单击此处编辑母版样式,单击此处编辑幻灯片母版样式,第二层,第三层,第四层,第五层,*,Editor:Frank Veken_Baowang,*,培训教程,锂离子电池基础知识,1,教程大纲,电池分类（10min),锂离子电池之电化学反应机理 (20min),锂离子电池之应用领域（5min),锂离子电池之结构(20min),液态锂离子电池之工艺流程(30min),液态锂离子电池之生产设备(15min),锂离子电池之性能指标(20min),锂离子电池质量认证（10min),2,电池种类划分,一次电池,小型二次电池：镍镉、镍氢、锂离子,铅酸电池,动力电池,燃料电池,太阳能电池-地面光伏发电,其他新型电池,资料来源：D:Veken培训教程电池种类.txt,3,什么叫锂离子电池？,锂离子电池是指Li,+,嵌入化合物为正、负极的二次电池。,正极采用锂化合物Li,X,CoO,2,、Li,X,NiO,2,或Li,X,MnO,2,负极采用锂-碳层间化合物Li,X,C,6,。,电解质为溶解有锂盐LiPF,6,、LiAsF,6,等有机溶液。,在充放电过程中，Li,+,在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，被形象的称为“摇椅电池”。,充电池时，Li,+,从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态。,放电时则相反。,4,锂离子电池电化学反应机理,正极反应：LiCoO,2,=Li,1-x,CoO,2,+xLi,+,+xe,-,负极反应：,C+xLi,+,+xe,-,=CLi,x,电池总反应：,LiCoO2+C=Li,1-x,CoO,2,+CLi,x,放电时发生上述反应的逆反应。,5,锂离子电池特点,高能量密度,高工作电压,长循环寿命,电化学特性稳定,荷电保持能力强,无污染,无记忆效应,6,应用领域,Li-ion Battery,7,锂离子电池结构,正极,活性物质,（LiCoO,2,LiMnO,2,LiNi,x,Co,1-x,O,2,),导电剂、溶剂、粘合剂、基体,负极,活性物质,（石墨、MCMB),粘合剂、溶剂、基体,隔膜（PP+PE）,电解液（LiPF,6,+DMC EC EMC),外壳五金件（铝壳、盖板、极耳、绝缘片）,8,方（角）形锂离子电池结构图,9,圆柱形锂离子电池结构图,密封圈,限流开关,隔膜,绝缘垫,10,软,包,包,装,装,锂,锂,离,离,子,子,电,电,池,池,结,结,构,构,图,图,11,锂,离,离,子,子,电,电,池,池,结,结,构,构,正,正,极,极,正,极,极,基,基,体,体,：,：,铝,铝,箔,箔,（,（,约,约0.020mm,厚,厚),正,极,极,物,物,质,质,：,：,钴,钴,酸,酸,锂,锂+,碳,碳,黑,黑+PVDF,正,极,极,集,集,流,流,体,体,：,：,铝,铝,带,带,（,（,约,约0.1mm,厚,厚,）,）,12,锂,离,离,子,子,电,电,池,池,结,结,构,构,负,负,极,极,负,极,极,基,基,体,体,：,：,铜,铜,箔,箔,（,（,约,约0.015mm,厚,厚),负,极,极,物,物,质,质,：,：,石,石,墨,墨+CMC+SBR,负,极,极,集,集,流,流,体,体,：,：,镍,镍,带,带,（,（,约,约0.07mm,厚,厚,）,）,13,锂,离,离,子,子,电,电,池,池,结,结,构,构,隔,隔,膜,膜,14,锂,离,离,子,子,电,电,池,池,结,结,构,构,电,电,解,解,液,液,性,质,质,：,：,无,色,色,透,透,明,明,液,液,体,体,，,，,具,具,有,有,较,较,强,强,吸,吸,湿,湿,性,性,。,。,应,用,用,：,：,主,要,要,用,用,于,于,可,可,充,充,电,电,锂,锂,离,离,子,子,电,电,池,池,的,的,电,电,解,解,液,液,，,，,只,只,能,能,在,在,干,干,燥,燥,环,环,境,境,下,下,使,使,用,用,操,操,作,作,。,。,15,液,态,态,锂,锂,离,离,子,子,电,电,池,池,生,生,产,产,工,工,艺,艺,流,流,程,程,配,料,料,卷,绕,绕,注,液,液,检,测,测,包,包,装,装,拉,浆,浆,制,片,片,化,成,成,激,光,光,焊,焊,裁,片,片,16,配,料,料,工,工,艺,艺,流,流,程,程,正,极,极,干,干,粉,粉,处,处,理,理,正,极,极,筛,筛,浆,浆,料,料,正,极,极,混,混,干,干,粉,粉,正,极,极,真,真,空,空,搅,搅,拌,拌,负,极,极,干,干,粉,粉,处,处,理,理,负,极,极,真,真,空,空,搅,搅,拌,拌,负,极,极,筛,筛,粉,粉,负,极,极,搅,搅,拌,拌,负,极,极,筛,筛,浆,浆,料,料,正,极,极,拉,拉,浆,浆,负,极,极,拉,拉,浆,浆,正,极,极,负,极,极,17,拉,浆,浆,工,工,艺,艺,流,流,程,程,送,带,带,上,浆,浆,正,、,、,负,负,极,极,浆,浆,料,料,正,、,、,负,负,极,极,裁,裁,片,片,烘,烤,烤,收,带,带,18,裁,片,片,工,工,艺,艺,流,流,程,程,正,极,极,裁,裁,大,大,片,片,正,极,极,划,划,线,线,刮,刮,粉,粉,正,极,极,片,片,辊,辊,切,切,负,极,极,裁,裁,大,大,片,片,负,极,极,称,称,重,重,分,分,档,档,负,极,极,划,划,线,线,刮,刮,粉,粉,负,极,极,片,片,辊,辊,切,切,正,极,极,称,称,重,重,分,分,档,档,负极吸,尘,尘,正极制,片,片,负极制,片,片,19,制片工,艺,艺流程,正极真,空,空烘烤,正极吸,尘,尘,正极片,辊,辊压,负极真,空,空烘烤,负极吸,尘,尘,负极片,辊,辊压,负极,贴胶纸,正极焊,极,极耳,负极焊,极,极耳,卷绕,卷绕,正极贴,胶,胶纸,正极吸,尘,尘,负极,冲压极,耳,耳,20,卷绕工,艺,艺流程,卷绕,贴底,部,部胶,纸,纸,压芯,入壳,正、,负,负极,片,片,配片,隔膜,隔膜,裁,裁剪,测短路,套绝,缘,缘片,并,并固,定,定,负、,正,极极,耳,耳点,焊,焊,离心,入,入壳,测短路,压盖,帽,帽,激光,焊,焊,底部,超声,焊,焊,铝镍,复,复合,带,带,21,激光,焊,焊工,艺,艺流,程,程,上夹,具,具,称重,分,分级,激光,焊,焊接,注液,全检内阻,全检气密性,22,注液,工,工艺,流,流程,真空,烘,烘烤,称重,注液,化成,贴胶,纸,纸,套胶,圈,圈,擦洗,23,化成,工,工艺,流,流程,高温,烘,烘烤,分容,化成,测电,压,压、,贴,贴不,干,干胶,，,，半,成,成品,入,入库,清洗,压钢,珠,珠,高温,贮,贮存,自检电压,铝镍,复,复合,片,片点,焊,焊,24,检测,包,包装,工,工艺,流,流程,充电,反充,电,电,放电,客户,装盒,、,、包,装,装,全检电压,清洗,全检内阻,全检尺寸,25,液态,锂,锂离,子,子电,池,池生,产,产所,用,用设,备,备,真空,搅,搅拌,机,机,拉浆,机,机（,涂,涂布,机,机）,裁切,机,机,辊压,机,机,卷绕,机,机,激光,焊,焊机,真空,注,注液,机,机,化成,检,检测,柜,柜,26,液态,锂,锂离,子,子电,池,池性,能,能,常规,性,性能,：,：,容量,电,电压,内,内阻,可靠,性,性性,能,能：,循环,寿,寿命,放,放电,平,平台,自,自放,电,电,贮,贮存,性,性能,高低,温,温性,能,能,安全,性,性能,过充,短,短,路,路,针,针刺,跌,跌,落,落,湿,湿水,低,低,压,压,振,振动,27,容量,电池,在,在一,定,定放,电,电条,件,件下,所,所能,给,给出,的,的电,量,量称,为,为电,池,池的,容,容量,，,，以,符,符号C表,示,示。,常,常用,的,的单,位,位为,安,安培,小,小时,，,，简,称,称安,时,时（Ah,）,）或,毫,毫安,时,时（mAh）,。,。,电池,的,的容,量,量可,以,以分,为,为理,论,论容,量,量、,额,额定,容,容量,、,、实,际,际容,量,量。,理论,容,容量,是,是把,活,活性,物,物质,的,的质,量,量按,法,法拉,第,第定,律,律计,算,算而,得,得的,最,最高,理,理论,值,值。,为,为了,比,比较,不,不同,系,系列,的,的电,池,池，,常,常用,比,比容,量,量的,概,概念,，,，即,单,单位,体,体积,或,或单,位,位质,量,量电,池,池所,能,能给,出,出的,理,理论,电,电量,，,，单,位,位为Ah/kg（mAh/g),或,或Ah/L(mAh/cm,3,)。,实际,容,容量,是,是指,电,电池,在,在一,定,定条,件,件下,所,所能,输,输出,的,的电,量,量。,它,它等,于,于放,电,电电,流,流与,放,放电,时,时间,的,的乘,积,积，,单,单位,为,为Ah,，,，其,值,值小,于,于理,论,论容,量,量。,额定,容,容量,也,也叫,保,保证,容,容量,，,，是,按,按国,家,家或,有,有关,部,部门,颁,颁布,的,的标,准,准，,保,保证,电,电池,在,在一,定,定的,放,放电,条,条件,下,下应,该,该放,出,出的,最,最低,限,限度,的,的容,量,量。,28,电压,开路电压,电池在开,路,路状态下,的,的端电压,称,称为开路,电,电压。电,池,池的开路,电,电压等于,电,电池的正,极,极的还原,电,电极电势,与,与负极电,极,极电势之,差,差。,工作电压,工作电压,指,指电池接,通,通负载后,在,在放电过,程,程中显示,的,的电压，,又,又称放电,电,电压。在,电,电池放电,初,初始的工,作,作电压称,为,为初始电,压,压。,电池在接,通,通负载后,，,，由于欧,姆,姆电阻和,极,极化过电,位,位的存在,，,，电池的,工,工作电压,低,低于开路,电,电压。,29,内阻,电流通过,电,电池内部,时,时受到阻,力,力，使电,池,池的电压,降,降低，此,阻,阻力称为,电,电池的内,阻,阻。,电池的内,阻,阻不是常,数,数，在放,电,电过程中,随,随时间不,断,断变化，,因,因为活性,物,物质的组,成,成、电解,液,液浓度和,温,温度都在,不,不断地改,变,变。,30,循环寿命,电池在完,全,全充电后,完,完全放电,，,，循环进,行,行，直到,容,容量衰减,为,为初始容,量,量的75%，此时,循,循环次数,即,即为该电,池,池之循环,寿,寿命,循环寿命,与,与电池充,放,放电条件,有,有关,锂离子电,池,池室温下1C充放,电,电循环寿,命,命可达300-500次（,行,行业标准,）,），最高,可,可达800-1000次。,31,自放电,电池完全,充,充电后，,放,放置一个,月,月。然后,用,用1C放,电,电至3.0V，其,容,容量记为C,2,；电池初,始,始容量记,为,为C,0,；1-C,2,/C,0,即为该电,池,池之月自,放,放电率,32,记忆效应,记忆效应,是,是针对镍,镉,镉电池而,言,言的，由,于,于传统工,艺,艺中负极,为,为烧结式,，,，镉晶粒,较,较粗，如,果,果镍镉电,池,池在它们,被,被完全放,电,电之前就,重,重新充电,，,，镉晶粒,容,容易聚集,成,成块而使,电,电池放电,时,时形成次,级,级放电平,台,台。电池,会,会储存这,一,一放电平,台,台并在下,次,次循环中,将,将其作为,放,放电的终,点,点，尽管,电,电池本身,的,的容量可,以,以使电池,放,放电到更,低,低的平台,上,上。在以,后,后的放电,过,过程中电,池,池将只记,得,得这一低,容,容量。同,样,样在每一,次,次使用中,，,，任何一,次,次不完全,的,的放电都,将,将加深这,一,一效应，,使,使电池的,容,容量变得,更,更低。,要消除这,种,种效应，,有,有两种方,法,法，一是,采,采用小电,流,流深度放,电,电（如用0.1C,放,放至0V,）,）一是采,用,用大电流,充,充放电（,如,如1C）,几,几次。,镍氢电池,和,和锂离子,电,电池均无,记,记忆效应,33,锂离子电,池,池质量认,证,证,34,总结,电池是个,比,比较复杂,的,的电化