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锂离子电池基本知识(一)

锂离子电池基本知识(一)
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

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。

?Li-ion是一种新型的可充电便携式电池。它的额定电压为

3.6—3.8V。他的放电电压会随放电的深度而逐渐下降。

4、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。

?Li-ion的正极材料是氧化锂钴,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,所以人们称之为Li-ion。

5、Li-ion电池的工作原理是什么?

?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。

6、公司Li-ion电池的主要结构是怎样的?

?Li-ion电池主要有以下几部分组成:

?1)钢壳电池:电池上下钢质盖板,直通钢质壳身,铝质铆

钉;

?铝壳:铝质顶板,铝质壳身,钢质铆钉。

?2)正极——钴酸锂的活性物质及铝质基体;

?3)隔膜——一种特殊的复合有机膜;

?4)负极——活性物质为碳,铜质基体;

?5)一定比例有机物组成的电解液体系。

7、Li-ion电池有哪些优点?哪些缺点?

?Li-ion电池具有以下优点:

?1)单体电池的工作电压高达3.6-3.8V;

?2)比能量大。目前邦凯钢壳电池能达到的实际比能量为

100-115W.h/kg和240-253W.h/L(2倍于Ni-Cd,1.5倍于Ni-MH),随着技术发展,比能量可高达150W.h/kg和400W.h/L

?3)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

少),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;

因电池在充电过程中电压会不断上升,故必须在4.1V-4.2V的恒

压下充电;

?B、过放保护:过放会导致大量活性物质容量不可逆而大量衰

减,故也需要有保护线路控制。

8、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,人们进行了非常严格、周密

的电池安全性能设计,以达到电池安全考核指标。

?1)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,

考察电池的安全性能。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下的性

能情况。隔膜135℃自动关断保护

?2)采用国际先进的Celgard2300PE-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。

?3)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,电池内阻大幅增加,电池内部形成大面

积断路,电池不再升温。

9、什么是充电限制电压?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。

我公司的充电限制电压为4.2V。

?b) 标称电压

?用以表示电池电压的近似值。

?c) 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、Li-ion电池铝壳和钢壳电池比较它们的区别有哪些?

?同型号的铝壳电池重量较钢壳轻。

?铝壳电池的容量稍高。

?由于钢壳和铝壳的内部结构不同,所以壳体表现出来的正负极

也存在着差别,钢壳电池的外壳为负极,顶部为正极;铝壳电池的正好相反,外壳为正极,顶部为负极。

?两种型号电池在内阻和电压方面没有很大分别。

11、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)中,每种充电电池都具有自己独特的化学性质。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容量的二倍,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:大大减少了镍镉电池中存在的“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%,这对于象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。

二.电池性能术语(一)目录

1、为什么恒压充电电流会逐渐减少?

2、什么是电池内阻?

3、什么是电池的容量?

4、什么是开路电压?什么是工作电压?

5、什么是(充放电)倍率?什么是时率?

6、什么是自放电率?

7、什么是放电平台?

1、为什么恒压充电电流会逐渐减少?

?因为恒流过程终止时,电池内部的电化学极化仍然保持再整个

恒流中相同的水平,恒压过程中,在恒定电场作用下,内部Li+的浓差极化在逐步消除,离子的迁移数和速度表观为电流的逐渐减少。

2、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。电池内阻值大,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,才能确保所得到的值的精确度。

3、什么是电池的容量?怎样计算?影响电池容量的有哪些因素?

?电池的容量有额定容量和实际容量之分。

?电池的额定容量是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。

?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(1Ah=1000mAh)。

?影响电池容量的因素主要有两个方面:一是活性物质的重量;

二是活性物质的利用率。活性物质的利用率包括A、活性物质的活性:残余电化学反应的能力,与其晶形结构、制造方法和含杂质多少有关;B、电极和电池的结构:成型方法、极板孔径、厚度、真实表面积大小;C、电解液的组成;D、制造工艺;E、放电制度(T放、I放、V终)

4、什么是开路电压?什么是工作电压?

?开路电压是指电池在非工作状态下即电路中无电流流过时,电

池正负极之间的电势差。一般情况下,Li-ion电池充满电后开路电压为4.1—4.2V左右,放电后开路电压为3.0V左右。通过对电池的开路电压的检测,可以判断电池的荷电状态。

?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

流过时电池正负极之间的电势差。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压,充电时则与之相反。Li-ion的放电工作电压在3.6V左右。

5、什么是放电平台?

?放电平台是指在电池任何倍率的电流下恒压充到电压为4.2V,

并且充电电流小于0.01C时停止充电即充满电后,然后搁置10

分钟,在任何倍率的放电电流下放电至3.6V时的放电时间。

?因一般使用锂离子电池的用电器的工作电压都要求在3.6V以

上,如果低于这个值,则会出现无法工作的情况。所以放电平

台是衡量电池性能好坏的重要标准之一。

6、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,则600mAh为1C(1倍率),300mA

则为0.5C,6A(6000mA)为10C,以此类推。

?时率又称小时率,是指电池以一定的电流放完其额定容量所需

的小时数。如电池的额定容量为600mAh,以600mA的电流放完其

额定容量需1小时,故称600mA的电流为1小时率,以此类推。

7、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。主要受电池的制造工艺、材料、

储存条件等因素的影响。是衡量电池性能的重要参数。

?注:电池100%充满电开路搁置后,一定程度的自放电正常现象。

在GB标准规定Li-ion后在20±2℃条件下开路搁置28天,可允许

电池有的容量损失。

三.电池性能术语(二)目录

1、什么是内压?

2、为什么要储存电池后才能包装出货?

3、什么是化成,为什么要化成?

4、什么是分容?

5、什么是Li-ion充/放电的仲裁制式制度?

6、什么是充电效率?什么是放电效率?

7、如何计算Li-ion电池的放电容量?

8、手机电池的待机时间是如何衡定的?

9、锂离子电池的主要制造过程是怎样的?

1、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剂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任何形式的过充都会导致电池性能受到严重破坏,甚至

爆炸。故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。

2、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。电池经过一定时间的储存后,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。

3、什么是化成,为什么要化成?

?组装后的电池,被给予一定的电流,使得电池正负极活性物质

被激发,最后使电池具有放电能力的电化学过程称为化成;?因为电池只有经过化成后才能够用来作为电源使用,所以需要

化成。

4、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。

5、什么是锂离子的检验仲裁充/放电制式?

?仲裁充电制式在给Li-ion充电的各种方法中,检验的仲裁充

电制式是指在环境温度20℃±5℃的条件下以0.2C充电,当电池端电压达到充电限制电压时,改为恒压充电,直到充电电流小于或等于0.01C,最长时间不大于8h停止充电。

?仲裁放电制式仲裁放电制式是指在环境温度20℃±5℃的

条件下以0.2C放电,直至电池端电压达到放电限制电压。

6、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

储存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

际电量与电池的额定容量之比,主要受放电倍率,环境温度,内阻等因素影响,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。

7、如何计算Li-ion电池的放电容量?

?在没有特别指明的情况下,电池放电容量均是指在一定倍率的

恒流下放电至2.75V时所持续的时间。电池在不同温度下的放电容量均可根据该电池的放电时间(T)和放电电流(I)来计算的公式位: C(mAh)=I(mA)*T(h)。

?以公司的产品为例如,一只BK033555额定容量为550mAh的电池

在常温下用恒流0.5C5A(275mA)放电,由4.2V放电至2.75V时所持续的时间为125min,利用以上的公式计算它的放电容量(C))应是:放电电流I(275mA)*放电时间125/60(h)=572mAh,由此得出该电池的放电容量为572mAh。

8、手机电池的待机时间是如何衡定的?

?厂家在测试电池的充放电性能时,电池处于连续放电的状态,

如0.5C放电至2.75V时,放电时间为120min,当消费者在使用手机的过程中,只有在播出或接进电话时,才会有较大电流(电流的大小随厂家的电路设计而各有不同)消耗电池中储存的化学能。在开机但没有使用的情况下,虽然电路中也有对电池能量的消耗,但电流相对很小,所以0.5C下120min的放电时间分批分期的使用,品质较好的电池可能会出现待机3天,甚至5天时间的情况。

9.锂离子电池的主要制造过程是怎样的?

?Li-ion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)配料

?用专门的溶剂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。

四.其他参考资料(电池块部分目录

1、电池块的内阻受哪些因素影响?

2、PCB有哪几种?

3、什么是Li-ion电池保护IC?

4、I C有哪些主要技术指标?

5、Li-ion的PCB能互换吗?

6、什么是NTC热敏电阻?

7、什么是PTC热敏电阻?

8、为什么Li-ion需保护电路?

9、什么是NTC热敏电阻?

10、手机电池块保护线路板原理。

1、电池块的内阻受哪些因素影响?

?电池块的内阻总是小一些好。因为内阻小,意味着使用过程中

电池块本身消耗的能量小,也意味着可向外输出的电能就多,

反之亦然。电池块的内阻主要由四部分组成,举例如下:

?A、Li-ion的内阻。该值随电池型号而异,一般在30~50m 之间,

且随着电池容量的饱和度而略有差异。

?B、PCB板上的MOS FET的内阻。由于板上两只MOS FET是串联使

用的,所以,计算时应把两只管子的内阻都算上。一般的是

20m /只。

?C、可恢复保险丝的电阻。该值随所用的型号及电流而异,一般

为30~50m 之间。

?D、接线电阻。这部分包括弹簧片接触电阻、电池与PCB板连接

的Ni带的电阻、PCB板印制电路的电阻。三部分加起来约有30m

左右。

?现以公司063048为例说明如下:

?A、电池:063048——30-50 m ,以40 m 计

?B、MOSFET:uPA1870——两管40 m

?C、可恢复保险丝VIP210——30 m

?D、接线——30 m

?则该电池块总内阻约为:40+40+30+30=140 m

2、PCB有哪几种?

?根据所适用的电池数量来分,有适合一节Li-ion使用的PCB板,

当然也就有适合两节、三节、四节Li-ion使用的不同的PCB板。

值得注意的是,由于不同的制造商生产的Li-ion特性各不相同,各公司按各自电池的特性设计出的单节Li-ion电池PCB板是不

能互换使用的。也就是说对不同的公司生产的Li-ion产品,PCB

板是没有通用性的。

?按照PCB板的材料划分,则有两种。一种是普通的玻璃纤板也称

硬板,另一种是柔性电路板。

?硬板的板基材料是玻璃纤维,其绝缘性、高频电特性都很好,

但较脆,不能弯曲。在电池保护电路中常用的是0.4~0.8mm厚的

玻纤板。

?另一种是柔性板。它的板基材料是聚脂或聚酰亚胺,其特点是

柔性好、可弯曲成90°安装,其厚度一般为0.1mm左右,所以占

的体积小,适合小型电池块使用,但成本高,是玻纤板的3~5

倍。

3、什么是Li-ion电池保护IC?

在Li-ion使用过程中,过充电、过放电对Li-ion的电性能都会造成一定的影响,为了避免使用中出现这种现象,专门设计了一套电

路,并用微电子技术把它小型化,成为一个芯片,该芯片俗称

Li-ion保护 ic。

它是电池块保护电路中最重要的元器件,主要功能是时刻采样电池电压与回路中电流来判断是否应关断对应的场效应管来将充放电回路断开。现有单节、两串、三串、四串等。

4、IC 有哪些主要技术指标?

?有12种:

?1)过充电检测电压:V CU:4.275±25 mv(4.25 4.275 4.30)

?2)过充电恢复电压:V CL:4.175±30mv(4.145 4.175

4.205)

?3)过放电检测电压:V DL:2.3±80mv(2.22 2.3 2.38)?4)过放电恢复电压:V DU:2.4±0.1mv(2.3 2.4 2.5)

?5)过电流检测电压:VIOV1:0.1±30mv(0.07V 0.1 0.13V)? VIOV2:0.5±0.1mv(0.4 0.5 0.6)

?6)短路检测电压:Vshort:-1.3V(-1.7 -1.3 -0.6)?7)过充电检测延时:tcu: 1s(0.5 1 2)

?8)过放电检测延时:tdl: 125ms(62.5 125 250)

?9)过流延时:TioV1: 8ms(4 8 16)

? TioV2: 2ms(1 2 4)

?10)短路延时:Tshort: 10us(10 50us)

?11)正常功耗:10PE: 3uA(1 3 6 uA)

?12)静电功耗:1PDN: 0.1uA

5、Li-ion的PCB能互换吗?

?不能。主要原因是:

?1)不同的Li-ion生产厂家生产的Li-ion的性能不一,从而所选

用的IC也不一样,主要指过充电检测电压。

?2)采用不同的MOS管由于其内阻不一,所以根据工作电流应选

用不同的IC;

?3)识别电阻不一样。

6、什么是NTC热敏电阻?

?NTC热敏电阻,即负温度系数(negative temperature

coefficient)热敏电阻的英文首字母缩写,其阻值随温度升高

而减小。主要作用是感应电池组的表面温度变化,通过阻值的

变化转化成电性信号输出。基本参数有阻值、封装、精度,B

常数。B常数定义为:现用在保护电路中起温度保护作用。

7、什么是PTC热敏电阻?

?PTC热敏电阻,即正温度系数(position temperature

coefficient)热敏电阻的英文首字母缩写,其电阻值随温度升

高而增大,基要参数有阻值、封装、精度。现用在保护电路中

起阻断回路中电流用。现用的是两端带有镍带,需点焊的,叫

过流保护器,英文名为“polyswitch”,内阻有30m 左右。现

也有贴片式的但封装体积较大。内阻仍不能减少。反应速度慢。

?常见型号B705C(数字705表示开关的工作温度为70±5℃)。能迅

速感应电路中电池组温度的变化,当电池过充使开关内双金属

片的温度达到开关的额定值,金属片跳脱,电路断开,从而保

护电池不受破坏。当电池组温度恢复后,则开关又可回复到正

常状态。

?热敏开关一般故障为金属片跳脱后不复位,导致电池组零电压,

不能工作。

?正常的热敏开关相当于导体通路,电阻很小,故障态开关相当

于开路。用万用表欧姆档测量开关之电阻,即可判断开关是否

正常,可更换开关,排除故障。

8、为什么Li-ion需保护电路?

?比较镍氢、镍镉、Li-ion充电特性曲线可知:镍氢、镍镉电池

充满电时,其电压会有一点下降,故可以根据回落电压来判断

电池是否充满。而Li-ion充满时电压并不下降。只能根据电压

来判断电池是否充满,而镍氢、镍镉电池过充过放时不会发生

危险,而Li-ion过充电时,将会着火或爆炸,故需要加保护电

路来保护电池以及免于发生危险。

9、什么是NTC热敏电阻?

?NTC热敏电阻,即负温度系数(negative temperature

coefficient)热敏电阻的英文首字母缩写,其阻值随温度升高

而减小。主要作用是感应电池组的表面温度变化,通过阻值的

变化转化成电性信号输出。基本参数有阻值、封装、精度,B

常数。B常数定义为:现用在保护电路中起温度保护作用。

10、手机电池块保护线路板原理。

?通常状态:

?保护ic时刻采样电池电压和充放电回路中电流,当电池电压在

过放电检出电压以上且在过充电检出电压以下,回路中的电流

小于过流检测电流时,充放电控制用MOS管均打开,这时可自由

充放电,这种状态叫通常状态。

?过充电保护:

?在通常充电状态下,当电池电压达到或超过过充电检测电压,

并持续时间超过过充电检测延时时间时,保护ic CO端输出低电

平,使过充电控制用MOS管关断,将回路断开。过充电回复一般

是电池电压低于过充电释放电压时,过充电控制用MOS管重新打

开。恢复至通常状态。

?过放电保护:

?在通常放电状态下,当电池电压达到或低于过放电检测电压并

持续时间超过过充电检测延时时间时,保护ic DO端输出低电

平,使过放电控制用MOS管关断,将回路断开。过放电回复一般

是电压回升至过放电释放电压以上时,过放电控制用MOS管重新

打开。恢复至通常状态。有些公司保护IC,是电压回复到过放

电释放电压以上,且必须用充电器接一下电池块才能重新打开

MOS管,这样做的好处是关死后,电流消耗非常小。(未完待续)

五.常见故障分析

目录

1、为什么会出现电池零电压(低电压)?及其处理方法?

2、电池组或带线路板电池零电压(低电压)的情况是怎样造成的?如何处理?

3、电池/电池组充不进电有哪些情况?

4、电池/电池组放不出电有哪些情况?

5、有哪些原因可能导致电池的使用寿命短?

6、什么是过充?过充会带来哪些不良后果?怎样避免?

7、什么是过放?过放会带来哪些不良后果?怎样避免?

8、电池在什么样的情况下会发生爆炸?如何预防?

9、造成电池短路有哪些因素?会造成什么样的后果?如何预防?

1、为什么会出现电池零电压(低电压)?及其处理方法?

?1)电池有无遭受外部短路或过放、反充(将电池正负极或充电

器正负极反接,电池充电时相当于强制过放);用电器电路是否正常;点焊品电池是否又烧焦的痕迹。

?2)电池有无受高倍率大电流连续过充,导致电池机芯膨胀,内

部正负极直接接触短路。

处理方法:

?1)了解客户电池的具体使用情况;

?2)取同型号电池充电后接入用电器,判断用电器是否正常;

?3)将电池以1C电流充电30分钟,开路放置10分钟左右,如电池

的开路电压稳定在电池的正常电压范围内,则电池可基本恢复正常。如电池已受破坏,则电压无法恢复;如电池未使用便出现此现象后,用1C充电电压无法恢复,则需专业技术人员进一步分析。

?4)可建议客户选用带保险管、温度开关等保护类电子元件或集

成电路的电池(在过电流充放及短路、过充、过放、反充情况下断开电路,从而保护电池不受破坏)。

?5)建议客户注意点焊电流和焊针间的距离。

?过电流保护:

?在通常放电状态下,放电流达到或超过过电流检测电流值且这

个状态持续在过电流检出延迟时间以上时,保护IC DO端即输出低电平,将放电控制用MOS管关断停止放电。VM端电位上升至VDD 电位。当P+、P-间的阻抗达到自动恢复负载阻抗(10MR左右)以上时,过电流状态恢复。

?短路保护:

?也属于过电流,只是电流值更大,保护同样是关断放电控制用

MOS管,当短路状态消除后,MOS管即恢复正常打开状态。短路保护是为保护电池和MOS管用的。

?保护IC内部设有基准电压,过充、过放、过流、短路的检测电

压都是与基准电压通过几个比较器比较来判断的。根据基准电压的不同可将保护IC分档,以适应不同用户的不同需要。有些保护IC内部设有延时电路,外部不需要加延时电容;有些需要外加延时电容。

?两串、三串/两并三串、四串/两并四串与单节保护电路原理类

似,主要区别:多了电路电压检测端,当任一节电池电压超过上下限时,即关断对应的MOS管,单节、两串是用N沟道MOS管,三串、四串是用P沟道MOS管。

2、电池组或带线路板电池零电压(低电压)的情况是怎样造成的?如何处理?

?1)检查电池是否零(低)电压;

?2)检查电池组的连接及电子元件、保护电路有无异常。

?3)检查充电设备或充电电路在充电状态下有无充电电压/电流

输出;

?4)环境温度是否过高导致充电效率低(最佳温度应不超过

40℃);

处理方法:

锂离子电池基本知识

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),

锂离子电池隔膜基础知识培训手册

锂离子电池隔膜基础知 识培训手册 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

关键特性,所以,隔膜性能的优劣直接影响了电池的综合性能。 在我国,锂离子电池原材料已基本实现了国产化,但是隔膜材料却主要依靠进口,一些制作隔膜的关键技术被日本和欧美垄断。最近几年,隔膜在我国已有生产,各项指标也接近或达到了国外产品的水平。 本手册主要介绍锂离子电池用聚烯烃隔膜,从隔膜的生产原理、性能特性、应用等方面来介绍有关隔膜知识。 (二)电池隔膜的分类 制造隔膜的材料有天然或合成的高分子材料、无机材料等。根据原材料特点和加工方法不同,可将隔膜分成有机材料隔膜、编制隔膜、毡状膜、隔膜纸和陶瓷隔膜等。电池用隔膜的分类如下图: 图1 电池用隔膜分类 从上图可知,隔膜可分为半透膜与微孔膜两大类。半透膜的孔径一般小于1nm ,而微孔膜孔径在10nm以上,甚至到几微米。 (三)锂离子电池隔膜的功能及机理 1、隔膜在锂离子电池中的主要功能 ●在电池内部将正、负极分隔开来,防止接触造成短路; ●有良好的离子通过能力; ●有保持电解液的能力; ●有一定的保护电池安全的能力。 2、隔膜机理隔膜中具有大量曲折贯通的微孔,电解液中的离子载体可以在微孔中自由通过,在正负极之间迁移形成电池内部导电回路,而电子则通过外部回路在正负电极之间迁移形成电流,供用电设备利用。 (四)锂离子电池隔膜的主要用途 各种液态锂离子电池,如手机电池、便携式DVD电池、笔记本电脑电池、电动工具电池、GPS电池、电动车和储能装置电池等。 聚烯烃隔膜原料和生产原理 (一)聚烯烃隔膜分类 分类方法按材料分类按工艺分类按结构分类

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

锂离子电池基本知识

锂离子电池基本知识 1、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。 2、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) 3、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/L 3)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。 4、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

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。 以前的NOKIA的老手机的电池(像BL-5C)一般是500mAh,现在的智能手机电池800~1900mAh,电动自行车一般都是10~20Ah,电动汽车一般都是20~200Ah等。 2. 充放电倍率(Charge-Rate/Discharge-Rate) 表示以多大的电流充电、放电,一般以电池的标称容量的倍数为计算,一般称为几C。

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的那么我的这个电池就是 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

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

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。

锂离子电池的基本知识

锂离子电池的基本知识 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:MOTOROLA998,8088,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 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. 第二节锂离子电芯的基本知识 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

关于锂电池的基本知识

关于锂电池的基本知识内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

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!

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? 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

锂电池基础知识三篇

锂电池基础知识三篇 篇一:锂电池基础知识 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6-8μm,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5-7μm,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2-5μm;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120oC常压烘烤2小时左右。 (2)导电剂:脱水。一般用200oC常压烘烤2小时左右。 (3)粘合剂:脱水。一般用120-140oC常压烘烤2小时左右,烘烤温度视分子量的大小决定。

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