锂电池培训讲义.ppt

锂离子电池基础知识 主讲:林老师 锂离子电池特点 能量密度高 相对电池而言锂电池能量密度高。具有高储存能量密度，目前已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍； 体积比能量（Wh/L）=电池容量ah*电压v/电池内腔体积,L 质量比能量（Wh/kg）=电池容量ah*电压v/电池重量，kg 锂离子电池特点 电压平台高 单体电池的平均电压为3.7V或3.2V，约等于3只镍镉电池或镍氢电池的串联电压，便于组成电池电源组； 钴酸锂,锰酸锂电池标称电压3.7V 磷酸铁锂电池标称电压3.2V 三元材料电池标称电压3.6V 锂离子电池特点 循环寿命好 锂电池使用寿命相对较长，使用寿命可达到6年以上，磷酸亚铁锂为正极的电池用1C充放，有可以使用2000次的记录； 高低温适应性强 锂电池高低温适应性强，可以在-20℃--60℃的环境下使用，经过工艺上的处理，可以在-45℃环境下使用； 锂离子电池特点 无记忆效应 对于锂电池的“激活”问题，众多的说法是：充电时间一定要超过12小时，反复做三次，以便激活电池。这种“前三次充电要充12小时以上”的说法，明显是从镍电池（如镍镉和镍氢）延续下来的说法。所以这种说法，可以说一开始就是误传。锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别，而且可以非常明确的告诉大家，我所查阅过的所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电，特别是不要进行超过12个小时的超长充电。通常，手机说明书上介绍的充电方法，就是适合该手机的标准充电方法。 环保性能好 绿色环保，不论生产、使用和报废，都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。 元器件简介 保护板通常包括控制IC、MOS开关及辅助器件NTC、ID存储器等。其中控制IC，在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与外电路沟通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻（数十毫秒）控制MOS开关关断，保护电芯的安全。 1、过充保护 当电池被充电使电压超过设定值VC(4.25-4.35V)后，VD1翻转使Cout变为低电平，T1截止，充电停止，当电池电压回落至VCR(3.8-4.1V)时，Cout变为高电平，T1导通充电继续， VCR小于VC一个定值，以防止频繁跳变。 2、过放保护 当电池电压因放电而降低至设定值VD（2.3-2.5V）时， VD2翻转，以短时间延时后，使Dout变为低电平，T2截止，放电停止，当电池被置于充电时，内部或门被翻转而使T2再次导通为下次放电作好准备。 3、过流、短路保护 当电路充放回路电流超过设定值或被短路时，短路检测电路动作，使MOS管关断，电流截止。 高低温性能 高温性能 电池充满电后,将电池放入55℃±2℃的高温箱中恒温2h,然后以1C电流放电至终止电压,放电时间不低于51min,该实验结束后,将电池取出在环境温度20℃±5℃的条件下搁置2h,电池外观无变形,无爆裂 低温性能 电池充满电后,将电池放入-20℃±2℃的低温箱中恒温16h~24h,然后以0.2C电流放电至终止电压,放电时间不低于3h,该实验结束后,将电池取出在环境温度20℃±5℃的条件下搁置2h,电池外观无变形,无爆裂 IC 电流门限 过放控制 过充控制 + - 充放电 IC 过放控制 过充控制 + - 充放电 电流门限 * 锂离子电池性能项目 电性能： 容量 电压 内阻 尺寸 倍率特性 环境性能： 循环寿命 自放电 荷电保持性能 高低温性能 安全性能 过充 短路 针刺 热冲击 跌落 振动 撞击 * 容量 电池在一定放电条件下所能释放出的电量称为电池的容量，以符号C表示。常用的单位为安培小时，简称安时（Ah）或毫安时（mAh）。 电池的容量可以分为理论容量、额定容量、实际容量。 理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计算而得的最高理论值。为了比较不同系列的电池或材料，常用比容量的概念，即单位体积或单位质量电池所能给出的理论电量，单位为Ah/kg（mAh/g)或Ah/L(mAh/cm3)。 实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积，单位为?mAh 额定容量也叫标称容量，指的是设计容量。 * 内阻 电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,包括欧姆内阻和电化学极化内阻和离子迁移内阻等等的总称 欧姆内阻主要是指由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成，与电池的尺寸、结构、装配等有关