V时的放电时间。是衡量电池好坏的重要标准。 16、什么是(充放电)倍率?时率? 是指电池在规定的时间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1C(1倍率),300mAh则为0.5C,6A(600mAh)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. 17、什么是自放电率? 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。 18、什么是压? 指电池的部气压,是密封电池在充放电过程中产生的气体所致,主要受

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-x CoO2 + xLi+ + xe 负极反应:6C + xLi+ + xe- === Li x C6 电池总反应:LiCoO2 + 6C ==== Li1-xCoO2 + LixC6

锂离子电池基本知识(一)

一.电池常规知识 目录 1.什么是电池? 2.一次电池和二次电池有什么区别? 3、充电电池是怎样实现它的能量转换? 4、什么是Li-ion电池? 5、Li-ion电池的工作原理? 6、Li-ion电池的主要结构。 7、 Li-ion电池的优缺点。 8、 Li-ion电池安全特性是如何实现的? 9、什么是充电限制电压?额定容量?额定电压?终止电压? 10、Li-ion铝壳和钢壳电池比较它的区别有哪些? 11、目前常见的各种可充电电池之间有什么区别? 1、什么是电池? 电池是一种能源。当它正负极连接在用电器上时,因为正负极之间存在电势之差,电流从正极流向负极,储存在电池中的化学能直接转化成电能释放出来,一只电池必然由两种不同电化学活性的物质组成正负两极,正负极活性物质之间的电动势差形成电池的电压,根据其电化学系统的不同,各种类型的电池电压各有不同。

2、一次电池和充电电池有什么区别? ?电池内部的电化学设计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可知,可充电电池的内部结构之 间所发生的反应是可逆的。 ?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 在电极的体积和结构上引起可逆的变化,那么可充电电池的内 部设计就支持这种变化。而一次电池在给定的电池环境中两个 电极之间的电化学反应是不可逆的,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, 应选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池,这种电池又 称为二次电池。 ?另一明显的区别就是它们具有较高的比能量和负载能力,以及 自放电率。一次电池能量密度远比一次电池高。然而他们的负 载能力相对要小。 ?二次电池具有相对较高的负载能力,可充电电池Li-ion,随着近 几年的发展,具有高能量容量。 ?不管何种一次电池的电化学系统属于哪种,所有的一次电池的 自放电率都很小。 3、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。就二次电池而言(另一术语也称可充电便携式电池),在放电过程中,是将化学能转换成电能;而在充电过程中,又

关于锂电池的基本知识

关于锂的基本知识 首先进行一些基础的解释,解释一下锂电池的这些指标,看到现在有很多很多的新手甚至是老鸟总被这些指标弄得一头雾水的在此作为一个知识性的普及吧!应该对大家有用说的不对的欢迎指正。 1.电压:通常有锂离子电池,锂聚合物电池他们在%电压方面的%充电和使用基本上可以归为一类,标准放电平台都是~ 也就是安全电压。当然这个使用上的一类只是电压上的!电流方面锂离子电池远远不如锂聚合物电池。稍候阐述。? 2.容量:通常有mAh Ah等。这是一个复合型单位,mA,A代表的是电流1000MA=1A (A:安培amper)H当然就是时间(H:Hour,小时)这些都是英文的简写。例如一块电池如果是1000mAh的那么就代表该电池在1小时放完自身所有电量的情况下(从~)(V:volt 伏特)能够达到1000mA的平均电流。或者简单一些可以理解为能够以1000mA的电流放电持续1小时。1000MAH可以换算为1Ah,这里大家存在一个误区,可能简单的认为我们以2000mAh的电流放这块电池那么这块电池的放电时间就可以坚持半小时。这样说不能说是错误的但至少是不严谨的。因为随着电流的增加电池的内阻不变的情况下,产生的热量在不断的增加,并且电池的内阻越是大电流的情况下体现的越明显,因为外部电路的电阻随着放电电流的增加必然减少而电池内阻不变的情况下必然导致效率降低发热增高,所以刚才提到的举例的那块电池在2000MAH下放电时间必然少于半小时并且电流越大这点体现的越明显,也就是说这块电池在10A的情况下放电时间将远远

少于6分钟! 还有另一种容量单位,在模型中不常用,就是瓦时(WH)瓦特/每小时简单的说就是用电压乘以电流得到的。仍然是上边举例的电池1000ma放电1小时那么它的电量就是=3700mWh(毫瓦/小时)=代表这块电池能够以瓦的功率放电1小时。换一个例子大家就可以理解了,例如我的450级直升机的电池是3S1P 2200MAH 20C 的那么我的这个电池就是=24420mWh=我的飞机在悬停的时候平均功率大概是120W左右这样用电池的除以120W约等于小时=12分钟了。希望这么说大家可以理解。 3.电流:关于电流锂聚和锂离子电池的区别就明显了。锂聚合物电池的放电能力通常在同等容量的锂离子电池的数倍至数十倍。放电电流的概念通常就存在于这里~1C作为一个标准单位电流表示的是放电倍率,代表的是电池在1小时放电平台(~)放完时候能够达到的平均电流,看到这里可能很容易和上边的容量单位的解释联系起来,没错,1000mah的电池容量在1C的情况下放电电流就是1000MA 也正是因为这个,很多时候大家都会在这里产生误解。c本身是倍率的意思,目前电池标注的C 都是按照电池最大的放电电流除以1C标准电流得出来的,例如一块1000mah的电池最大能够提供10A的电流那么就用10A/1A=10C? 但是个人认为只有在十分之一小时的时间能够放完所有电量(~)的电池才能称为真正的10C电池。现在很多伪劣的电池都把自己满电的峰值电流除以1c得到自己的放电倍率C 我个人觉得这不算欺骗也至少是不严谨的。这种现象在高倍率电池中普遍存在。

动力电池基础知识

动力电池的主要性能参数 1、电压:开路电压=电动势+电极过电位,工作电压=开路电压+电流在电池内部阻抗上产生的电压降。电动势由电极和电解质材料特性决定,电极的过电位与材料活性、荷电状态和工况有关。 2、内阻:电池在短时间内的稳态模型可以看作为一个电压源,其内部阻抗等效为电压源内阻,内阻大小决定了电池的使用效率。电池内阻包括欧姆电阻和极化电阻两部分,欧姆电阻不随激励信号频率变化,又称交流电阻,在同一充放电周期内,欧姆电阻除温升影响外变化很小。极化电阻由电池电化学特性对外部充放电表现出的抵抗反应产生,与电池荷电、充放强度、材料活性都有关。同批电池,内阻过大或过小者都不正常,内阻过小可能意味材料枝晶生长和微短路,内阻太大又可能是极板老化、活性物质丧失、容量衰减,内阻变化可以作为电池裂化的充分性参考依据之一。 3、温升:电池温升定义为电池内部温度与环境温度的差值。多数锂电池充电时属吸热反应,放电时为放热反应,两者都包含内阻热耗。充电初期,极化电阻最小,吸热反应处于主导地位,电池温升可能出现负值,充电后期,阻抗增大,释热多于吸热,温升增加,过充时,随不可逆反应的出现,逸出气体,内压升高、温度升高,直到变形、爆裂。 4、内压:电池内部压力,由于电池内部反应逸出气体导致气压增大,气压过大将撑破壳体和发生爆裂,基于安全考虑,一方面锂电池都设计了单向的防爆阀门,一方面用塑壳制造。析气反应常伴随着不可逆反应,也就意味着活性物质的损失、电池容量的下降,无析气、小温升充放电是最理想的工况。 5、电量:电学里,电量用Wh(瓦时)表示,是能量单位,一度电等于1kWh;电池常用Ah(安时)计算电量,对于动力电池侧重于功率和能量大小,用Wh更直接一些,因为电池的电压是变化的,其全程变化量可达到极大值的一半左右,用Ah计算电量不能正确描述电池的动力驱动能力,但Ah作为电池的电量单位自有其历史和道理,在不引起歧义的地方两种电量单位都可以使用。 6、荷电(SOC):电池还有多少电量,又称剩余电量,常取其与额定容量或实际容量的比值,称荷电程度。是人们在使用中最关心的、也是最不易获得的参数数据,人们试图通过测量内阻、电压电流的变化等推算荷电量,做了许多研究工作,但直到目前,任何公式和算法都不能得到统计数据的有效支持,指示的荷电程度总是非线性变化。 7、容量:电池在充足电以后,开始放电直到放空电为止,能输出的最大电量。容量与放电电流大小有关,与充放电截止电压也有关系,故容量定义为小时率容量,动力电池常用1小时率(1C)或2小时率(0.5C)容量。电池在化成之前材料的活性不能正常发挥,容量很小,化成过程开始后,电池进入其生命期,在整个生命期里,电池的活化和劣化过程是一个问题的两个方面,初期活化作用处于主导地位,电池容量逐渐上升;以后,活化和劣化作用都不明显或相当;后期,劣化作用显著,容量衰减,规定容量衰减到一定比例(60%)后,电池寿命终结。(一般所指电池寿命是指剩余容量为80%的循环次数) 8、功率:电学定义直流电源的输出功率等于输出电压与电流的乘积,锂电池单体电压高,在相同的输出电流下,其功率分别是铅酸(2.0V)、镍镉(1.2V)或镍氢(1.2V)的1.6倍和3倍。电动汽车用动力电池组的负载是电机控制器,电机控制器根据车速变化调整输出功率,短时间来看,电池组驱动的是恒功率负载,这个功率变化的范围极大,制动时有与加速时相近的反向逆变功率。 9、效率:电池的效率指电池的充放电效率或能量输出效率,本文指后者。对于电动汽车,续驶里程是最重要指标之一,在电池组电量和输出阻抗一定的前提下,根据能量守恒定律,电池组输出的能量转化为两部分,一部分作为热耗散失在电阻上,另一部分提供给电机控制器转化为有效动力,两部分能量的比率取决于电池组输出阻抗和电机控制器的等效输入

锂电池配料基础知识

锂电池配料基础知识 一、电极的组成: 1、正极组成: a、钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提高锂源。 b、导电剂:提高正极片的导电性,补偿正极活性物质的电子导电性。 提高正极片的电解液的吸液量,增加反应界面,减少极化。 c、 PVDF粘合剂:将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。 d、正极引线:由铝箔或铝带制成。 2、负极组成: a、石墨:负极活性物质,构成负极反应的主要物质;主要分为天然石墨和人造 石墨两大类。 b、导电剂:提高负极片的导电性,补偿负极活性物质的电子导电性。 提高反应深度及利用率。 防止枝晶的产生。 利用导电材料的吸液能力,提高反应界面,减少极化。 (可根据石墨粒度分布选择加或不加)。 c、添加剂:降低不可逆反应,提高粘附力,提高浆料黏度,防止浆料沉淀。 d、水性粘合剂:将石墨、导电剂、添加剂和铜箔或铜网粘合在一起。 e、负极引线:由铜箔或镍带制成。 二、配料目的: 配料过程实际上是将浆料中的各种组成按标准比例混合在一起,调制成浆料,以利于均匀涂布,保证极片的一致性。配料大致包括五个过程,即:原料的预处理、掺和、浸湿、分散和絮凝。 三、配料原理: (一)、正极配料原理 1、原料的理化性能。 (1)钴酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为6-8 μm,含水量≤0.2%,通常为碱性,PH值为10-11左右。 锰酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为5-7 μm,含水量≤0.2%,通常为弱碱性,PH值为8左右。 (2)导电剂:非极性物质,葡萄链状物,含水量3-6%,吸油值~300,粒径一般为 2-5 μm;主要有普通碳黑、超导碳黑、石墨乳等,在大批量应用时一般选择超导碳黑和石墨乳复配;通常为中性。 (3) PVDF粘合剂:非极性物质,链状物,分子量从300,000到3,000,000不等;吸水后分子量下降,粘性变差。 (4) NMP:弱极性液体,用来溶解/溶胀PVDF,同时用来稀释浆料。 2、原料的预处理 (1)钴酸锂:脱水。一般用120 oC常压烘烤2小时左右。 (2)导电剂:脱水。一般用200 oC常压烘烤2小时左右。 (3)粘合剂:脱水。一般用120-140 oC常压烘烤2小时左右,烘烤温度视分子量的大小决定。 (4) NMP:脱水。使用干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施,直接使用。

关于锂电池的基本知识

首先进行一些基础的解释,解释一下锂电池的这些指标,看到现在有很多很多的新手甚至是老鸟总被这些指标弄得一头雾水的在此作为一个知识性的普及吧!应该对大家有用说的不对的欢迎指正。 1.电压:通常有3.6V锂离子电池,3.7V锂聚合物电池他们在%电压方面的%充电和使用基本上可以归为一类,标准放电平台都是3.0V~4.2V 也就是安全电压。当然这个使用上的一类只是电压上的!电流方面锂离子电池远远不如锂聚合物电池。稍候阐述。? 2.容量:通常有mAh Ah等。这是一个复合型单位,mA,A?代表的是电流1000MA=1A (A:安培amper)?H当然就是时间(H:Hour,小时)这些都是英文的简写。例如一块电池如果是1000mAh的那么就代表该电池在1小时放完自身所有电量的情况下(从4.2V~2.0V)(V:volt 伏特)能够达到1000mA的平均电流。或者简单一些可以理解为能够以1000mA的电流放电持续1小时。1000MAH可以换算为1Ah,这里大家存在一个误区,可能简单的认为我们以2000mAh的电流放这块电池那么这块电池的放电时间就可以坚持半小时。这样说不能说是错误的但至少是不严谨的。因为随着电流的增加电池的内阻不变的情况下,产生的热量在不断的增加,并且电池的内阻越是大电流的情况下体现的越明显,因为外部电路的电阻随着放电电流的增加必然减少而电池内阻不变的情况下必然导致效率降低发热增高,所以刚才提到的举例的那块电池在2000MAH下放电时间必然少于半小时并且电流越大这点体现的越明显,也就是说这块电池在10A的情况下放电

时间将远远少于6分钟! 还有另一种容量单位,在模型中不常用,就是瓦时(WH)瓦特/每小时简单的说就是用电压乘以电流得到的。仍然是上边举例的电池1000ma放电1小时那么它的电量就是3.7Vx1000mah=3700mWh(毫瓦/小时)=3.7WH?代表这块电池能够以3.7瓦的功率放电1小时。换一个例子大家就可以理解了,例如我的450级直升机的电池是3S1P 2200MAH 20C 11.1V的那么 停的时候?平均功率大概是120W左右这样用电池的24.4Wh除以120W 约等于0.2小时=12分钟了。希望这么说大家可以理解。 3.电流:关于电流锂聚和锂离子电池的区别就明显了。锂聚合物电池的放电能力通常在同等容量的锂离子电池的数倍至数十倍。放电电流的概念通常就存在于这里~1C作为一个标准单位电流表示的是放电倍率,代表的是电池在1小时放电平台( 4.2~3.0V)放完时候能够达到的平均电流,看到这里可能很容易和上边的容量单位的解释联系起来,没错,1000mah的电池容量在1C的情况下放电电流就是1000MA 也正是因为这个,很多时候大家都会在这里产生误解。c本身是倍率的意思,目前电池标注的C 都是按照电池最大的放电电流除以1C标准电流得出来的,例如一块1000mah的电池最大能够提供10A的电流那么就用10A/1A=10C? 但是个人认为只有在十分之一小时的时间能够放完所有电量(4.2V~3.0V)的电池才能称为真正的10C电池。现在很多伪劣的电池都把自己满电的峰值电流除以1c得到自己的放电倍率C 我个人觉得这不算欺骗也至少是不严谨的。这种现象在高倍率电池中普遍存在。

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