电池基础知识培训效果测试
（总分100分，测试时间30分钟）
一．不定项选择。（每题10分共80分）
1. 锂电池主要有哪些结构（ ）
A. 圆柱形电池
B. 方形电池
C. 软包电池
D. 聚合物电池
2. 下列哪些属于锂电池的组成部分（ ）
A. 正极、负极
B. 电解质
C. 隔膜
D. 外壳
3. 锂电池正极主要包括（ ）
A. 活性物质
B. 导电剂
C. 粘结剂
D. 石墨
4. 锂电池负极主要包括（ ）
A. 石墨
B. 粘结剂
C. 导电剂
D. 磷酸铁锂
5. 锂电池对电解液特性的要求有（ ）
A. 能较好的溶解电解质盐，即有较高的介电常数
B. 应有较好的流动性，即低黏度
C. 对电池的其他组件应该是惰性的，尤其是充电状态下的正、负极表面
D. 在很宽的温度范围内保持液态，熔点要低，沸点要高
6. 电解液的组成部分包括以下哪些（ ）
A. 溶剂
B. 锂盐
C. 添加剂
D. 磷酸铁锂
7. 锂电池对隔膜的特性要求（ ）
A. 能够耐电解液的腐蚀
B. 具有一定强度、较高的电子绝缘性
C. 较高的保液性及较高的离子通过性
D. 在一定温度下具有瞬间的关断特性以阻止失控反应的继续进行
8. 按材质，电池外壳有哪些种类（ ）
A. 铝壳
B. 不锈钢
C. 镀镍钢
D. 塑壳 二．简述锂电池的工作原理。（共20分）
答：
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。
电池基础知识培训效果测试
（总分100分，测试时间45分钟）
一．多项选择题（每题8分共40分）
1.锂离子电芯外包装方式（ ）
A.钢壳
B.铝壳
C.圆柱
D软包
2.电池组串并联公式（ ）
A.串联时容量相加
B.串联时容量不变
C.并联时电压相加
D并联时电压不变
3.单节18650容量为2Ah、电压为3.7V，做成11.1V 30Ah电池组的串并（ ）
A.15串3并
B.3串15并
C.3串10并
D10串3并
4.电芯的配对标准有哪些（ ）
A.容量
B.保护板
C.电压
D内阻
5.储控一体锂电池系统，成品电池组测试时需要测试哪些功能（ ）
A.充电功能
B.容量
C.内阻
D放电功能
二．问答题 （每题20分，共60分）
1.储控一体锂电池系统，有哪些部分组成？
2.简述一下生产流程及你所在岗位的注意要点?
3.简述一下太阳能路灯系统的工作原理？
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。
