锂离子电池知识[精选].doc

锂离子电池知识 Li-Ion 锂离子电池是由锂电池发展而来的举例来讲，以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的负极材料是锂金属，正极材料是碳材。按照大家习惯上的命名规律，我们称这种电池为锂电池。 锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，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，为了区别于传统意义上的锂电池，所以人们称之为锂离子电池。 锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域，移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等，且越来越多的国家将该电池应用于军事用途。应用表明，锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。 锂离子电池的主要构成 （1）电池盖 （2）正极----活性物质为氧化钴锂 （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 锂离子电池的优越性是针对于传统的镍镉电池（Ni/Cd）和镍氢电池（Ni/MH）来讲的。那么，锂离子电池究竟好在哪里呢？ （1）工作电压高 （2）比能量大 （3）循环寿命长 （4）自放电率低 （5）无记忆效应 （6）无污染 以下是镍镉、镍氢、锂离子电池性能的对比： 技术参数镍镉电池镍氢电池锂离子电池 工作电压（V） 1.2 1.2 3.6 重量比能量(Wh/Kg) 50 65 105-140 体积比能量(Wh/l) 150 200 300 充放电寿命(次) 500 500 1000 自放电率%/月）25-30 30-35 6-9 有无记忆效应有有无 有无污染有无无 （注：充电速率均为1C） 锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。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，到达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。 同样道理，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，又运动回到正极。回到正极的锂离子越多，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。摇椅式电池 为了确保Li-ion安全可靠的使用，专家们进行了非常严格、周密的电池安全性能设计，以达到电池安全考核指标。1） 隔膜135℃自动关断保护采用国际先进的Celgars2300PE-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。2） 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，电池内阻大幅度增加，电池内部形成大面积断路，电池不再升温。3） 电池盖复合结构电池盖采用刻痕防爆球结构，电池升温时，电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀，电池内压加大，压力达到一定程度刻痕破裂、放气。4） 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焉的性能情况。 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。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 锂离子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）制浆 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，再经注入电解液、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，待出厂。 新型绿色环保电池是指近年来已投入使用或正在研制开发的一类高性能、无污染的电池。目前已经大量使用的锂离子电池、金属氢化物镍电池和正在推广使用的无汞碱性锌锰电池以及正在研制开发的锂或锂离子塑料电池、燃料电池、电化学贮能超级电容器都属于新型绿色环保电池的范畴。此外，目