锂电池各基础,精髓部分
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新能源锂电知识点总结随着全球能源危机的加剧和环境问题的日益严重,人们对新能源的需求越来越迫切。
而作为新能源的重要组成部分之一,锂电池因其高能量密度、长周期寿命以及对环境友好等优势,成为了当今最受关注的动力电池之一。
本文将详细介绍新能源锂电的相关知识点,包括锂电池的基本原理、种类、应用领域以及未来发展趋势等内容。
一、锂电池的基本原理锂电池是一种以锂离子为电极材料的电池,其基本原理是通过电化学反应将电能转化为化学能。
锂电池由正极、负极、电解液和隔膜组成。
在充电时,正极材料(如三氧化锂)释放出锂离子,负极材料(如石墨)则吸收这些锂离子。
而在放电时,正负极反应,锂离子从负极移动到正极,释放出电能。
这种电化学反应的循环便构成了锂电池的电荷与放电过程。
二、锂电池的种类1. 锂离子电池锂离子电池是目前最为常见的锂电池种类,广泛应用于电动车、手机、笔记本电脑等设备中。
它使用锂离子在正负极之间的移动来储存和释放电能,具有高能量密度、长寿命、轻便等优点。
2. 磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池是锂离子电池的一种改进型,它使用磷酸铁锂作为正极材料,相比于传统的锂离子电池,磷酸铁锂电池具有更高的安全性、更长的寿命以及更好的耐高温性能。
3. 钛酸锂电池钛酸锂电池是一种新型的锂离子电池,它使用钛酸锂作为正极材料,可以实现更高的电池电压和更高的能量密度,具有更好的循环寿命和更快的充放电速率。
三、锂电池的应用领域1. 电动车随着全球环境问题的日益严重,电动车作为一种环保的交通工具,受到了越来越多的关注。
而锂电池由于其高能量密度和长寿命等特点,成为了电动车最常用的动力电池之一。
2. 可穿戴设备随着科技的不断进步,人们对可穿戴设备的需求也在不断增加。
而锂电池的高能量密度和轻便的特点,使得它成为了可穿戴设备的主要电池类型。
3. 储能系统随着可再生能源的不断发展,储能系统的需求也在逐渐增加。
而锂电池由于其高能量密度和循环寿命长等特点,成为了储能系统的主要选择。
高三锂电池知识点总结大全锂电池是一种以锂离子在正负极之间往复嵌入和脱嵌作为电化学反应过程的电池。
由于其高能量密度、轻质、无记忆效应等特点,锂电池广泛应用于电子产品、汽车行业和可再生能源等领域。
为了更好地理解和应用锂电池,下面将对高三锂电池的相关知识点进行全面总结。
一、锂电池的基本原理锂电池是一种可充电的电池,其基本原理为在充放电过程中,锂离子在正负极之间往复嵌入和脱嵌。
锂离子在充电时从正极向负极迁移,脱嵌出电子形成电流;在放电时,锂离子从负极向正极迁移,嵌入负极形成化合物。
这种往复嵌入和脱嵌的过程就是锂电池的充放电反应。
二、锂电池的结构和类型1. 结构:锂电池通常由正极、负极、电解质和隔膜组成。
正极材料通常采用三元材料或钴酸锂等,负极材料则选用石墨或石墨烯等。
电解质常用液态或固态,以及高分子凝胶等。
而隔膜则起到隔离正负极的作用。
2. 类型:目前常见的锂电池类型有锂离子电池(Li-ion)、锂聚合物电池(Li-Poly)和锂硫电池(Li-S)。
锂离子电池是最常见的类型,其正负极材料都以锂离子化合物为主。
锂聚合物电池相较于锂离子电池具有更高的能量密度和更好的安全性能。
锂硫电池是一种新型电池,其正极采用硫材料,能量密度更高。
三、锂电池的优势和应用领域1. 优势:锂电池相较于传统电池具有以下优势:(1)高能量密度:锂电池能提供更高的能量储存和释放能力;(2)长寿命:锂电池具有较长的循环使用寿命;(3)轻质:锂电池相较于其他类型电池来说相对轻质;(4)无记忆效应:锂电池不会出现记忆效应,可随时充电使用。
2. 应用领域:锂电池广泛应用于电子产品、汽车和可再生能源等领域。
在电子产品方面,锂电池被广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、无人机等。
在汽车行业,锂电池成为电动车的主要动力源。
此外,锂电池还被应用于储能系统、太阳能电池板等可再生能源领域。
四、锂电池的使用和安全注意事项1. 使用注意事项:(1)避免过度放电:不要将锂电池放电至过低状态,以免损害电池性能;(2)避免高温环境:锂电池对高温敏感,应避免在高温环境下长时间使用;(3)正确充电:使用正确的充电器进行充电,避免充电过度;(4)合理保养:锂电池应定期充放电,以保持其性能稳定。
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正极材料的相变革[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XXX-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。
高三锂电池知识点总结锂电池作为一种重要的充电式电池,应用广泛且具有巨大的潜力。
在高三化学学习中,了解锂电池的原理和特点是非常重要的。
下面将对锂电池的知识点进行总结,帮助大家更好地学习和理解。
1. 锂电池的基本结构锂电池由正极、负极、电解液和隔膜组成。
其中,正极由氧化物材料构成,负极由石墨或锂合金构成,电解液通常是有机溶液,而隔膜则用于阻止正负极直接接触。
2. 锂电池的工作原理锂电池通过锂离子在正负极之间的迁移来实现电荷的转移和储存。
当充电时,锂离子从正极解出并嵌入负极,此过程称为锂离子的嵌入/脱嵌反应。
当放电时,锂离子从负极脱嵌并嵌入正极,电荷通过外部电路释放。
3. 锂电池的优点锂电池具有以下优点:- 高能量密度:相比其他充电式电池,锂电池具有更高的能量储存能力,可以提供更长的使用时间。
- 高电压平台:锂电池的标准电压为3.6V,比其他电池更适合许多电子设备的使用。
- 长循环寿命:相对于镍镉电池,锂电池具有更长的循环寿命和更少的记忆效应。
4. 锂电池的缺点锂电池也存在一些缺点:- 安全性:由于锂电池的电解液是有机溶液,其中含有易燃的成分,因此在使用和储存过程中需要注意防火和防爆措施。
- 循环寿命:锂电池的循环寿命受到充放电次数的限制,随着使用时间的增加,其容量和性能会逐渐减弱。
5. 锂电池的分类锂电池可以分为以下几种类型:- 锂离子电池(Li-ion):最常见且应用最广泛的一种锂电池,适合大多数便携式电子设备的使用。
- 聚合物锂离子电池(Li-polymer):具有更高的能量密度和更薄的外壳,适合薄型电子设备的应用。
- 锂钴酸锂离子电池(LiCoO2):具有较高的电压平台和较大的能量密度,适用于高耗电量设备。
6. 锂电池的应用领域锂电池广泛应用于各个领域,包括:- 通信设备:智能手机、平板电脑、无线耳机等。
- 电动工具:电动车、无人机、电动摩托车等。
- 家用电器:手提吸尘器、无线键盘鼠标等。
- 新能源汽车:纯电动车、混合动力车等。
锂电池基础知识培训锂电池是一种常见的电池类型,广泛应用于移动设备、电动车辆和可再生能源存储等领域。
本文将为大家介绍锂电池的基础知识,包括锂电池的结构、工作原理、充放电特性、安全性等方面。
一、锂电池结构锂电池通常由正极、负极、电解质和隔膜组成。
正极材料一般使用氧化物,如钴酸锂(LiCoO2)、磷酸铁锂(LiFePO4)等。
这些正极材料能够释放或吸收锂离子,实现电池的充放电过程。
负极材料通常采用石墨,能够嵌著锂离子形成锂插层化合物。
电解质是锂离子的传导介质,一般采用液态或聚合物电解质。
液态电解质具有高离子传导性和低内阻,而聚合物电解质则具有良好的安全性能。
隔膜用于隔离正负极,防止短路。
二、锂电池工作原理锂电池的工作原理是基于锂离子在正负极材料之间的嵌脱插过程。
充电时,外部电源提供电流,使得正极材料氧化,负极材料脱锂。
锂离子在电解液中移动,通过隔膜到达负极,嵌入到负极材料中。
放电时,锂离子从负极材料脱出,通过隔膜到达正极,嵌入到正极材料中。
同时,电子通过外部电路流动,产生电流,为外部设备供电。
锂电池的充放电过程是可逆的,可以循环多次使用。
三、锂电池充放电特性锂电池的充放电特性与其正负极材料有关。
充电时,锂电池通常采取恒流充电和恒压充电两个阶段。
恒流充电阶段中,电流保持不变,直到电池电压达到设定的峰值电压;恒压充电阶段中,电流逐渐减小,直到电池容量充满,电压保持恒定。
放电时,锂电池的电压会随着放电过程逐渐下降,当电压达到一定程度时需要停止放电,以避免过放。
锂电池的容量可以通过充放电循环实验来测试,常用的容量单位是安时(Ah)。
四、锂电池的安全性锂电池具有较高的能量密度,因此在不正确使用或存储时存在一定的安全风险。
首先,要注意避免过充和过放。
过充会造成电池内部压力过高,甚至发生爆炸;而过放会导致电池无法再次充电,损坏电池。
其次,在存储和携带锂电池时,应注意避免与金属物品短路,避免受到外力撞击。
此外,锂电池在高温环境下的使用会降低其寿命和安全性能,因此要避免长时间暴露在高温环境中。
锂电池基础知识普及
这里给出的是中国一着名锂电池生产商的生产的1865 锂电池,目的仅仅
只是为了让初学者对锂电池的充放特性有所了解。
1 要注意的几点
1.1 0.2c,0.5c,1c
0.2c,0.5c,1c 的含义是以0.2 倍,0.5 倍,1 倍电池容量(1000mAh 的电池的
0.2c,0.5c,1c,分别是200mA,500mA,1000mA)
1.2 充电方式
cc/cv 的含义是先恒流,再恒压,恒流的电流有后面的参数确定。
然后是恒压,恒压的电压对于锂电池是4.2v 正负0.05v。
充电结束的判断有两种,
(1)当电流小到一定程度例如10mA。
(2)当充电时长达到一定时间,例如转入恒压充电状态后2 小时。
1.3 容量
这个可能是初学者最感兴趣的内容了,这个概率也是最混乱的了。
按工业标
准来说,对于锂电池,一般标称的容量是最小容量,这个容量是一批电池中,
在25 度室温条件下,先以cc/cv0.5c 充满,并静置一段时间后(一般是12 小时)。
以0.2c 电流恒流放电放电至3.0v(也有标准是2.75V,不过影响不大,3v 到
2.75v 下降的很快没多少容量的),所放出的容量值,由于一批电池肯定有个体
差异,实际放出容量最低的那个电池的容量值。
也就是是说,这一批任何一个
电池实际容量都应该大于或等于标称容量。
这里请注意几个关键参数,一个是
温度,其次是充电方法,最关键的是放电电流。
这些因素都会影响到最终测得
的容量。
为什么说这个概念混乱呢,那是因为客观上很多因素都对这个参数有。
锂电池的基本原理及电化学基础知识锂电池(Lithium-ion battery,简称Li-ion电池)是一种用锂离子在正负极之间嵌入和释放,以实现电能存储和释放的可充电电池。
锂电池具有高能量密度、长循环寿命、低自放电率等优点,在移动电子产品、电动车辆等领域得到广泛应用。
正极材料通常使用钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、三元材料(LiNiCoMnO2)等化合物,其中钴酸锂电池具有高能量密度但价格较高,锰酸锂电池成本低但能量密度较低。
负极材料主要有石墨和硅等,其中硅具有更高的储能能力,但容量衰减较快。
电解质常使用有机溶液,如碳酸锂和聚合物电解质。
在充电过程中,正极材料释放锂离子,锂离子经过电解质被负极材料嵌入。
负极材料的晶格结构发生了变化,形成了锂化合物(例如LiC6)。
在这一过程中,电解液中的锂离子运动到负极材料,同时正极材料中的锂离子通过电解液移动到负极材料的表面。
此外,电池的外电路也会进行电荷和电流的传递。
在放电过程中,发生了相反的化学反应。
负极材料释放嵌入其中的锂离子,锂离子通过电解质移动到正极材料。
这个过程会释放出储存在锂离子中的电荷,供电给外部设备使用。
锂电池的电化学基础知识包括电势差(电压)、电容量、循环寿命和功率密度等参数。
电势差是锂电池的电动势差,其大小与正负极材料的电荷转换能力有关。
较高的电势差意味着更高的电压输出,可以驱动更多的设备。
电容量是指电池能够存储和释放的电荷量。
它反映了电池储能的能力,单位通常为安时(Ah)或毫安时(mAh)。
电容量越大,电池的续航能力越强。
循环寿命是指电池能够经历多少次完整的充放电循环,而保持其额定容量的能力。
循环寿命取决于材料的稳定性和电极结构等因素。
功率密度是指电池在给定时间内提供的电能和其体积或质量之比。
较高的功率密度意味着电池可以在较短时间内释放更多的电能,适用于高功率需求的设备。
总之,锂电池的基本原理是利用锂离子在正负极材料之间嵌入和释放,实现电能的存储和释放。
锂离子电池基础知识大汇总(电池人常识)现已广泛被大家使用的锂离子电池是由锂电池发展而来的。
所以在认识锂离子电池之前,我们先来介绍一下锂电池。
举例来讲,以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。
锂电池的负极材料是锂金属,正极材料是碳材。
按照大家习惯上的命名规律,我们称这种电池为锂电池。
锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极材料是碳材。
电池通过正极产生的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程,为了区别于传统意义上的锂电池,所以人们称之为锂离子电池。
锂离子电池的广泛用途发展高科技的目的是为了使其更好的服务于人类。
锂离子电池自1990年问世以来,因其卓越的性能得到了迅猛的发展,并广泛地应用于社会。
锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域,象大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等,且越来越多的国家将该电池应用于军事用途。
应用表明,锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。
锂离子电池的主要构成(1)电池盖(2)正极----活性物质为氧化钴锂(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)电池壳锂离子电池的优越性能我们经常说的锂离子电池的优越性是针对于传统的镍镉电池(Ni/Cd)和镍氢电池(Ni/MH)来讲的。
那么,锂离子电池究竟好在哪里呢?(1)工作电压高(2)比能量大(3)循环寿命长(4)自放电率低(5)无记忆效应(6)无污染以下是镍镉、镍氢、锂离子电池性能的对比:镍氢电池和锂电池的区别镍镉电池和镍氢电池的区别镍氢电池镍氢电池是有氢离子和金属镍合成,电量储备比镍镉电池多30%,比镍镉电池更轻,使用寿命也更长,并且对环境无污染,无记忆效应。
镍氢电池的缺点是价格镍镉电池要贵好多,性能比锂电池要差。
锂离子电池以锂离子电池为材料的一种高能量密度电池。
锂离子电池还是一种智能电池,它可以与专用原装智能充电器配合,达到最短的充电时间、最大的寿命周期及最大的容量。
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.内置电池内置电池的封形式也有两种,超声波焊接和包标(使用商标将电池全部包起)超声波焊接的电池主要有:NOKIA 8210,8250,8310,7210等.包标的电池就很多了,如前两年很浒的MOTO998 ,8088了.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)负极电芯的构造电芯的正极是LiCoO2加导电剂和粘合剂,涂在铝箔上形成正极板,负极是层状石墨加导电剂及粘合剂涂在铜箔基带上,目前比较先进的负极层状石墨颗粒已采用纳米碳。
根据上述的反应机理,正极采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2,其中LiCoO2本是一种层结构很稳定的晶型,但当从LiCoO2拿走XLi后,其结构可能发生变化,但是否发生变化取决于X的大小。
通过研究发现当X>0.5时Li1-XCoO2的结构表现为极其不稳定,会发生晶型瘫塌,其外部表现为电芯的压倒终结。
所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-XCoO2中的X值,一般充电电压不大于4.2V那么X小于0.5 ,这时Li1-XCoO2的晶型仍是稳定的。
负极C6其本身有自己的特点,当第一次化成后,正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中,当放电时Li回到正极LiCoO2中,但化成之后必须有一部分Li留在负极C6中,心以保证下次充放电Li的正常嵌入,否则电芯的压倒很短,为了保证有一部分Li留在负极C6中,一般通过限制放电下限电压来实现。
所以锂电芯的安全充电上限电压≤4 .2V,放电下限电压≥2.5V。
3.0工作原理锂离子电池内部成螺旋型结构,正极与负极之间由一层具有许多细微小孔的薄膜纸隔开。
锂离子电芯是一种新型的电池能源,它不含金属锂,在充放电过程中,只有锂离子在正负极间往来运动,电极和电解质不参与反应。
锂离子电芯的能量容量密度可以达到300Wh/L,重量容量密度可以达到125Wh/L。
锂离子电芯的反应机理是随着充放电的进行,锂离子在正负极之间嵌入脱出,往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在,因此锂离子电芯更加安全稳定。
锂离子电池的正极采用钴酸锂,正极集流体是铝箔;负极采用碳,负极集流体是铜箔,锂离子电池的电解液是溶解了LiPF6的有机体。
锂离子电池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,生茶鞥的锂离子经过电解液运动到负极。
而作为负极的碳呈现层状结构,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。
同样道理,党对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,有运动回到正极。
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。
锂离子电池盖帽上有防爆孔,在内部压力过大的情况下,防爆孔会自动打开泄压,以防止出现爆炸的现象。
锂离子电池的性能1、高能量密度与同等容量的NI/CD或NI/MH电池相比,锂离子电池的重量轻,其体积比能量是这两类电池的1.5~2倍。
2、高电压锂离子电池使用高电负性的含元素锂电极,使其端电压高达3.7V,这一电压是NI/CD或NI/MH电池电压的3倍。
3、无污染,环保型4、循环寿命长寿命超过500次5、高负载能力锂离子电池可以大电流连续放电,从而使这种电池可被应用于摄象机、手提电脑等大功率用电器上。
6、优良的安全性由于使用优良的负极材料,克服了电池充电过程中锂枝晶的生长问题,使得锂离子电池的安全性大大提高。
同时采用特殊的可恢复配件,保证了电池在使用过程中的安全性。
※在生产加工中如何保证设计好的C/A比成了生产加工中的关键。
所以在生产中应就以下几个方面进行控制: 1.负极材料的处理1)将大粒径及超细粉与所要求的粒径进行彻底分离,避免了局部电化学反应过度激烈而产生负反应的情况,提高了电芯的安全性。
2)提高材料表面孔隙率,这样可以提高10%以上的容量,同时在C/A 比不变的情况下,安全性大大提高。
处理的结果使负极材料表面与电解液有了更好的相容性,促进了SEI膜的形成及稳定上。
2.制浆工艺的控制1)制浆过程采用先进的工艺方法及特殊的化学试剂,使正负极浆料各组之间的表面张力降到了最低。
提高了各组之间的相容性,阻止了材料在搅拌过程“团聚”的现象。
2)涂布时基材料与喷头的间隙应控制在0.2mm以下,这样涂出的极板表面光滑无颗粒、凹陷、划痕等缺陷。
3)浆料应储存6小时以上,浆料粘度保持稳定,浆料内部无自聚成团现象。
均匀的浆料保证了正负极在基材上分布的均匀性,从而提高了电芯的一致性、安全性。
3.采用先进的极片制造设备1)可以保证极片质量的稳定和一致性,大大提高电芯极片均一性,降低了不安全电芯的出现机率。
2)涂布机单片极板上面密度误差值应小于±2%,极板长度及间隙尺寸误差应小于2mm。
3)辊压机的辊轴锥度和径向跳动应不大于4μm,这样才能保证极板厚度的一致性。
设备应配有完善的吸尘系统,避免因浮尘颗粒而导致的电芯内部微短路,从而保证了电芯的自放电性能。
4)分切机应采用切刀为辊刀型的连续分切设备,这样切出的极片不存在荷叶边,毛刺等缺陷。
同样设备应配有完善的吸尘系统,从而保证了电芯的自放电性能。
4.先进的封口技术目前国内外方形锂离子电芯的封口均采用激光(LASER)熔接封口技术,它是利用YAG棒(钇铝石榴石)激光谐振腔中受强光源(一般为氮灯)的激励下发出一束单一频率的光(λ=1.06mm)经过谐振折射聚焦成一束,再把聚焦的焦点对准电芯的筒体和盖板之间,使其熔化后亲合为一体,以达到盖板与筒体的密封熔合的目的。
为了达到密封焊,必须掌握以下几个要素:1)必须有能量大、频率高、聚焦性能好、跟踪精度高的激光焊机。
2)必须有配合精度高的适用于激光焊的电芯外壳及盖板。
3)必须有高统一纯度的氮气保护,特别是铝壳电芯要求氮气纯度高,否则铝壳表面就会产生难以熔化的Al2O3(其熔点为2400℃)。
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=====LixC63.2 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、 工艺流程锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂,这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。
1、制浆:用专门的溶剂和粘结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涂膜: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,经卷绕支持呢个电池极芯,再经注入电解液、封口等工艺过程,即完成电池的装配过程,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。
锂离子电池配料的基本知识一、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。