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锂离子电池的特点锂离子电池的特点 1 .比容量高比容量高 1.锂电池的最大特点是比能量高。比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L来表示。Wh是能量的单位,W是瓦、h是小时;kg是千克(重量单位),L是升(体积电池贮存的能量(以Wh计)。电池的能量是以电池电压(以V计)和电量(以Ah计)的乘积表示。锂电基础知识课件锂电基础知识课件2.电池最高的电压受到电解质的制约。对于水溶液电解质电池(如碱锰电池、铅酸蓄电池、镍镉和镍氢电池),理论上其电动势不可能高于水的分解电压(1-2V)。另一方面,有机电解质的分解电压要远高于水溶液电池的分解电压,可选定的电压范围为4-5V。锂电基础知识课件锂电基础知识课件3.由于锂离子电池采用有机电解质,电池的电压提高约3倍,比容量将提高3倍,所以锂离子电池是高电压、高比容量电池。如比克电池厂电池的能量容量密度高达300WH/L,重量能量密度高达125Wh/Kg,是镉镍电池的2.5倍,是镍氢电池的1.5倍。锂电基础知识课件锂电基础知识课件2 .单电池输出电压高单电池输出电压高单体电池电压高达3.6V3.8V,为镍镉电池或镍氢电池的3倍。锂电基础知识课件锂电基础知识课件3.自放电低自放电低 自放电是指当电池不与外界连接时,由于电池内自发反应而引起的化学能损失。电池的自放电率就是电池贮存一段时间后,电池的初始容量减去电池贮存后的容量占初始容量的比值。锂离子电池的自放电率每月不大于10%,远远小于镍氢电池的30%,镍镉电池的15%。锂电基础知识课件锂电基础知识课件4.使用寿命长使用寿命长 液态锂离子电池在正常使用的情况下,可使用500次循环以上。锂电基础知识课件锂电基础知识课件5.安全性能高安全性能高 由于锂离子电池不含金属锂,电池在充放电过程中,只用锂离子的嵌入和嵌出,并且在初次充电过程中中均形成了一层SEI膜。这就消除了锂枝晶生长的条件,使电池过热和内部短路的机会降低到相当低的地步,从而大大地提高了电池的安全性能。但是在过充过程中,由于电池的开路电压过高,可能导致电解质的分解,从而产生气体和其他不安全的副反应,锂电基础知识课件锂电基础知识课件导致电池鼓壳或安全性能的下降。比克电池率先在国内采用先进的防爆膜技术,当电池过充到一定电压时,防爆膜自动打开,从根本上解决了电池过充的安全问题。锂电基础知识课件锂电基础知识课件6 .无记忆效应无记忆效应电池记忆效应是指电池在未放尽电的情况下充电时,未放尽的电量会使极板结晶,人们称之为记忆效应。当产生记忆效应后,电池容量就会有明显下降。锂离子电池充电前无需放电,无镍镉电池的记忆问题。锂电基础知识课件锂电基础知识课件7. 环境保护环境保护a. 锂离子电池不含任何镉、汞等重金属。b. 生产流程中不产生任何废气和废液。c. 产生的废品均可回收重新利用。d. 产品出货前电池全部真空测漏,保证电池不漏液。e. 成品商对废、旧成品电池进行回收。锂电基础知识课件锂电基础知识课件 锂离子电池的结构和组成锂离子电池的结构和组成锂离子电池主要由正极片、负极片、电解液、隔膜纸、壳体和盖板组成。1. 正极材料正极材料氧化钴锂氧化钴锂 氧化钴锂(LiCoO2)是最早商业化使用的正极材料,也是目前最常用和用量最大的正极材料。该材料的电化学特性优异,初次循环不可逆容量损失小,充放电效率高,热稳定性好,循环寿命长和3.6V的工作电压。但是钴材料成本较高,资源缺乏,因此必须开发少用钴、不用钴的廉价材料,从而大大降低电池的成本。锂电基础知识课件锂电基础知识课件2.负极材料负极材料石墨石墨1.负极材料关键在于能可逆地嵌入和/脱出锂离子,这类材料应具有尽可能低的电极电压,离子有较高的扩散率、高度的脱嵌可逆性、良好的电导率及热力学稳定性。目前的负极材料主要选用碳材料2.石墨材料具有成本低、比容量高(理论容量372mAh/g)、导电性好、初充电效率高、充放电电压曲线稳定的特性。锂电基础知识课件锂电基础知识课件3. 电解液电解液 a.电解液是电池反应过程中锂离子来回移动的载体。目前锂离子电池通常有的电解液是由一些可溶性的电解质盐(如LiPF6)混合在环状碳酸酯溶剂(乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯、等)和线性碳酸溶剂(碳酸二甲酯、碳酸二乙基酯、碳酸甲乙酯)。而现在最常用的是三组分的溶剂,LiPF6+EC+DMC+EMC。锂电基础知识课件锂电基础知识课件4 .粘结剂粘结剂 a.锂离子蓄电池是通过分别在铝箔和铜箔的集流体上涂正/负极活性物质并干燥而成的。在此工艺中,为了将集流体与活性物质粘在一起,要使用粘合剂。通常使用的粘合剂有PVDF,SBR等。锂电基础知识课件锂电基础知识课件5 . 隔膜隔膜 隔膜纸处于正极和负极之间,起隔离作用,主要是防止正极与负极直接接触而导致电池内部短路。在锂离子电池中使用聚烯烃孔薄膜,其厚度在20um左右。最常用的隔膜是PP(聚丙烯)/PE(聚乙烯)双层微孔薄膜。锂电基础知识课件锂电基础知识课件6 . 钢壳(铝壳)和盖板钢壳(铝壳)和盖板钢壳(铝壳)是电池电化学反应系统的容器。盖板在整个电池系统中起密封和输出电流的作用。钢壳(铝壳)和盖板均为不锈钢材质(或铝材),壳体和盖板均采用激光焊接。锂电基础知识课件锂电基础知识课件电池的基本术语电池的基本术语 容量:容量:是指在一定的放电制度下(即一定的放电电流,放电时间,终止电压)电池所给出的电量,常用C表示,电池的容量有称为电池的电容量。理论容量:理论容量:是指按发拉第定律计算出来的容量,或者说活性物质全部参加成流反应所给出的容量。锂电基础知识课件锂电基础知识课件实际容量:实际容量:是指电池在一定的放电制度下实际放出的电量。额定容量:额定容量:是指电池在设计的放电条件下,电池保证给出的最低电量,又称标称容量,如053450A1,其额定容量900mah,实际电池放出的容量都在900 mah以上。锂电基础知识课件锂电基础知识课件循环:循环:是指电池经受一次充电和放电叫一个循环或一个周期。循环寿命:循环寿命:是指电池在一定的放电条件下,电池容量降到某一规定值前所经历的充。放电次数,又叫使用周期。锂电基础知识课件锂电基础知识课件内阻:内阻:是指电流通过电池内部受到的阻力,又叫全阻。开路电压:开路电压:电池在断路时(即没有电流通过两极)电池两极的电极电位之差,又称为电池的开路电压。锂电基础知识课件锂电基础知识课件放电电压放电电压:是指电池在放电时电池两端的电压,也可以说是电流通过外线路时,电池两电极之间的电位差,电池的放电电压有称为电池的工作电压或负载电压。锂电基础知识课件锂电基础知识课件终止电压:终止电压:是指电池放电时电压下降到不能再继续放电的最低电压。这是人为规定的,同一电池,所选择的终止电压可以不一样。充电电压充电电压:是指电池在充电时,外电源加在电池两端的电压。恒压充电恒压充电:是指控制充电电压恒定,这时充电电流随充电时间而变化。锂电基础知识课件锂电基础知识课件恒阻放电恒阻放电:即放电过程中保持负载电阻不变。恒流放电:恒流放电:即放电过程中保持放电电流不变。连续放电连续放电:是指电池在接通后一直放电到终止电压。间歇放电间歇放电:是指放电时有放有停,直到电压达到终止电压为止。锂电基础知识课件锂电基础知识课件谢谢!锂电基础知识课件锂电基础知识课件
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