锂离子电池的应用23页PPT
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锂离子电池 ppt课件
类别 钴酸锂 锰酸锂 安全 比容量 循环寿 电压 材料 性能 mAh/ 命/次 平台 成本 g 差 较好 较好 很好 145 105 160 150 ＞500 ＞ 500 ＞800 ＞ 1500 目前，磷酸铁锂材料最适合制作大型动力电池，已成为世界各国竞相研究 和开发的重要方向。
ppt课件 7
所占成 本比重 40% 25%
ppt课件 5
正极材料的要求
1. 具有较高的氧化还原电位，使
电池输出电压高 2. 可利用活性物质高，容量高 3. 充放电过程中，结构稳定 4. 氧化还原电位变化小 5. 化学稳定性好，与电解质反应 小 6. 较高的电子和离子导电率，大 电流充放电性能好 7. 价格便宜，对环境无污染
ppt课件 6
几种正极材料应用优劣势比较
ppt课件 19
聚合物锂离子电池
（1）固体聚合物电解质锂离子电池
（2）凝胶聚合物电解质锂离子电池 （3）聚合物正极材料的锂离子电池
由于用固体电解质代替了液体电解质 , 与液态锂离子电池 相比，聚合物锂离子电池具有可薄形化、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 提高整个电池的比容量；聚合物锂离子电池还可以采用高 分子作正极材料，其质量比能量将会比目前的液态锂离子 电池提高50％以上。
1.
ppt课件 9
常见负极材料
电极电动势
比容量
ppt课件
10
金属锂负极
由于锂在溶解沉积的过程中生成枝晶，导致电极的 表面积不断增大，新增加的表面由于生成 SEI 膜导 致与集体的接触不良，因此锂的溶解沉积效率较低。
充电前
ppt课件
充电后
11
ppt课件 7
所占成 本比重 40% 25%
ppt课件 5
正极材料的要求
1. 具有较高的氧化还原电位，使
电池输出电压高 2. 可利用活性物质高，容量高 3. 充放电过程中，结构稳定 4. 氧化还原电位变化小 5. 化学稳定性好，与电解质反应 小 6. 较高的电子和离子导电率，大 电流充放电性能好 7. 价格便宜，对环境无污染
ppt课件 6
几种正极材料应用优劣势比较
ppt课件 19
聚合物锂离子电池
（1）固体聚合物电解质锂离子电池
（2）凝胶聚合物电解质锂离子电池 （3）聚合物正极材料的锂离子电池
由于用固体电解质代替了液体电解质 , 与液态锂离子电池 相比，聚合物锂离子电池具有可薄形化、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 提高整个电池的比容量；聚合物锂离子电池还可以采用高 分子作正极材料，其质量比能量将会比目前的液态锂离子 电池提高50％以上。
1.
ppt课件 9
常见负极材料
电极电动势
比容量
ppt课件
10
金属锂负极
由于锂在溶解沉积的过程中生成枝晶，导致电极的 表面积不断增大，新增加的表面由于生成 SEI 膜导 致与集体的接触不良，因此锂的溶解沉积效率较低。
充电前
ppt课件
充电后
11
锂离子电池的应用详解共24页
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
锂离子电池的应用详解
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法—贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
锂离子电池的应用详解
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法—贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
《锂离子电池的应用》课件
其他领域
锂离子电池还可以应用于无人机、家用电器 等领域。
锂离子电池的技术发展趋势
1
不断创新
锂离子电池的能量密度、寿命和安全性等方面继续得到大幅提升。
2
研究现状
未来，将会加强对锂离子电池的材料和结构等方面的研究。
3
未来发展趋势
锂离子电池将在节能环保、高效能和高安全性等方面不断地得到发展和创新。
结语
优缺点
锂离子电池相比传统电池具 有多种优点，比如长寿命、 低维护等，但也存在着一些 缺点，如高成本、容量下降 等。
锂离子电池的应用领域
消费电子领域
锂离子电池在手机、笔记本电脑、平板电脑 等消费电子设备中得到广泛应用。
电网储能领域
锂离子电池在电网储能和太阳能系统中的作 用越来越被重视。
电动车领域
锂离子电池已经成为纯电动车和混合动力车 的主要能源，它可以缩小车辆的污染和噪音 等环境问题。
未来应用前景广泛
随着技术的进一步发展，锂离 子电池将在更广泛的领域得到 应用，如医疗器械、无人车等 领域。
节能环保为主题
成为新的经济增长点
随着节能环保意识的不断增强， 锂离子电池将在减少污染、促 进可持续发展等方面发挥更大 的作用。
随着锂离子电池行业的不断壮 大，将成为新的经济增长点并 带动整个产业的发展。
《锂离子电池的应用》 PPT课件
锂离子电池作为一种高效、环保的电池，已经广泛应用于各个领域。本课程 将为大家详细介绍锂离子电池的应用及其未来发展趋势。
介绍锂离子电池
定义
锂离子电池是一种以锂离子 在正、负电极之间移动实现，成为越来越 多应用的首选。
锂电池原理与应用ppt课件
3
➢ 方形聚合物锂离子电池在2000年开始出 现批量生产，初期年产量为1100万颗， 预计至2005年的年产量可达2.3亿颗，年 均增长率为79％。预计液态锂离子电池 年产量达5亿只。电池尺寸厚度变薄，同 时电池重量比能量也大幅度地提升，从 130 wh/kg增加到150wh/kg；现在世界上 聚合物锂离子电池的重量比能量已提升 到180 wh/kg左右的水平，比液态锂离子 电池高出10%以上。
3.终止电压：电池充放电时，电压上升或下降到某数值， 电池不宜再继续充电或放电的工作电压。一般在充电 时，终止电压为4.2V，放电时为3 .0V或2 .75V。
20
21
(二)、容量 电池容量是电池对用电器输出的电
量。单位为mAh或Ah。容量大小是由正 负极中活性物质的数量多少来决定的。
1.额定容量：在设计和制造电池时，规 定电池在一定放电条件下应该放出的最 低限度的电量。
4
二、锂离子电池工作原理及其结构
1.工作原理：
锂离子电池实际上是一种锂离子浓差电池，正负电 极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。充电时，Li+ 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碳 负极，保证负极的电荷平衡。放电时则相反， Li+ 从负 极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态。在正 常充放电情况下，锂离子在层状结构的碳材料和层状结 构氧化物的层间嵌入和脱出，一般只引起层面间距变化， 不破坏晶体结构，在充放电过程中，负极材料的化学结 构基本不变。因此，从充放电反应的可逆性看，锂离子 电池反应是一种理想的可逆反应。
2
初期的锂离子电池代表产品为18650圆柱型电池, 标称容量为1800mAh；
➢ 90年代中后期，手机采用3.6伏系统，并且已经实 现了小型化。要求减少电池的厚度和体积，出现 了方形电池。 电池厚度变化从10mm减薄至5mm。 现在已有3.5mm厚的铝壳手机电池问世；
➢ 方形聚合物锂离子电池在2000年开始出 现批量生产，初期年产量为1100万颗， 预计至2005年的年产量可达2.3亿颗，年 均增长率为79％。预计液态锂离子电池 年产量达5亿只。电池尺寸厚度变薄，同 时电池重量比能量也大幅度地提升，从 130 wh/kg增加到150wh/kg；现在世界上 聚合物锂离子电池的重量比能量已提升 到180 wh/kg左右的水平，比液态锂离子 电池高出10%以上。
3.终止电压：电池充放电时，电压上升或下降到某数值， 电池不宜再继续充电或放电的工作电压。一般在充电 时，终止电压为4.2V，放电时为3 .0V或2 .75V。
20
21
(二)、容量 电池容量是电池对用电器输出的电
量。单位为mAh或Ah。容量大小是由正 负极中活性物质的数量多少来决定的。
1.额定容量：在设计和制造电池时，规 定电池在一定放电条件下应该放出的最 低限度的电量。
4
二、锂离子电池工作原理及其结构
1.工作原理：
锂离子电池实际上是一种锂离子浓差电池，正负电 极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。充电时，Li+ 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碳 负极，保证负极的电荷平衡。放电时则相反， Li+ 从负 极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态。在正 常充放电情况下，锂离子在层状结构的碳材料和层状结 构氧化物的层间嵌入和脱出，一般只引起层面间距变化， 不破坏晶体结构，在充放电过程中，负极材料的化学结 构基本不变。因此，从充放电反应的可逆性看，锂离子 电池反应是一种理想的可逆反应。
2
初期的锂离子电池代表产品为18650圆柱型电池, 标称容量为1800mAh；
➢ 90年代中后期，手机采用3.6伏系统，并且已经实 现了小型化。要求减少电池的厚度和体积，出现 了方形电池。 电池厚度变化从10mm减薄至5mm。 现在已有3.5mm厚的铝壳手机电池问世；
锂离子电池的应用﹑研究及发展PPT课件
2. Hiroyuki Nishide and Kenichi Oyaizu, Toward Flexible Batteries, Science 319 (2008) 737-738.
3. Joe Alper, The Battery: Not Yet a Terminal Case, Science 296 (2002) 12241226.
可逆地嵌入与2脱021 嵌Li2021
14
锂离子电池的负极材料
石墨:作为碳材料中的一种，与锂形成石墨嵌入化合物（Graphite
Intercalation Compounds）LiC6 .
容量循环衰减
石墨材料的改性
引入非金属元素： H、B、N、Si 、P、S 等 引入金属元素：K、Mg、Al、Ga、V、Ni、Co、Cu、Fe 等 表面处理:氧化处理﹑采用碳包覆﹑包覆金属及其氧化物﹑聚合物包覆
构米碳 料的 制
.
稳 定 性
增 加 材 料 结
尺 度 的 嵌 锂
纳 米 管 与 其
,
巴 基 球
微 结 构 碳 负
备 高 纯 度 与
C60
构 的
微 结
它 纳
、
极 材
规 整
2021
. ,
容 极质 氧化 特 量 材量 化物 殊 得以 料比 物如 结 到及 大能 基新 构 提循 大量 负型 的 高环 提较 极锡 金 性 高碳 材复 属 能 电 负 料 合 氧 15
循环寿命长500次以上甚至1000次以上低于nicd14锂离子电池的主要应用福特escape混合动力车15锂离子电池的拓展市场16锂离电池需求量预测随着材料研发的不断进步与电池电化学性能的提高子电池仍然会快速增长霸占着二次电池市锂离子电池的原理示意图dischargechargeloadchargedischargecurrentcollectorcurrentcollectoranodecathodeli1xcoo21锂离子电池的充放电原理示意图xexlicoolilicoolixexlilicoolilicoo充电正极反应锂离子电池的反应机理电极反应
3. Joe Alper, The Battery: Not Yet a Terminal Case, Science 296 (2002) 12241226.
可逆地嵌入与2脱021 嵌Li2021
14
锂离子电池的负极材料
石墨:作为碳材料中的一种，与锂形成石墨嵌入化合物（Graphite
Intercalation Compounds）LiC6 .
容量循环衰减
石墨材料的改性
引入非金属元素： H、B、N、Si 、P、S 等 引入金属元素：K、Mg、Al、Ga、V、Ni、Co、Cu、Fe 等 表面处理:氧化处理﹑采用碳包覆﹑包覆金属及其氧化物﹑聚合物包覆
构米碳 料的 制
.
稳 定 性
增 加 材 料 结
尺 度 的 嵌 锂
纳 米 管 与 其
,
巴 基 球
微 结 构 碳 负
备 高 纯 度 与
C60
构 的
微 结
它 纳
、
极 材
规 整
2021
. ,
容 极质 氧化 特 量 材量 化物 殊 得以 料比 物如 结 到及 大能 基新 构 提循 大量 负型 的 高环 提较 极锡 金 性 高碳 材复 属 能 电 负 料 合 氧 15
循环寿命长500次以上甚至1000次以上低于nicd14锂离子电池的主要应用福特escape混合动力车15锂离子电池的拓展市场16锂离电池需求量预测随着材料研发的不断进步与电池电化学性能的提高子电池仍然会快速增长霸占着二次电池市锂离子电池的原理示意图dischargechargeloadchargedischargecurrentcollectorcurrentcollectoranodecathodeli1xcoo21锂离子电池的充放电原理示意图xexlicoolilicoolixexlilicoolilicoo充电正极反应锂离子电池的反应机理电极反应
锂电池原理与应用ppt课件
3.终止电压：电池充放电时，电压上升或下降到某数值， 电池不宜再继续充电或放电的工作电压。一般在充电 时，终止电压为4.2V，放电时为3 .0V或2 .75V。
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21
(二)、容量 电池容量是电池对用电器输出的电
量。单位为mAh或Ah。容量大小是由正 负极中活性物质的数量多少来决定的。
1.额定容量：在设计和制造电池时，规 定电池在一定放电条件下应该放出的最 低限度的电量。
29
2.实际能量 电池放电时实际输出的能量称为实际能量。
3.比能量
W=V工作I t V工作= V开路－I Ri
单位质量和单位体积的电池所给出的能量，
称质量比能量或体积比能量，也称能量密度。
比能量的单位为wh/kg或wh/L。
瑞宝聚合物锂离子电池重量比能量为170190 wh/kg,已达到国外公司同等产品水平。
40℃2 ℃，相对湿度为90%~95%的恒温恒湿箱中
搁置48h后，将电池取出在环境温度20℃5 ℃的条
件下搁置2h，目测电池外观，应无明显变形、锈蚀、
冒烟或爆炸；再以1C5A电流放电至终止至电压，放
电时间应不低于36min。
37
➢ 贮存性能
1.电池贮存12个月，经完全充电后，0.2C5A放电时间 不小于4h，放电容量约为额定容量的80%，容量的 下降是由于电池的自放电反应所引起的。
30
(五)、20℃放电性能
1. 0.2C5A放电性能 电池按充电制式规定充电后搁置0.5h～1h，在
20℃ 5 ℃的温度下，以0.2C5A电流放电到终止电 压，放电时间应不低于5h。
2. 1C5A放电性能 电池按充电制式规定充电后搁置 0.5h~1h，在
20℃5 ℃的温度下，以1C5A电流放电到终止电压， 放电时间应不低于51min。
20
21
(二)、容量 电池容量是电池对用电器输出的电
量。单位为mAh或Ah。容量大小是由正 负极中活性物质的数量多少来决定的。
1.额定容量：在设计和制造电池时，规 定电池在一定放电条件下应该放出的最 低限度的电量。
29
2.实际能量 电池放电时实际输出的能量称为实际能量。
3.比能量
W=V工作I t V工作= V开路－I Ri
单位质量和单位体积的电池所给出的能量，
称质量比能量或体积比能量，也称能量密度。
比能量的单位为wh/kg或wh/L。
瑞宝聚合物锂离子电池重量比能量为170190 wh/kg,已达到国外公司同等产品水平。
40℃2 ℃，相对湿度为90%~95%的恒温恒湿箱中
搁置48h后，将电池取出在环境温度20℃5 ℃的条
件下搁置2h，目测电池外观，应无明显变形、锈蚀、
冒烟或爆炸；再以1C5A电流放电至终止至电压，放
电时间应不低于36min。
37
➢ 贮存性能
1.电池贮存12个月，经完全充电后，0.2C5A放电时间 不小于4h，放电容量约为额定容量的80%，容量的 下降是由于电池的自放电反应所引起的。
30
(五)、20℃放电性能
1. 0.2C5A放电性能 电池按充电制式规定充电后搁置0.5h～1h，在
20℃ 5 ℃的温度下，以0.2C5A电流放电到终止电 压，放电时间应不低于5h。
2. 1C5A放电性能 电池按充电制式规定充电后搁置 0.5h~1h，在
20℃5 ℃的温度下，以1C5A电流放电到终止电压， 放电时间应不低于51min。
锂离子电池知识PPT课件
BMS：BATTERY MANAGEMENT SYSTEM 电源管 理系统; 主要作用：准确提供电池电量、实时监控 电池组工作状态，及时、及早发现问题。
什么是锂离子电池、锂电池
锂离子电池 是一种充电电池，Li+ 在两个电极之 间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经 过电解质嵌入负极，与C结合，负极处于富锂状态； 放电时则相反。采用含有锂元素的化合物作为电 池正极材料。
锂离子电池知识PPT课件
电池
电池 是一种化学电源，将化学能转化为电 能的装置。
按能否充电分为一次电池、二次电池或者 可循环电池、不可循环电池。
电池组成：主要由电极、电解液、隔膜、 外壳组成。
电池各组成部分
电极： 电池的核心部分，由活性物质和导电骨 架组成。活性物质指正负极中参加反应的物质,即 正极材料与负极材料；导电骨架指正负极金属箔。
倍率充电、倍率放电指充放电电流是容量的多少 倍。如电池容量10AH，用0.35C电流充放，则电流 为0.35×10=3.5A。
电压： 截止电压：充放电的上、下限电压；放电 平均电压：电性能的重要指标。
衡量电池电性能的几个重要参数
循环：一次完整充放电叫一个循环。
循环次数：假如一只新电池，在常温下，不停对 其充电、放电。当其容量掉到百分之80后停止， 此时充放电的次数即为多少次循环次数。这个数 据一般由实验室来获得。
自放电：电池不使用，放置一段时间电量保持率， 目前普遍通过观察压降来判断。
放电平均电压、放电容量、放电效率、充放电曲 线、内阻等。
一致性
一致性：即同步率，相同率。充放电过程中电压、 容量等的一致性。
一致性问题一直困扰整个锂电行业，主要分为2个方 面：电芯的一致性；成组后电池组的一致性。 其 中，PACK后电池组的一致性问题最为严重。
什么是锂离子电池、锂电池
锂离子电池 是一种充电电池，Li+ 在两个电极之 间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经 过电解质嵌入负极，与C结合，负极处于富锂状态； 放电时则相反。采用含有锂元素的化合物作为电 池正极材料。
锂离子电池知识PPT课件
电池
电池 是一种化学电源，将化学能转化为电 能的装置。
按能否充电分为一次电池、二次电池或者 可循环电池、不可循环电池。
电池组成：主要由电极、电解液、隔膜、 外壳组成。
电池各组成部分
电极： 电池的核心部分，由活性物质和导电骨 架组成。活性物质指正负极中参加反应的物质,即 正极材料与负极材料；导电骨架指正负极金属箔。
倍率充电、倍率放电指充放电电流是容量的多少 倍。如电池容量10AH，用0.35C电流充放，则电流 为0.35×10=3.5A。
电压： 截止电压：充放电的上、下限电压；放电 平均电压：电性能的重要指标。
衡量电池电性能的几个重要参数
循环：一次完整充放电叫一个循环。
循环次数：假如一只新电池，在常温下，不停对 其充电、放电。当其容量掉到百分之80后停止， 此时充放电的次数即为多少次循环次数。这个数 据一般由实验室来获得。
自放电：电池不使用，放置一段时间电量保持率， 目前普遍通过观察压降来判断。
放电平均电压、放电容量、放电效率、充放电曲 线、内阻等。
一致性
一致性：即同步率，相同率。充放电过程中电压、 容量等的一致性。
一致性问题一直困扰整个锂电行业，主要分为2个方 面：电芯的一致性；成组后电池组的一致性。 其 中，PACK后电池组的一致性问题最为严重。
认识锂离子电池 ppt课件
影响锂离子电池循环寿命的因素有以下几种： 1、金属锂的沉淀 原因：充电超过截止电压；大倍率充电；负极材料不足。
危害：金属锂的沉积，不但会造成循环寿命的下降，严重时还会导致正负极短路，造 成严重的安全问题。
措施：要解决这个问题，就需要合理的正负极材料配比，同时严格限定锂电池的使用 条件，避免超过使用极限的情况。当然，从倍率性能着手，也可以局部改善循环寿命。 2、正极材料分解 在长期的使用过程中，分解产生一些电化学惰性物质（如Co3O4，Mn2O3等）以及一 些可燃性气体，破坏了电极间的容量平衡，造成容量的不可逆损失。 危害：影响电池容量，还会造成严重的安全风险。
目录
CATALOG
锂离子电池 锂离子电池的基本原理 主要参数指标 锂离子电池的正负极材料 锂离子电池的能量密度 锂离子电池的充放电倍率 锂离子电池的循环寿命
锂子电池
概念
锂离子电池是一种锂离子浓差电池，分别用两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”。
PPT课件
9
锂离子电池的主要参数指标
6、内阻：指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力，内阻的单位毫欧（mΩ）， 内阻越小，锂离子电池的寿命和倍率性能就会越好。 7、自放电：一旦锂离子电池的自放电导致电池过放，其造成的影响通常是不可逆的， 即使再充电，电池的可用容量也会有很大损失，寿命会快速衰减。所以长期放置不用的 锂离子电池，一定要记得定期充电，避免因为自放电导致过放，性能受到很大影响。 8、工作温度范围：由于锂离子电池内部化学材料的特性，锂离子电池有一个合理的工 作温度范围（常见的数据在-40℃~60℃之间），如果超出了合理的范围使用，锂离子电 池的存储温度也是有严格约束的，长期高温或低温存储，会对锂离子电池的性能造成较 大的影响。
危害：金属锂的沉积，不但会造成循环寿命的下降，严重时还会导致正负极短路，造 成严重的安全问题。
措施：要解决这个问题，就需要合理的正负极材料配比，同时严格限定锂电池的使用 条件，避免超过使用极限的情况。当然，从倍率性能着手，也可以局部改善循环寿命。 2、正极材料分解 在长期的使用过程中，分解产生一些电化学惰性物质（如Co3O4，Mn2O3等）以及一 些可燃性气体，破坏了电极间的容量平衡，造成容量的不可逆损失。 危害：影响电池容量，还会造成严重的安全风险。
目录
CATALOG
锂离子电池 锂离子电池的基本原理 主要参数指标 锂离子电池的正负极材料 锂离子电池的能量密度 锂离子电池的充放电倍率 锂离子电池的循环寿命
锂子电池
概念
锂离子电池是一种锂离子浓差电池，分别用两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”。
PPT课件
9
锂离子电池的主要参数指标
6、内阻：指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力，内阻的单位毫欧（mΩ）， 内阻越小，锂离子电池的寿命和倍率性能就会越好。 7、自放电：一旦锂离子电池的自放电导致电池过放，其造成的影响通常是不可逆的， 即使再充电，电池的可用容量也会有很大损失，寿命会快速衰减。所以长期放置不用的 锂离子电池，一定要记得定期充电，避免因为自放电导致过放，性能受到很大影响。 8、工作温度范围：由于锂离子电池内部化学材料的特性，锂离子电池有一个合理的工 作温度范围（常见的数据在-40℃~60℃之间），如果超出了合理的范围使用，锂离子电 池的存储温度也是有严格约束的，长期高温或低温存储，会对锂离子电池的性能造成较 大的影响。
锂离子电池ppt课件.ppt
由于他所作出的卓越贡献，他于1971年被电化学会授予青年作家奖， 于2004年被授予电池研究奖，并且被推举为会员。
病原体侵 入机体 ，消弱 机体防 御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
锂离子电池的产生
20世纪80年代末，日本Sony公司 提出者
病原体侵 入机体 ，消弱 机体防 御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
锂离子电池：炭材料锂电池 后来，日本索尼公司发明了以炭材料为负极，以含锂的化合物作正
极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子，这就 是锂离子电池。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。 目前所说的锂离子电池通常为锂二次电池。
电池的容量
电池的容量有额定容量和实际容量 之分。锂离子电池规定在常温、恒流 (1C)、恒压(4.2V)控制的充电条件下， 充电3h、再以0.2C放电至2.75V时，所 放出的电量为其额定容量。 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）。
1.1977年，首次发现并提出石墨嵌锂化合物 作为二次电池的电极材料。在此基础上，于 1980年首次提出“摇椅式电池”（Rocking Chair Batteries）概念，成功解决了锂负 极材料的安全性问题。
病原体侵 入机体 ，消弱 机体防 御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
锂离子电池的产生
20世纪80年代末，日本Sony公司 提出者
病原体侵 入机体 ，消弱 机体防 御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
锂离子电池：炭材料锂电池 后来，日本索尼公司发明了以炭材料为负极，以含锂的化合物作正
极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子，这就 是锂离子电池。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。 目前所说的锂离子电池通常为锂二次电池。
电池的容量
电池的容量有额定容量和实际容量 之分。锂离子电池规定在常温、恒流 (1C)、恒压(4.2V)控制的充电条件下， 充电3h、再以0.2C放电至2.75V时，所 放出的电量为其额定容量。 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）。
1.1977年，首次发现并提出石墨嵌锂化合物 作为二次电池的电极材料。在此基础上，于 1980年首次提出“摇椅式电池”（Rocking Chair Batteries）概念，成功解决了锂负 极材料的安全性问题。
《锂离子电池介绍》PPT课件
环境温度
充电电 流
试验过程
时间要求
结果要求
军工 轻工标准 QB/T25022000
按标准充满电后 完全放电态的电池
20 ℃ ± 5 ℃ 20℃ ± 5℃
04 科技部 863 电动车蓄电 按标准充满电，放 20℃ ± 5℃
池
1 小时后
国家标准 GB/T 18287-2000
按标准充满电后
20℃ ± 5℃
2 锂离子电池的原理和特性
锂离子电池的工作原理
电 极 反 应
2 锂离子电池的原理和特性
锂离子电池的工作原理
锂离子电池的额定电压为3.6V。电池充满时的电压（称 为终止充电电压）一般为4.2V；锂离子电池终止放电电压 为2.5V。如果锂离子电池在使用过程中电压已降到2.5V后 还继续使用，则称为过放电，对电池有损害。
锂离子电池知识
魏日兵
摘要
1 锂离子二次电池的概况 2 锂离子电池的原理和特性 3 锂离子电池的应用与发展前景 4 锂离子电池材料
1 锂离子二次电池的概况
锂是金属中最轻的元素，且标准电极电位为-3.045 V，是金 属元素中电位最负的一个元素。且锂离子可以在TiS2和 MoS2等嵌入化合物中嵌入或脱嵌。
0.2C 5A 0.2C 5A
直至保护电路起作用 可让保护电路起作用
无 12.5h
1C 1(A) 电压达到 5.0V
或充电 90min
3C 5 A 上限电压 10V ，
温度下降峰值 10 ℃ 后结束实 验
不爆炸、不燃烧 不爆炸、不燃烧 不爆炸、不燃烧
不爆炸、不燃烧
UL 标准
按标准充满电后
20℃ ± 5℃
锂离子电池的工作原理
以LiCoO2体系的锂离子二次电池为例说 明其工作原理。一般，锂离子二次电池是 由正极、电解液、隔膜以及负极构成。充 电时，正极中的锂离子从LiCoO2层状结 构中脱出，Co元素的化合价由＋Ⅲ升高 到＋Ⅳ，正极材料发生氧化反应，同时锂 离子经过电解液迁移到电池的负极，在负 极碳材料的层状结构内和碳化合生成 LiCX。电池在接上负载时，则两电极上 所发生的反应分别为充电时发生反应的逆 反应。隔膜位于正负反应电极之间，隔膜 可以透过离子，但却不允许电子透过，同 时当电池正负极发生一定程度的微短路时， 隔膜还起到阻断保护作用。
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丰田汽车日前开始批量生产车载锂离子充 电电池，用于2019年2月份上市的小型车
“Vitz”的型号
• 二、移动通讯行业
• 随着移动通讯、数码产品、笔记本电脑等的飞速 发展和大量锂离子电池作为能源使锂离子电池市 场急剧扩张。
笔记本用锂电池
索爱手机电池
各种高科技产品
国防中的应用
• 随着经济的发展，锂离子电池作为军事装备中 的电源广泛得到应用，主要包括动力车起动电 池、无线通讯电台电源(过去主要是干电池、
• 猛已经成为国际上大容量电池的主 流。
锂电池应用
国民经济中的应用
• 一、铁路客车上的应用
• 中国铁路事业飞速发展，从早期的22型车 发展到现在的高速动车组，沿用铅酸蓄电 池和镉镍碱性蓄电池已经无法满足社会各 方面的要求。铅酸、镉镍碱性蓄电池的生 产、使用和销毁过程中都会产生大量重金 属铅、镉等离子，严重破坏生态环境，且 能通过水、空气和食物进入人体内，影 响人的健康。
• 锂离子电池是20世纪开发成功的新 型高能电池。锂离子电池研究始于20世 纪80年代，90年代进入产业化阶段，并 飞速发展。锂离子电池由于比能量高、 体积小、无维护、环境友好而受到各行 业的青睐，正逐步从手机、笔记本电脑 的应用走向电动自行车、电动汽车等。 随着技术进步和新能源产业的发展，大 容量锂离子电池技术和产业发展非常迅
电池；锂离子电池充电不需要温度补偿等 优点得到社会的关注和研究！-
• 锂离子电池在铁路客车上的应用研究；苑丰彪，杨君 （唐山轨道客车有限责任公司研发中心, 河北唐山）
• EV车的应用
• 呼唤采用“绿色”电池为动力的EV车。为此,世 界各先进国家如美国、日本、德国、法国等积极 开展了EV车的研究试制工作。美国早在90年代 初就成立了“先进电池联合会(US-ABC)”负责 为EV车提供电池。
• 据报道,美国Alliant技术系统公司已签署了一项 投资590万美元开发海军水下运载工具用聚合物 锂离子电池的协议,以取代目前海军水下运载工 具,如MK-30靶雷、MK-8SDV(封闭运载工具) 和ASDS(先进封闭运载工具)中使用的Zn/Ag2O 电池。据称,海军目前使用Zn/Ag2O电池的费用 每年不少于500万美元。因为Zn/Ag2O电池有 限的循环和湿贮存寿命,必须在12~18个月更换 一次,而锂离子电池的寿命则较之长十几倍
• 随着“老一代”可充电池(如Cd/Ni)的逐步 • 淘汰,新兴的锂离子电池在性能上不断 • 提高以及成本的不断降低,可进一步推动 • 便携式电器产业、
• EV(HEV)产业的发展和在军事装备应 用中的扩展。可以断定,锂离子电池必 将成为所有可充电池中的佼佼者！
• 谢谢老师及各位同学！！！
• 锂电池在铁路客车上的应用研究”项目被上海铁路局评 为科技进步三等奖。产品48V/60AH铁路用锂离子电池 组已于2009年8月起在上海至黄山的列车上进行了扩大 试验。经过一年多时间的运行，其特有高安全性和浮充 寿命特性，完全满足车辆要求，实现了与现用 48V60Ah铁路客车用蓄电池进行直接互换。
•
• 在航天事业中,锂离子电池同太阳能电池联合组 成供电电源,从其具有的性能特性看(如自放电率 小、无记忆效应、比能量大、循环寿命长等),这 个电源将比原用Cd-Ni电池或Zn-Ag2O电池组
成的联合供电电源要优越得多。特别是从小型化、
轻量化角度看,对航天器件是相当重要的。因为 航天器件的质量指标,往往不是按千克计算的,而 是按克计算的。这方的应用已有报道,例如将锂 离子电池作为Teledesic通信卫星的供电电源。
• 可充锌银和Cd-Ni电池)、特种兵器使用的电池, • 所谓特种兵器电源,如水中兵器电源(包括鱼雷、
水雷和声纳干扰器等),微型无人驾驶侦察飞机 动力电源(包括摄录相装置电源)、带引信装置 的预埋式各种地雷电源等。此外,诸如激光瞄准 器、夜视器、飞行员(包括宇航员)救生电台电 源、船示位标电源等等。除特种兵器以一 次锂电池为首选电源外,其他装备均可采用锂离 子电池作电源。
• 为扶持EV车用电池(主要是锂离子
• 电池)的研制,先后投资2.6亿美元,
• 其中向美国SAFT公司投资1180
• 万美元,用以开发锂离子电池,向加拿大魁北克公 司投入8500万美元,用以开发锂离子电池和锂聚 合物电池;另外,还向美国DuraceliMn2O4为正极的锂离子动力电池。日本政府 投资了1亿美元,并制定了一项叫做LIBES的计划, 开发用于EV车。
•
• 下表1是40 A· h的超高倍率全烧结式镉镍电池 和40 A· h锂离子电池性能比较表。
• DC 600 V客车电池系统采用锂离子电池， 由独立的25.6 V/40A· h锂离子电池模块 串并联组成110 V/120A· h电池组。图表 数据数据计算：同容量锂离子电池的质量、 体积只有镉镍电池的1/3左右；低温不同 倍率放电性能，锂离子电池大大优于镉镍
德固赛正致力于开发新材料以应用于锂离子电池 生产，从而使起动电池仅重2.5千克。目前，这 一新型电池已在标准严苛的赛车场上亮相，应用 于英国莲花汽车公司的新一代莲花赛车上
北大先行科技产业采用磷酸铁锂 正极材料的动力电池首次应用于
奥运大巴
奔驰及宝马09年将推出锂 电池混合动力车！
• 梅塞德斯-奔驰汽车公司与宝马汽车公司在日内瓦国 际车展上展出了S400 BlueHubrid混合动力车型， 并宣布将在2009年实现量产。