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锂电池基础知识培训课件

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目录

壹

锂电池概述

陆

锂电池的维护与安全

贰

锂电池的组成

叁

锂电池性能参数

肆

锂电池的应用领域

伍

锂电池的制造过程

锂电池概述

壹

锂电池定义

锂电池通过锂离子在正负极间的移动来存储和释放能量，实现电能与化学能的转换。

能量存储原理

锂电池广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等，是现代便携式电子设备的核心能源。

应用领域广泛

锂电池主要由锂盐电解液、正极材料、负极材料和隔膜组成，具有高能量密度和长寿命特性。

化学组成特点

01

02

03

锂电池工作原理

电解液的作用

锂离子的迁移过程

在充电时，锂离子从正极移动到负极；放电时则反向移动，产生电流。

电解液在电池内部提供锂离子传输的介质，保证电池充放电过程的顺利进行。

正负极材料的选择

正极通常使用锂钴氧化物等，负极使用石墨等材料，它们决定了电池的性能和安全性。

锂电池种类

01

广泛应用于手机、笔记本电脑等便携式电子设备，以其高能量密度和长寿命著称。

锂离子电池

02

具有可塑性好、重量轻等特点，常用于可穿戴设备和电动汽车中。

锂聚合物电池

03

拥有较高的理论比能量，但存在安全隐患，目前主要在特定领域如军事和航天中使用。

锂金属电池

锂电池的组成

贰

正极材料

LCO是早期锂电池中常用的正极材料，因其高能量密度而被广泛应用于消费电子产品。

锂钴氧化物（LCO）

LFP材料具有出色的热稳定性，常用于对安全要求较高的大型储能和电动车辆电池中。

锂铁磷（LFP）

NCM材料以其良好的综合性能和较低的成本，在电动汽车和储能系统中得到广泛应用。

锂镍钴锰氧化物（NCM）

负极材料

锂金属负极具有极高的理论比容量，但存在枝晶生长和安全问题，目前仍处于研究阶段。

硅基负极材料具有比石墨更高的理论比容量，是未来锂电池技术发展的重要方向之一。

石墨是目前最常用的锂电池负极材料，因其良好的导电性和循环稳定性而受到青睐。

石墨材料

硅基材料

锂金属材料

电解液和隔膜

电解液在锂电池中负责离子传输，确保电池充放电过程中的化学反应顺利进行。

01

隔膜是锂离子电池的关键组件，它允许锂离子通过，同时防止正负极直接接触造成短路。

02

常见的电解液包括有机碳酸酯类，如EC、DMC等，它们具有良好的电化学稳定性和离子导电性。

03

隔膜材料通常为聚烯烃，如聚丙烯和聚乙烯，因其具有良好的化学稳定性和机械强度。

04

电解液的作用

隔膜的功能

电解液的常见类型

隔膜材料的选择

锂电池性能参数

叁

容量与能量密度

电池容量通常以毫安时(mAh)或安时(Ah)表示，是衡量电池存储电能多少的重要指标。

电池容量的定义

能量密度指单位体积或单位质量的电池所能存储的能量，是衡量电池性能的关键参数之一。

能量密度的含义

电池容量越大，理论上能提供的续航时间越长，对移动设备的使用体验有直接影响。

容量与续航的关系

高能量密度意味着在相同能量输出下，电池可以做得更小更轻，对便携设备尤为重要。

能量密度对电池体积的影响

循环寿命

循环寿命指锂电池充放电循环次数，决定了电池的使用寿命和经济性。

定义与重要性

01

电池材料、制造工艺和使用环境都会影响锂电池的循环寿命。

影响因素

02

国际电工委员会(IEC)和美国材料与试验协会(ASTM)制定了循环寿命测试标准。

测试标准

03

采用先进的电池管理系统(BMS)和适宜的充放电策略可以有效延长锂电池的循环寿命。

延长策略

04

安全性能

锂电池在过充时可能会发生热失控，因此具备过充保护机制至关重要，防止电池损坏或起火。

过充保护

短路是导致锂电池安全事故的常见原因，短路保护功能可以迅速切断电流，避免危险发生。

短路保护

热稳定性指的是电池在高温环境下保持性能和结构稳定的能力，是评估锂电池安全性的关键指标。

热稳定性

锂电池的应用领域

肆

便携式电子设备

锂电池为智能手机提供长时间的续航能力，是现代移动通讯不可或缺的能源解决方案。

智能手机

01

轻薄便携的笔记本电脑依赖于锂电池的高能量密度，支持用户随时随地进行工作和娱乐。

笔记本电脑

02

平板电脑使用锂电池作为电源，保证了设备的便携性和较长的使用时间，适用于阅读、游戏等多种场景。

平板电脑

03

便携式电子设备

便携式游戏机如NintendoSwitch等，采用锂电池供电，让玩家可以在任何地方享受游戏乐趣。

便携式游戏机

无线耳机小巧轻便，其内置的锂电池支持长时间无线音频传输，成为现代人日常通勤和锻炼的必备品。

无线耳机

电动交通工具

01

锂电池作为电动汽车的核心动力源，推动了特斯拉、比亚迪等品牌的发展。

02

锂电池轻便高效，使得电动自行车成为城市短途出行的热门选择。

03

许多城市引入了锂电池电动公交车，减少尾气排放，提升公共交通的环保性能。

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