锂电池各类问题与经验解答

锂电池各类问题与经验解答
锂电池各类问题与经验解答

一.请教,正负极的集流体分别用铝箔和铜箔,有什么特别的原因吗?反过来用有什么问题吗?看到不少文献直接用不锈钢网的,有区别吗?

1、采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结),也相对常见比较廉价,同时两者表面都能形成一层氧化物保护膜。

2、铜表面氧化层属于半导体,电子导通,氧化层太厚,阻抗较大;而铝表面氧化层氧化铝属绝缘体,氧化层不能导电,但由于其很薄,通过隧道效应实现电子电导,若氧化层较厚,铝箔导电性级差,甚至绝缘。一般集流体在使用前最好要经过表面清洗,一方面洗去油污,同时可除去厚氧化层。

3、正极电位高,铝薄氧化层非常致密,可防止集流体氧化。而铜箔氧化层较疏松些,为防止其氧化,电位比较低较好,同时Li难与Cu在低电位下形成嵌锂合金,但是若铜表面大量氧化,在稍高电位下Li会与氧化铜发生嵌锂发应。AL箔不能用作负极,低电位下会发生LiAl合金化。

4、集流体要求成分纯。AL的成分不纯会导致表面膜不致密而发生点腐蚀,更甚由于表面膜的破坏导致生成LiAl合金。

铜网用硫酸氢盐清洗后用去离子水清洗后烘烤,铝网用氨盐清洗后用去离子水清洗后烘烤,再喷网导电效果好。

二.有个问题请教。我们在测卷心短路时,采用的电池短路测试仪,电压多高时,可以准确测试出短路电芯,还有,短路测试仪的高电压击穿原理是什么样的,期待你详细解说,谢谢!

用多高的电压来测电芯短路,和以下几个因素有关:

1.贵公司的工艺水平;

2.电池本身的结构设计

3.电池的隔膜材料

4.电池的用途

不同的公司采用的电压不太一样,不过很多公司都是不管型号大小容量高低清一色用同一电压的。以上几个因素按照从重到轻的顺序可以这样排列:1>4>3>2,即是说,贵公司的工艺水平决定短路电压大小。

击穿原理简单说来,就是由于在极片与隔膜间,如果存在一些潜在短路的因素,如粉尘,颗粒,较大隔膜孔,毛刺等,我们可以称之为薄弱环节。在固定的,较高的电压下,这些薄弱的环节使得正负极片间的接触内阻要比其它地方要小,容易电离空气产生电弧,;或者是正负极已经短路,接触点较小,在高压条件下,这些小接触点瞬间有大电流通过,电能瞬间转换成热能,造成隔膜融化或瞬间击穿

论根据比较复杂,从数据表现上来看,是根据电池的化成CV曲线图来制定化成步骤,可是目前几乎没有企业采用,因为什么呢?他们不知道什么叫CV。

老化是一个不太科学的说法,严格意义上来说,应该叫陈化和熟化。陈化指的是电池注液后在一定环境条件(当然包括荷电状态)的搁置,熟化是电池在化成后分容前,在一定环境条件下的搁置。

以上两个步骤都有人称老化,如果细节对比的话,圆柱,软包,方形硬壳电池的步骤不太一样,

会生成更多步骤和更多名词,不同的名词所针对的步骤会不太一样。

先说明你们指的老化是哪个工步,我再作进一步解释。

多谢,我说的就是化成后分容前的熟化。

满电是不可能的了,没有人会用到满电的,因为电池在化成后内部结构和电池性能还不稳定。具体要多大的荷电状态,最佳值是什么,没有唯一值,不同的材料体系,不同的工艺水平,其结果也就不太一样了。

主要目的就是为了使电池在老化后,性能合格稳定而已。

主要判断标准也就是一些常规性能:

1.电池的容量。这是一个最前提的标准。

2.电池的内阻,厚度,电压。如果化成不好,会影响电池的内阻,主要是极化原因,不均匀的极化,因为化成后的老化没有达到让电池性能稳定之目的。电压嘛,可以简单判断电池的充电容量,也是许多用电器的自动判断标准。

3.电池的循环、储存,搁置性能。容量合格并不能说明你的化成步骤就是合理的,因为很多问题是在后期才会暴露。如果电池化成不好,就算开始容量合格,到了后期,由于负极嵌锂不均匀,或者电解液分散不佳等不稳定现象,肯定会影响电池的循环,储存性能,会有大量不可逆容量损失。。这就是为什么有些朋友提出:电池在搁置一段时间内内阻会发生变化,循环会鼓壳,或者说搁置一段时间后出现低容的其中一个原因。

结论就是:电池化成不充满,充多少(荷电状态)老化,由材料体系和工艺性能要求决定,具体值,还得自己去做实验确定。

我们现在用的是饱电老化就是预充后我们又对电池化成,把电压充到4.17V以上,再对电池进行熟化。现在我们打算对电池进行半电老化3.80-3.90V再对电池进行老化。但这样我找的理论根据不足,请指点!

又是做实验的老套路:瞎整!

没有任何理论指导,也没有经验指导,甚至整个公司上下无人去研究原理,也没有人去调查研究。很多所谓的理论指导,在任意一本锂电相关的课本书籍都可以查到,并不是什么高深的理论,而是常识。

这样也不是说得不出正确结论,平行做N个实验,瞎子摸路的方式只是得出结论的周期慢一些而已,只要老板有钱,多做几个实验还是可以得出正确结论的。

你的叙述很不严谨,预充和化成是什么关系?什么是预充?什么是化成?什么是老化?什么是熟化?我是看不明白。

化成指的是电池在未具有容量时对电池的一种预充电激活的一种操作,也叫预充电,(电)激活,(电)活化,是为了使电池具有稳定的可充放电特性的前置步骤。

陈化前面已经说明,就是电池在化成前的搁置,这段时间的搁置主要是为了让电解液均匀充分浸润电芯。

陈化后,会对电池进行预充电,即我们所说的化成。铝壳电池通常采用开口化成,因为在化成过程中会产气,开口化成就是让化成产的气体从注液孔排出。

化成过程当中,电池虽然具有容量,但是并不稳定,电池内部存在较大极化,嵌锂不均匀。因此,为了避免对电池结构的破坏和防止由于嵌锂不均匀而造成的不可逆容量损失(或者潜在的不可逆容量损失,这部分影响的是电池的循环和储存性能),通常是使用小电流将电池缓慢激活,充电至70%左右的容量后进行搁置,留有一部分容量空间让电池进一步熟化,此期间也包含SEI膜的稳定时期。这个搁置步骤就是我们通常说的老化,也叫熟化,一般都会采用有温(即高于室温)进行老化,可称之为高温老化。课本也是这么写的。

我在这里想请教阿晓一个问题:贵公司存有锂电相关的书籍吗?如果有,是否有人翻过?不用不好意思,很多电池厂都没有书架的,只有文件夹

充电可以看出容量损失?还分恒流恒压?有意思,这只是说明充电效率的问题,和设备自身的接触内阻,线路内阻,设备和电池的接触内阻,电池自身的内阻,内部结构等都有关系。充电效率和容降很快没有必然联系,只能说它们有关系。

电芯在测试柜上做循环,设备自身的接触内阻,线路内阻,设备和电池的接触内阻,电池自身的内阻,内部结构等这些应该不算变量,在循环的过程中容量下降很快,放电效率差不多,充电多少直接影响放电容量,发现在整个循环过程中,恒流充电工步所充容量变化最大,恒压工步充电容量变化不大,还稍微增加,所以可以理解为容降的损失主要是因为恒流工步充电容量减少造成的吗?看来是你没有表达清楚自己的意思。做循环来对比充电时间才有意义,如果是单次充电,自然和整个设备和电池自身的电阻和极化有关,涉及的是充电效率的问题;而循环过程中恒流充电和恒压充电容量的差距,是电池本身性能的问题,两种情况下反应的问题面完全不同。

还有,你的叙述有误。什么叫损失?恒流充电时间变短,自然充进去的容量就少,哪来的损失?照这种逻辑,你在家吃饭,本来吃三碗饭的,可是你只煮了一碗饭,是不是说你损失了两碗饭呢?这两碗饭哪去了?根本没有损失!只是你没有吃而已,米还在你家米缸,只是没煮成饭。充也也是如此,只是没有充进去那么多电,剩下的电还在电厂存着,除了电路和电池损耗,除此之外没有任何损失。

从事技术工作,叙述不严谨,让我或者让论坛朋友误解问题不大,要是让生产人员误解,造成错误技术指导,问题就严重了。

技术是严谨的工作,技术文件和技术操作指导一般都是受控文件,属于强制保护和执行范畴的文件,公司对一些名词和操作会有明确的定义,如果不具备严谨的态度和养成做事严谨的习惯,以后遇到的问题会更多。

四.材料粒径大小对放电电流影响是怎么样的??期待回复,谢谢!

简单说来,粒径越小,导电性越好,粒径越大,导电性越差,自然地,高倍率材料一般都是高结构小颗粒高导电性的。

只是从理论上分析,实际如何实现,那只能让做材料的朋友来解释,提高小粒径材料的导电能力是一件很困难的事情,特别是纳米级材料,而且小颗粒的材料压实会比较小,即体积容量小。

请问为什么锂离子电池能形成3.6v的电压呢?谢谢

一看就知道是个新兵蛋子,跟你解释太多也是白费工夫。

目前常用的材料,除磷酸铁锂以外,钴酸锂,锰酸锂,三元材料都可以形成3.6V电压。

至于为什么,自己去看看书吧,记住,是课本,不是什么绝密资料:

1.高中化学,这个书应该最容易找到,如果阁下是初中以下学历,可以理解,要是你从事的是电池行业,我建议你把这书学完,亡羊补牢,为时不晚,人只能在不断学习当中进步;如果阁下是高中以上学历,那么,就得自己拿板凳敲自家脑袋了。其他朋友也别高兴得太早,拿课本知识来问人的,可大有人在,有符合条件又不懂的,瞄着自家脑袋,看着办吧!

2.大学化学

3.电化学

4.电池

5.锂离子电池

负极涂布出现针孔的原因是什么是材料没有分散好的原因麽有没有可能是材料粒度分布不好的原因

针孔的出现应该有以下几个因素会造成:

1.箔材不洁净

2.导电剂未分散

3.负极主体材料未分散

4.配方中有些成分中有杂质

5.导电剂颗粒不均匀,分散困难

6.负极颗粒不均匀,分散困难

7.配方材料本身存在质量问题

8.搅拌锅未清洗干净,造成锅内有干粉残留

具体哪些原因,自己去过程监控分析一下便可

另外关于隔膜黑斑我在多年前就遇到过,我先简单解答一下,不对地方请指正。

据分析,确定了黑斑是由于电池极化放电引起隔膜局部高温,负极粉粘结到隔膜上而引起的,而极化放电是由于材料和工艺原因,电池卷芯内存在有活性物质附粉,造成电池化成充电后产生极化放电。

要避免以上问题,首先要采用合适的和浆工艺解决活性物质与金属集体的粘结,在电池极板制做、电池装配中避免人为造成的脱粉。

附图是隔膜黑斑图片,黑斑都发生在负极对应面。

在涂布过程中加入一些不影响电池性能的添加剂确实可以改善极片的某些性能。当然,在电解液里面加入这些成分,可以达到巩固之功效。

隔膜局部高温,是由于极片的不均匀性造成,严格来说是属于微短路,微短路会造成局部高温,可能造成负极的脱粉。至于解决问题的思路,你已经说得很详细了,按照这样的思路,肯定可以有效解决问题的还是请你区分好斑和颗粒的概念,还有就是造成极化的几个因素:

1.注液量不足

2.卷芯松驰

3.极片或隔膜折皱

4.倍率(或电流)过大

5.添加剂使用不合理

6.极粉附着力不佳

7.极耳虚焊

8.电解液电导率不高

等等

在空气中暴露个一天一夜,极片水份含量正负极都在600左右,即是说,我们的片料不经真空烘烤,都比你们的要低得多。

99%以上的公司不知道如何烘干极片,都是照抄别人的工步。

为什么要通氮气?不知道!

为什么要真空?知道一点。

为什么要间隔一个小时通一次氮气?试出来效果好。原理?不知道!

为什么要抽真空到-0.095以下?不知道!抽空一点好!

为什么要烘烤16~48小时?不知道!这样烘出来的电池可以出货。

怎么改善烘干效果?瞎凑几个工步凑合一下,看看哪个方案烘出来的效果好,就用哪个!

原理知道那么多有屁用?

容量性电解液和倍率性电解液滥用后会有什么后果,比如容量性电池用了倍率性电解液?

可以简单区分:容量型电解液对倍率要求不高;倍率型电解液对容量要求合格即可。

滥用?无非就是用反了嘛!

倍率型电解液用到容量型,一般情况下没有实质性的影响,什么是特殊情况呢?那就是一些高容材料,这些材料对电解液的要求极为特殊,如果不用匹配的容量型电解液,是无法发挥其性能的。容量型电解液用到倍率型,就更好理解了。要看你的倍率是多大。容量型电解液也具备一定的倍率性能,在一定的倍率范围内,是没有影响的。走出一定的倍率,就要专用的倍率型电解液,无非就是抗大电流,不易分解,高温性能好(大倍率时产热大)。

楼主所提的这个问题,其实并不需要专业知识去解释,仅仅使用一些简单的思维加工一下即可。这个问题问出来,又同时验证了我一直所强调的:分析和解决问题的思维比任何专业知识都重要。

请问大家一个问题,我们的正负极极片在对辊后,烘烤12小时存放一天反弹了10um,为什么会有这么大的反弹呢

有两个最本质的影响因素:材料和工艺

1. 材料的性能决定了反弹系数,不同的材料反弹系数不一样;同一种材料,不同的配方,反弹系数不同;同一材料,同一配方,压片厚度不一样,反弹系数不同;

2. 如果过程工序控制不好,也会造成反弹。存放时间,温度,压力,湿度,堆积方式,内应力,设备等等

锂电为什么要恒压充电?,在恒压充电时电流为什么越来越小?

这个问题嘛,看似简单,可是很多人答不出来。本来这个问题在接触电池第一天就应该明白的。给你这样打个比方吧:往一个圆柱型的杯子倒水,开始以匀速倒至3/4杯后,一般人会放慢速度,因为怕倒快了,水从杯子里溢出,这时,倒水的速度会放慢,到水杯接近满的时候,你的速度会慢到用滴水来形容,此时,稍有不慎,水就会从杯中溢出,这是不允许发生的。

具体原理解释起来比较复杂,说明白点就是让我抄书,还是自己去看一看课本,了解一下不同体系电池的特点。

电池恒流充电至规定电压时,此时的电压并非电池的真正电压,如果不进行限压,电池的电压会持续上升,内部极化,直至破坏电池结构,电池失效,甚至爆炸。

上面就说了一点:刚好达到规定电压,电池未充满电。为了使电池进一步充满电而又不破坏电池的性能,采取恒压模式。随着充电容量的增加,电池的实际电压会越来越接近设定电压,此时,为了维持电压的恒定,电流值会逐渐降低。在此做个假设,在恒压充电10分钟后,电池的电压4.2V,电流100mA,此时,如果把电流提高至120mA,电池的电压就超过4.2V,如果把电流降至80mA,电池的电压将不足4.2V,随着恒压充电的进行,电池的充电容量越来越高,维持4.2V所需要的电流也越来越小,直至达到设定的最小电流时,充电截止,即在此时,我们认为电池充满电了。如果恒压充电不限制电流,那么,理论上说,当电流小至0mA时,充电停止,

但是所需要的时间相当长。考虑到充电效率的问题,因此,充电标准中规定当电流小至0.05C 时,恒压充电停止

电解液基础知识

主体电解液成分

溶剂中文名称分子式结构式形态备注

EC 碳酸乙烯酯C3H4O3 固态稳定常用

PC 碳酸丙烯酯C4H6O3 液

DEC 碳酸二乙酯C5H10O3 液

DMC 碳酸二甲酯C3H6O3 液

EMC 碳酸甲乙酯C4H8O3 液

溶剂相对介电常数密度/ (g.cm-3)黏度/(mPa*s)熔点/℃沸点/℃电导率/ (mS.Cm-1)闪点/℃

EC 90(40℃) 1.32 1.9 36.4 248 13.1 150

PC 65 1.2 2.5 -49 242 10.6 135

DEC 2.8 0.98 0.75 -74.3 127 0.6 33

DMC 3.1 1.07 0.59 4.6 91 2 15

EMC 2.9 1 0.65 -53 108 1.1 23

要求⑴熔点低、沸点高、蒸汽压低,从而使工作温度范围宽

⑵相对介电常数高,黏度低,从而使电导率高。

电解液盐类

要求v合适的电解质锂盐必须具有以下条件:

v1、热稳定性好,不易发生分解;

v2、溶液的离子电导率高;

v3、化学稳定性好,既不与溶剂、电极材料发生反应。

v4、电化学稳定性好,阴离子的氧化电位高而还原电位低,具有较宽的化学窗口。

v5、分子量低,在适当的溶剂中具有较好的溶解性;

v6、使锂在正、负极材料中的嵌入量高和可逆性好等;

v7、成本低等

LiPF6 缺点LiPF6易吸水,不稳定,在溶液中分解产生微量LIF及PF5 优点由于其电导率高,在商业上广泛应用。

LiBOB "稳定性比较高,其分解温度为302℃,溶解性好,

室温电导率高。"

适用于锰和铁系材料的正极,不适用于氧化钴锂正极材料。

高温下(50℃和70℃)的循环性能要优越得多。

缺点:提纯困难

固体电解质相间界面(SEI)膜:锂离子和电解液在碳电极表面发生氧化还原反应而形成一层钝化膜。

固体电解质相间界面(SEI)膜的化学组成、结构和稳定性等性质是决定锂离子电池性能的关键。

添加剂:成膜抗过充高导电阻燃

电解液性能影响因素密度、水分、HF、电导率

圆柱电池漏液问题怎么解决?

圆柱为闭口化成,在注液后封口,因此,封口自然就成为圆柱封口的难点

目前圆柱电池封口大概有以下几种方式:

1.激光焊封口

2.密封圈封口

3.胶水封口

4.超声波振动封口

5.以上几种封口类型两种或两种以上的组合

6.其它封口方式

漏液的几种引起因素:

1.封口不牢造成漏液,通常有封口处变形,封口处被污染,属于封口不良。

2.封口的稳定性也是一个因素,即封口时检验合格,但是封口处容易被破坏,造成漏液。

3.化成或测试时产气,达到封口可承受的最大应力,冲击封口,造成漏液。与第2 点的区别是,第2点属于不良品漏液,第3点属破坏型漏液,即封口合格,只是内压过大使封口破坏。

4.其它漏液方式

具体怎么解决,要看引起漏液的原因,只要找出原因,就容易解决了,难就难在原因不好找,因为圆柱的封口效果比较难检验,大多属破坏类型,用于抽检。

我们做实验时,电解液都是过量的,,请问在不溢出的情况下,,,电解液过量对电池性能有影响吗

不溢出?有好几种情况:

1.电解液刚刚好

2.电解液略有过量

3.电解液大量过量,但是未达极限

4.电解液大量过量,已经接近极限

5.已经满到极限,可以封口

第一种情况是理想情况,没有什么问题

第二种情况嘛,略有过量有时是一个精度问题,有时是一个设计问题,一般会设计过量一些

第三种情况,也没有什么问题,只是浪费点成本

第四种情况就有点危险。因为电池在使用或测试过程中,会由于各种原因:造成电解液分解,产生部分气体;电池发热,产生热胀;以上两种情况很容易造成电池的鼓壳(也可以叫变形)或漏液,增加了电池的安全隐患。

第五种情况,其实是第四种情况的加强版,危险性就更大了。

再说夸张一些,液态也可以成为电池的。即是将正负极同时插入装有大量电解液的容器中(比如说500ML烧杯),此时,对正负极可以进行充放电,也是一个电池,那这里的电解液过量就不是一点点了。

电解液只是一个导电的媒介。但是电池的体积是有限的,在有限的体积内,自然要考虑空间利用和形变的问题。

注液量偏少,电池分容后会导致鼓壳吗?

只能说不一定,要看注液量少到什么程度

1.如果电芯被电解液完全浸润,但是并无残留,此时分容后电池不会鼓壳;

2.如果电芯被电解液完全浸润,有少部分残留,但是比贵公司的要求注液量要少一些(当然这个要求并不一定是最佳值,略有偏差),此时分容电池不会鼓壳;

3.如果电芯被电解液完全浸润,有大量电解液残留,但是贵公司对注液量的要求比实际偏高,此时所谓的注液量不足只是一个公司的概念,而并不能真实反应电池的实际注液量的合适程度,分容电池不鼓壳;

4.实质性的注液量不足。这也是看程度而言。如果电解液勉强能够浸润电芯,分容后可能鼓壳,也可能不鼓,只是分容电池鼓壳的机率大一些;

如果电芯的注液量出现严重不足的情况,那么,电池在化成时的电能并不能转化为化学能,此时,分容电芯的鼓壳的机率几乎是100%。

那么,就可以做如下总结:

假设电池的实际最佳注液量为Mg,以注液量偏小,分以下几种情况:

1.注液量=M:电池正常

2.注液量略小于M:电池分容不鼓壳,容量可能正常,也可能略低于设计值,循环鼓壳机率增大,循环性能变差;

3.注液量远小于M:电池分容鼓壳率相当高,电池出现低容,循环稳定性极差,一般几十周容量即低于80%

4.M=0,电池不鼓壳,无容量。

这个现象确实很奇怪,偶尔会遇到一两次,很难得知原因。我们曾经出现过一次,最后发现是两批不同的来料(同一种材料)的基本粒径分布不太一样,造成粘度差好几千。

有时是一直用着的成熟的配方,同一材料,偶尔出现这样的情况,让人一时摸不着头脑,只能硬着头皮涂布。一般情下是由于过程未控制好,比如说有两个人配料,其中一个加水了,另一个继续加水;又或者称重的时候忘记归零,又或者中间观察的时间过长,停歇频率高,又或者由于本身这种配方在一个临界溶剂含量的前后,粘度会有本质性差别,等等。通常这类问题都只能靠心细去解决,才能发现问题的关键点,千万不要让一些假象蒙蔽了我们的判断。

我就纳闷了,,粒径不太一样,,肯定不是相差很大,,怎么粘度会有那么大的影响

怎么样提高锰酸锂的压实密度啊压实密度和什么有关啊?

好家伙,又一个问材料的

锰酸锂的压实密度是做锰酸锂厂家考虑的问题,而不是我们做电池要考虑的问题,我们只要提出对锰酸锂的要求,让厂家提供可以满足条件的材料即可。

无非是高振实,大颗粒,小比表面积等。

虽然材料的压实一般使材料受厂家的影响,可是在试验过程中测量时却发现配比,面密度的不同都对其有一定影响

比如S-O 2个点和4个点面密度150和200 得到的数据相差最大甚至超过了0.1g/cm3

还有就是压实测量的限度,有的人要求要折断时的数据而有的人又要求片表面无被压死的现象,实验员难当啊咳

解释这个问题根本不需要原理。现在的实验员就是缺乏动脑的意识。

添加剂的压实和主体材料的压实肯定不是一样的。S-O压实最多不过1.0~1.5,而正极主体材料的压实在3.0~4.0,这两种配方材料比例不同,对整体压实肯定有影响。

其实实验员一点都不难当,难在不愿意动脑,就想捡现成的,就是等着别人来教,有些问题当你知道答案后,会发现答案很幼稚,但是自己就是想不出来,或者说根本就没有想过

请教楼主电池配组时电压、容量和内阻哪个更重要?

注意这几个东西远远不够,呵呵,预充时的环境、分容测试时的环境是否一致(就一个内阻测试来说,测试夹具或者表笔不同都不一样,接触电池极耳或者端子的位置不同结果也不一样,极耳或者端子的表面状态都一样吗?),电池的自放电是否一致一样非常重要,电池之间的连接(焊接)是否一致也很重要,你的分容柜多长时间校正一次,接触点是否能够保证每个点都接触良好,问题太多了,动力电池组不是那么好做的。

辊压

正极极片延伸为何一般表现在小涂布位的延伸?

那要看你的压片机是什么结构原理了。

总得说来,大概有以下几种原理:

1.固定间隙型

2.固定气压压力型

3.固定气压压强型

4.固定重力压力型

5.2、3、4、5所述的液压型和其它型

6.组合数控型。

最便宜的,当属固定间隙型,小型设备和实验室设备多采用这种设备;

最贵的,当属第6种,即可恒定极片单位面积上的压力,可根据极片形貌自动调节压力;

最原始的,就是第4种,该设备通过人工增加辊的重量来达到压片要求。

延伸和材料本身、配方、箔材、设备这几个因素都有密切关系,具体的一些参数,还望楼主提供,有了这些参数,原因就不难分析了。

1003450型号的电池,正极材料用钴酸锂,容量可以做到1950mAh以上,安全性能也没问题,但是在只换了正极材料为三元材料时,容量却做不到1950了,还有就是充满电,50度搁置时候的时候时间长了会气胀,比如30天,还有就是钉刺和重物冲击的时候冒烟着火,但是用钴酸锂的时候没有这些问题,按道理三元材料的比容量是145大于钴酸锂的,容量怎么反而降低了呢?三元材料的安全性能也应该比钴酸锂好啊?

我现在设计时想改变一下参数,能帮看看能改进1003450的容量和安全性吗?

1,提高设计的容量配比参数。

2,可能是电解液不够,因为我们是第一次做三元的,电解液的加入量是按钴酸锂的估算的

3,换电解液,现在买了两种新的三元材料专用的电解液,但是只换电解液好像对容量提高没影响吧,不知道对不对?

4,降低面密度,尽量减小正极的压实厚度,提高一些大电流性能,会不会有利于穿刺时候不着火?

5,还有,我想换比较厚的隔膜,不知道会不会提高安全性

6,三元材料更容易吸水,配膏前这次用140度真空烘24小时,这样会不会提高容量和安全性?7,化成时候是采用钴酸锂的化成制度,会不会预化成的时候材料没有完全激活或SEI膜没有完全形成?

8,怎样能减少短路时的发热量?

问的有点多,我已经向这些3天了,弄不出个头绪来

楼主理论知识还比较全面,但是思维已经局限于框架。

先说钴酸锂,该材料目前市面上做出最高克容量为160mAh/g,压实4.0,而三元,目前市场上做出最高克容量为190mAh/g,压实3.7。对比材料的容量密度,不仅仅是克容量,还有就是其压实的体积密度,这才是决定固定型号最大可做多少容量的决定性参数。

以楼主所示材料,三元克容仅145,估计压实也就在3.5,钴酸锂目前市面上的可轻易达到140~145,压实3.9。再对比体积容量:你的三元为:507.5,钴酸锂以140克容量计算为546,你现在知道为什么三元做不到1950了吧?

还有,你所列举的方式均可提高电池安全性能,但是也是过于理论化。需要自行找出影响你电池安全因素的关键点,有突破性进行解决。放大鱼捞大网,虽然可以最终解决问题,但是毕竟解决起来需时较长,而且复杂。这就是分析问题的能力了,需要慢慢提高,不可一蹴而就。

SBR/CMC体系与PVDF油性体系各有什么优缺点??主要表现在哪些方面?能否以实际的电池性能为例说明。目前油性体系负极做得好的有哪些电池厂家?在配比中与油性有哪些区别?对油性负极在制作过程中控制点有哪些?,最好能在这方面做全面的总结。[s:81] 呵呵。问多了

问得太多,还真不容易回答。

1.SBR/CMC体系与PVDF体系优缺点:

优点:

CMC/SBR成本低,易操作,环境要求低。

PVDF体系片料粘结性较佳,压实性能较好,倍率性能较佳,不易脱粉。

缺点:CMC/SBR体系水份不容易除去,烘烤时间长,易脱粉,倍率性能稍差,压片时容易粘辊。PVDF体系成本高,环境要求高,分散工艺略微复杂,过程控制严格。

但是以目前的技术水平来看,二者没有显著区别,只是在于控制的能力差距。很多企业都出于成本考虑,正负极均采用水系制作。

实际例子嘛,正负极均采用油性体系的,一般是做高倍率、长寿命电池所采用;正极敢用水系的厂家相对较少,负极较多,常规电池多是正极油系,负极水系,研究掌握了水系正极技术的企业正负极均用水系。

2.厂家?没打听过这些。

3.配比嘛,水系需要额外加入分散剂,而且粘结剂的用量较水系的多。

3.油性负极控制要点便是转速、环境、粘度。

楼主是研究导电剂出身的,从问问题的方式来看,对于导电剂,阁下懂得的东西肯定比我多。既然是共同学习的平台,也请阁下不吝赐教!

从价格上看,VGCF>KS-6>乙炔黑>SP>S-O。

从用途上看,VGCF重点用在大倍率大功率动力电池上,分散比较困难。

SP为比较常用的导电剂,价格便宜,实用

KS-6性能要优于SP,只是价格稍贵,一般为高容量电池采用

乙炔黑介于SP和KS-6之间,导电性能也较优,但是由于其体积较为蓬松,可能对材料的压实影响较大

S-O为填充型导电剂,本身导电能力不强,但是其振实密度较大,易于分散均匀,价格便宜,因而许多厂家将此导电剂与其它导电剂混用。

1、SUPER P比乙炔黑贵多了。

2、乙炔炭黑相对油炉法导电炭黑来说,可减少锂电池比容量的损失。(源于《锂离子电池中正极添加剂配比的优化研究》、《粘结剂和乙炔黑含量对石墨电极锂离子电池性能影响》与《锂离子电池导电剂研究进展》)

3、SUPER P等基本上是油炉法导电炭黑,乙炔炭黑是热裂解法导电炭黑。乙炔炭黑的纯净度比油炉法导电炭黑高。

4、乙炔炭黑有许多品种:有常规的0%、25%、50%、75%、100%等粉状压缩品,也有颗粒状炭黑,还有硅橡胶专用粉状炭黑、锂电池专用粉状炭黑、其它特殊订制炭黑等。锂电池行业要选择专用的锂电池专用炭黑,并不是所有的乙炔黑都能在锂电池行业达到最佳效果。上述乙炔黑品种中,除了颗粒炭黑之外,其它粉状炭黑价格差距不大。

导电剂:

KS-6:大颗粒石墨粉(6.5μm)

S-O:超微细石墨粉(常见为3-4μm)

KS-15:大颗粒石墨粉(17.2μm)

VGCF:气相生长炭纤维(常见为3-20μm)

Super P:小颗粒导电炭黑(30-40nm),以油炉法生产为主。

乙炔炭黑:乙炔高温裂解的导电炭黑(35-40nm)。通常是指用电石制成乙炔,再把净化后的乙炔气在高温下隔绝空气进行热裂解后,冷却收集制得的高性能炭黑,俗称乙炔黑(Acetylene carbon black,简称ACET)。乙炔炭黑可以算是一种超导类炭黑。

请教怎样快速检验隔膜的好坏,也就是说隔膜的IQC怎么做?现在比较好的隔膜厂有哪些?谢谢

快速?

1.外观

2.几何尺寸

3.拉伸

4.针刺

5.高温烘烤

6.电解液浸泡

比较好?就看你是不是买得起

恩泰克,asahi,celgard等。当然,这些隔膜也有很多质量档

作业要求PVDF烘烤80度,时间2小时,其余材料220度烘烤4小时,我对此标准持怀疑态度,希楼主赐教!

上一次回答我已经说得很清楚了,温度和时间有个对应关系,并不是唯一的一套固定工艺,如果是唯一还好,没有什么可讨论的了。在一定温度范围内,温度高,时间短,温度低,时间长,仅此而已。

注意事项?那就更不用强调了,说出来也是废话:不要将料烘坏。比如说板结,结块,结团,破坏结构,材料失效等。

持怀疑态度可以,又说到老方法了:找材料供应商,打个电话,问他们的材料烘烤在什么温度范围内,为什么这样做,问题解决。

很多有关材料加工工艺的问题都是从供应商那得知的,为什么我发现几乎无人去询问他们呢?他们还巴不得客户整天找他们讨论技术问题,证明他们的业务有戏了!

真空烘烤

水的沸点在不同状态下数值也不同,那在-0。09的真空度下要设定多少为下限?PVDF。SP。KS-15。钴酸锂。锰酸锂等各材料的分解上限温度各为多少?谢谢

并不是所有材料都用真空烘烤的,毕竟材料不像极片,从含水率和含水量来说,含水率越高,用真空烘烤的效果越差,所需要的时间反而比常压要长许多,但是要考虑材料接触空气氧化的问题;相反,含水率越低,用真空烘烤的效果越好,当然,还要看你对材料水份的要求范围。

电极片涂的不均匀,请问,应注意那些问题?

这个问题是比较常见的,本来解决起来比较容易,但是许多涂布工作人员不善于总结,造成把一些存在的问题点默认为正常的,无法避免的现象。

我曾经面试过一个在比克从事涂布工作近3年的操作工,他应聘的是我手的一名实验员。当我问起影响面密度的因素有哪些时,他只回答了刀口,在我提示后才补充了粘度。

首先要清楚知道,影响面密度的因素和影响面密度稳定值的因素,才可以有针对性解决问题。影响涂布面密度的因素有:

1.材料本身因素

2.配方

3.搅拌混料

4.涂布环境

5.刀口

6.浆料粘度

7.极片走速

8.地表水平度

9.涂布机精度

10.烤箱风力

11.涂布张力

......................

......................

影响极片均匀性的因素:

1.浆料质量

2.浆料粘度

3.走速

4.箔材张力

5.张力平衡方式

6.涂布牵引长度

7.噪音

8.地表平整度

9.刀口平整度

10.箔材平整度

.............

............

以上还只是列出了一些因素,具体还要自己分析原因,有针对性排除造成面密度异常的因素

什么是锂电池的自放电率?

如何计算或测试?

谢谢.......

自放电率又称荷电保持能力,是指电池在开路状态下,电池所储存的电量在一定条件下的保持能力。主要受电池制造工艺、材料、储存条件等因素影响。是衡量电池性能的重要参数。根据国标要求,荷电保持能力的测试步骤:

环境要求:20℃±5℃

第一步:C.V.C 0.2C TO 4.2V 0.01C 480min(即使用0.2C倍率充电,恒压至4.2V,充电时间不得超过8小时)

第二步:在环境温度20℃±5℃的条件下,将电池开路搁置28d

第三步:再以0.2C5A电流进行放电至终止电压,放电时间应不低于4.25 h(255分钟,85%初始容量)

像这类常规性能测试,作为一个技术人员是必须掌握的,虽然不一定要求背出来,但是必须知道按照什么要求去测试,从哪里得知测试条件

怎么用电芯浸润在电解液的方法确定的电解液量很不准,比实际所需系数要多很多。

这是一个把握度的问题,还有就是操作方法。

第一个方法,有些做润湿实验的,直接将电芯泡在电解液里,到达一定时间后取出来称量。只是取出来称的时候,电芯整体都是电解液,还有部分往外滴,到底什么时候开始称?全部挤压出来?还是自然状态到不下滴为止?还是滴到一定时间或程度?

第二个方法,就是直接放入壳体或包装膜,用实际的电池来注液,然后拆出电芯,称重,考虑点同方法一

准不准,以哪个方法为准,是否合理,还得自己去摸索

第三个方法,就是不拆电池,测注液前后的重量差

现在研发的电池都是以碳做对电极,在科研中用锂金属做对电极,能否用任意两种阴极材料和阳极材料配装成电池呢?例如:LiFeO做正极,TiO2做负极?同一个电池中,正负极的选择有什么要求吗?不要拍砖啊[s:79]

肯定有要求,具体要求是根据你电池的用途来决定,如果是做实验,那就是根据你的实验目的来决定。

比如,高倍率的电池,要求负极材料要有快速脱锂的功能;

寿命型电池,要求正负极都有极佳的循环稳定性;

等等

如果只是做克容量测试,有两种情况:

1.公司标准。这就只需要使用公司运用比较成熟的正负极来搭配。比如说测负极克容量,就只需要用公司成熟运用的正极搭配即可,这样可排除一些潜在的干扰因素

2.实际测试。这就需要按照严格的半电池制作要求操作,如测正极克容量时,最好用金属锂

忽略了做锂电池的最前提,最首要的东西,也是从事锂电池设计的最基本的东西,相当于我们学数学时最先学的是1+1=2一样,在你接触锂电第一天开始,就应该知道这个问题的答案了。有正极的地方一定要有负极与之对应,负极的容量一定要超过正极的容量。

至于你上的图嘛,就是这个意思了,我想阁下也是刚接触电池,先去学原理吧,不要一上手就想搞生产技术,想搞电池设计,这样对你的前途没有好处。

先卷正极或先卷负极都没有任何优缺点,再说了,卷电池的方式并不简单是你所述的两种,光是卷绕方面的专利,恐怕都有好几十个。怎么卷,和电池的设计理念,用途有关。

我想问一下材料的振实密度是如何测的?

劳您指教

一般是材料厂家测的,很多公司对材料的来料检验当中也会测。

有个东西叫“振实密度仪”。

很简单,就是将一定质量的样品放入振实密度仪自带的一个玻璃管中,以固定的频率上下振动,在达到规定的振动次数后,测量玻璃管的高度,算出体积。再以质量除以这个体积,即为材料的振实密度。

取多少样,对样品的要求,振动的次数,都有标准和规定,这个我没有去关注,一般材料厂家会提供这些

钴酸锂制成极片的面密度是多少mg/cm2,磷酸铁锂呢?,还有锰酸锂,另外负极石墨的压实密度一般是多大?

没有一般,和电池的设计思路,型号,规格,用途,公司的工艺技术水平等都有关系,知道这么大的范围值有意义吗?20~80!甚至超出这个范围。面密度和材料半点关系都没有,什么材料都可以做成任意面密度。

压实密度也没有一般,就算有一般,知道了也没有用,因为具体到某一个材料的压实,厂家就会告诉你了,你要硬是认为你个人研究出来的压实比做材料的厂家研究得透,那你就自己整吧。问个一般,就是为了个经验参考值,没用的。

书上说,电池装配好后,第一次充电叫“化成” (formation),电流要小,以形成负极的SEI。我的问题是,怎么才算是小电流呢?比如说要C/10,问题是现在我也不知道电池真正的容量是多少。如果光凭材料重量和理论值,误差未免太大了。真正生产上的这一环节是怎样的?还有,文献上一般提到第一次充放电曲线,这里的第一次是指用来化成的充电,还是电池化成和“老化”(aging)后的充放电?

问题比较幼稚,但是我想很多“新菜鸟”们应该和我一样会碰到这样的问题。。。

书上并没有提到有关化成原理性的东西。严格来说,电池的化成步骤是通过实验得来的,目前的

情况来看,国内电池厂普遍材料体系比较单一,都是照抄他人的工步,或者自己做几个实验摸索,很少有厂家去研究化成原理和设计化成步骤,所谓的化成设计也就是瞎出几个充电步骤而已。即是说,材料种类,材料型号,材料配方体系,环境这四个方面决定了电池的化成步骤,化成步骤并没有绝对。

第一次充放电曲线一般是指化成到我们所说的分容这个阶段。

在任意一时间点存在以最佳时间点的说法是否欠妥?以我理解,在恒压充电阶段,电池中存在一个关系表观电压(化成柜判断电压)=电池实际电压+过电位。根据塔菲尔关系,电流密度越小,过电位越小。基于以上两条,我们是否可就此推论:当恒流充电结束时,表观电压达到设定值,比如4.2V,此时的容量低于在4.2V的理论(或是根据设计确定的)容量。为了继续增加容量,需继续充电。但是如果继续用较大的电流充电,由于过电位较大,会很快超过设定值,从而使得化成柜切断电路,停止充电。不过实际上,应该是化成柜上存在一组反馈组件,在恒流充电时,会调整电流密度,使得电池实际电压+过电位<表观电压,这样,实际电压继续上升,过电位持续下降,直到充电结束。因此,可以认为恒压充电是消除过电位的过程。

个人见解,不对请楼主指正

你所述的是另一个角度,分析相当透彻到位。我说指的是实际电压,我不管这个电压由几个部分组成,总之设备控制的电压就是4.2V,要控制这个电压,在任意一个时间段,其电流值肯定是固定的,在该点,一旦电流发生变化,电压肯定随之发生改变。当然具体到电池自身的电压,在不断充电过程中,其电压是在变化的,整个恒压过程,严格意义上来说,总电压不变。

恒压是可以理解为消除过电位的过程,因为有过电位存在,如果电池不恒压,可能会出现电池充不满或过充的情况。

首先你要理解标准电极电位和电势差两个概念。任意两种物质之间都会有电势差,但是不一定有电压;任意两种导体(离子导体或电子导体)之间都会有电压,但是不一定可以产生电流。如果你理解了上面这些内容,问题就好解决了。

正负极两种材料在完全充电状态下,两种材料的标准电极电位是一个定值,即是说此时它们的电势差大小有一个极限值,如果超过这个极限值,电池已经不再具备容量,再往上充电使其电压增加,也只是一个虚的极化电压,充电截止电压是根据此原理来设定;同理,在完全放电状态下,正负极的电势差也有一个极限最小值,此时,正负极材料具备电压,但是已经不再具备容量,此时的电压差只是由于材料本身的标准电极电位不同而产生的。如果在此刻继续放电,也只是一个极化电压差,在保证正负极本身性质不发生改变的前提下,搁置一段时间后,电压又会恢复(上升)至它们之间的电势差值附近(可能由于结构和微化学组成会和理论值有一些出入)。

4.2V~3.0V的电压降就是代表了正负极由于放电过程中产生电化学反应,在反应前和反应后的物质的标准电极电势发生变化的值。

曾工真是一位专业人士,我们厂现在确实是这样子的生产状况, 我就是想问一下,化成的工艺工步对这个循环性能有没有影响呀?我们现在的工艺是小电流充1小时,再大电流充两小时^^^^

这个也不好说,毕竟化成,要涉及到理论,相当高深

总体说来,和你的材料体系,配方,电池的基本结构,电池的用途,大小型号都有关系。

一些适合大电流化成的电池,肯定用的是高端的,结构十分规整的材料,越是低端,便宜的材料,越是要用小电流化成。

做实验的话,用的电流小一些,生产嘛,考虑效率前提下,满足电池基本性能即可。

化成工步肯定对循环性能是有影响的,对电池的容量发挥也有影响,只是如果化成工步不是差得太多,影响不容易被看出来,最主要还是体现在电池后期的性能。如果在初期就可以体现电池性能不佳,那么,你们的化成步骤就直接可以作废了。

f负极过量较多,形成SEI膜需要的锂是不是需要更多点,那么相应的会不会导致不可逆容量增大,不知对不对,请指教.. 谢谢

SEI膜消耗的锂是微乎其微的,完全可以忽略不计,而且,锂不是形成SEI膜的主要成分,只是有锂的存在,会消耗极其微小的一部分。SEI膜只是选择透过性膜,它的厚度只有几个纳米。为了测试正极容量,将负极设计很大的余量,目的就是为了最大限度发挥正极的容量性能,这一点是常识。测试正极材料的克容量,标准的方法是使用半电池测试,半电池里面,负极过量应该少说有5倍于正极容量,如果照你的逻辑,那么,大家一直采用负极绝对过量的方法测正极克容量的方法是错误的?

电池在化成补电时,发现电池过充,电压达到4.3V,,在柜子上时没有发现什么异常,可是一下柜测电压时,电池冒烟,拆开电池.隔膜发黄.负极析锂了,按理说过充电池应该不会冒烟的.因为我做过实验!!!请问高手们这是怎么回事了?微短路了吗?

又发现一个高手,析锂了不会冒烟,请问你的实验有100%的说服力吗?通过了国家什么机构的认证?或者是什么国际组织的认可?你的实验方法很有科学技术含量?能够完全概括类似的现象?

负极析锂有个度的概念,不同程度的析锂,表现不一样,不同材料,不同配方,不同工艺,不同型号,不同设计方法的电池,析锂情况又有差别,这样组合下去,析锂所表现出的情况可是有几百甚至是上千种!而析锂冒烟只是这成百上千种组合的其中一种,当然,也有可能你的电池冒烟不是由于析锂造成,或者说不是由于过充造成。

老规矩,拆异常电池分析,满电的,半电的,没电的,都拆开来分析观察一下。

近几天我们公司做423450-600的电池分容后连几个批次容量合格率只有50%左右,(低容的电池解剖后发现有的负极片上有片状斑点,暂无图片)工艺没有改过,材料没换,设备无异常,制程无异常,就是找不出那里出了问题?还麻烦高手指教一下有可能出现问题的地方,谢谢!(之前做的几十批423450-600分容后合格率都可达到90%以上)

再次谢过

这是个典型的技术部PE应该处理的问题。

如果全过程都找不到原因,基本上是由于管理的问题。因为你没有全过程的每个工序都死盯着,你不知道哪个工序有人做了手脚,如果说有记录,没有用的,一下子就忽悠过去了,死无对证。比如说,涂布是面密度大量不准确,然后涂布人员做假;又比如说称重工位员工偷懒,乘管理人员不在的时候,为了追求速度和计件工资,把一堆没有称重的片料直接放到称重后的位置上;又比如说,用错材料;又比如说............

太多的比如,你如果把你能想到造成低容的全部原因列上去,恐怕得出的可能性更多。有时电池出问题可不仅仅是技术的问题,可能是管理,也可能是公司的制度等因素造成。至16页

LiCoO2 是研究得最深入的锂离子电池正极材料。

LiCoO2 的理论容量为274mAh/g,实际比容量在130~150 mAh/g 之间,它具有电化学性能稳定、易于合成等优点,是目前商品化锂离子电池的主要正极材料。

高温制备的LiCoO2 具有理想层状的α-NaFeO2 型结构,属于六方晶系,R3m 空间群,氧原子呈现ABCABC 立方密堆积排列,Li+和Co2+交替占据层间的八面体位置,a 轴长为2.82 ?,c 轴长为14.06 ?。Li+离子在LiCoO2 中的室温扩散系数在10-11-10-12 m2/s 之间,符合双空位扩散机理,Li+的扩散活化能与LixCoO2 中的x 密切相关,在不同的充放电态下,其扩散系数可以变化几个数量级。在Li1-xCoO2 中,随着锂离子的脱出,c 轴先增长再缩短,发生三个相变。第一个相变发生在锂脱出量x=0.07~0.25 范围内,由H1→H2,c 轴伸长2%,Co-Co 间距离降低,这引起了电子能带的分散,造成价带与导带重叠,电导率迅速提高;其它两个相变发生在x=0.5 左右,首先是锂离子有序/无序的转变,接着发生由六方相到单斜相的转变;如果锂离子继续脱出,c 轴急剧收缩。

LiCoO2 的充电曲线在3.94 V 有一个主放电平台,对应富锂的H1 相与贫锂的H2 相共存,在4.05 V 和4.17 V 各有一个小平台,对应着另两个相变。在LiCoO2中科院物理所博士学位论文锂离子电池磷酸盐正极材料的制备与改性研究22中最多只有约0.55 个锂离子能够可逆脱嵌,而少量过充(充电电压达到4.4 V)就会威胁材料的热稳定性和循环性,这主要是由于结构相变、晶格失氧和电解液氧化分解造成的。

电池内阻过大的原因

工艺方面

1)、正极配料导电剂过少(材料与材料之间导电性不好,因为锂钴本身的导电性非常差)。2)、正极配料粘结剂过多(粘结剂一般都是高分子材料,绝缘性能较强)。

3)、负极配料粘结剂过多(粘结剂一般都是高分子材料,绝缘性能较强)。

4)、配料分散不均匀。5)、配料时粘结剂溶剂不完全。(不能完全溶于NMP、水)6)、涂布拉浆面密度设计过大。(离子迁移距离大)

7)、压实密度太大,辊压过实。(辊压过死,活性物质结构有的遭到破坏)

8)、正极耳焊接不牢,出现虚焊接。9)、负极耳焊接或铆接不牢,出现虚焊,脱焊。10)、卷绕不紧,卷芯松弛。(使正负极片间的距离增大)

11)、正极耳与壳体焊接不牢固。12)、负极极耳与极柱焊接不牢。

13)、电池烘烤温度过高,隔膜收缩。(隔膜孔径缩小)!

14)、注液量过少(导电率降低,循环后内阻增大快!)

15)、注液后搁置时间太短,电解液未充分浸润16)、化成时未完全活化。

17)、化成过程电解液外漏太多。

18)、生产过程水分控制不严格,电池膨胀。19)、电池充电电压设置过高,造成过充。20)、电池贮存环境不合理。

材料方面21)、正极材料电阻大。(导电性差,如如磷酸铁锂)

22)、隔膜材料影响(隔膜厚度、孔隙率小、孔径小)23)、电解液材料影响。(电导率小、粘度大)24)、正极PVDF材料影响。(量多或者分子量大)

25)、正极导电剂材料影响。(导电性差,电阻高)

26)、正负极极耳材料影响(厚度薄导电性差,厚度不均,材料纯度差)

27)、铜箔,铝箔材料导电性差或表面有氧化物。28)、盖板极柱铆接接触内阻偏大。29)、负极材料电阻大。其他方面

30)、内阻测试仪器偏差。31)、人为操作。

拆解电池的时候需要注意什么事项?电池内部短路容易看的出吗?产生隔膜与极片粘在一起有什么样的情况?是过放锂的析出造成?还是过充热量的灼热烤在一起?新手咨询一下

多拆几次就行了。

注意什么?从安全角度考虑,要排除一切可能造成短路的因素;

从容易观察分析考虑,尽量在湿度低的环境下拆电池。

内部短路要看程度,一般情况下,是可以观察出来的。

隔膜与极片粘在一起,通常是发生过短路,或电池过热现象。

1.关于正极材料的克容量发挥

首先排除工艺及电解液的影响,因为我所用的体系以及工艺过程基本不会出问题。

问题:以一款钴酸锂为例,其克容量的发挥在采用不同的负极(我试过mcmb几种,人造石墨几种),会产生最大超过10mAh/g的差异,而这个差异无法通过调整配方或者某一种负极的容量配比来缩小。换言之,在这种特定情况下,正极克容量的发挥值,是由负极来决定的(当然,前提是余量足够),而非由正极本身唯一决定?这样的话,是不是意味着,假如目前正极克容量发挥150mAh/g,换了负极体系后,容量发挥140mAh/g,而这个值,无论怎么调整负极配方、N/P、压实,甚至电解液体系,都无法调回为之前体系的150mAh/g?望楼主指点。(影响容量的其他因素非常了解,也通过过程排查以及电芯拆解等调查。希望我的表述没有让楼主迷惑)

2.关于负极粘接的问题

FSN-1水系负极。目前无法解决敷料后粘接的问题,尝试调整sbr的量,1.5~3.0均尝试过,未见明显效果(cmc 1.7~2.2之间),敷料前粘度2000~3500,面密度单面10mg/cm2,12m四节箱,温度70/90/100/80,6m/min。毛面铜箔,外观良好,160度10min空气气氛下未见异常,储存时间1year+。换光面铜箔,粘接还要好。

望楼主给一些分析或建议。

这个问题涉及到材料特性的问题。

先说扣电测正极克容。

充电时,正极的锂离子在负极被还原成金属锂,和负极的金属锂片直接融合,正极的锂可以最大限度转移至负极锂片表面。

放电时,金属锂在正极放出电子,成为锂离子,重新和正极主材料结合,由于负极锂片有足够的锂,所以,可以使正极容纳的锂离子达到最大值。

以上简单说明了一下用扣式电池在纯金属锂为负极测正极克容的原因。

然后,我们来看负极。负极我们通常采用的是石墨,石墨是一种嵌锂物质,它本身的结构并不像高纯锂片那样的完美结构,而是存在一定的缺陷。

我们在设计电池时,会将负极设计过量,那么,我们基本可以保证正极的锂离子可以完全嵌入到负极,这是充电时的情况。

放电时,问题出来了,负极石墨本身不具备容量,而不像金属锂作为负极时那样,整个负极都是活性物质。

即是说,正极的锂在嵌入负极石墨内部形成合金时,并不一定是完美的结构,放电时,有一部分锂根本无法释放出来,而且,还有部分石墨负极结构并不具备嵌锂功能,这两个作用的综合,就是我们所说的负极克容量和首次效率。

不同的负极,克容量自然不同,人造石墨一般在280~330之间,天然石墨在350~370之间。不同的负极,首次效率也不相同,即是说,不同的负极相对于正极的性能发挥,也是

不相同的,此时,增加负极的用量并不能让正极克容量发挥得到改善,甚至出现随着负极用量的增加,正极克容量发挥反而更加不利,因为负极的过量会引起更多的不可逆容量损失。

如果负极是稳定的,那么,在首次克容量损失后,后续的容量衰减就属于正常的循环容量衰减了,就是负极性能稳定发挥的阶段。

最后,就表现出不同的负极测出同一个正极的克容量会有差距,如果说广一些,也可以说不同的负极要用不同的正极相搭配,才可以发挥出两种材料各自优良的性能,即是通常说的体系。如果任意两个正负极都可以随意组合,那电池的配方设计和搭配就变得没有什么技术含量。

引用第833楼ssy250于2010-01-09 11:27发表的:

楼主这段特别精辟,这个问题我也想过,有许多优秀的负极材料(克容量,循环寿命,体积膨胀率等方面)就是因为首次效率太低(50%)导致根本无法实用,而且在电池生产中,很多要命问题都是在负极上(SEI,阻抗,毒化等)电解液中还有许多乱七八糟的添加剂来解决SEI的问题,但是这些添加剂在以后的循环过程中很多没有用,空占溶液浓度。我想问一问楼主,是否可以考虑负极材料在全密封环境中单独化成,在脱锂态再裁片组装?

确实有企业在做研究时有这么一个步骤。一般是先将负极和纯金属锂先进行放电、充电一次,将不可逆容量损失转嫁到金属锂上,而不是最后做成电池的正极片。单独化成后的负极再与正极片配对组成电池。

表面上看,这样可以让我们的电池容量更高,性能更稳定,实际上,这样的工序对环境和设备的要求极高,投资大,操作不便利,效率较低。目前只有一些公司在做研究时,或者一些高尖端用途的电池,有少部分会用到这样的步骤。

电池内阻的基本知识

不同类型的电池内阻不同。相同类型的电池,由于内部化学特性的不一致,内阻也不一样。电池的内阻很小,我们一般用毫欧的单位来定义它。内阻是衡量电池性能的一个重要技术指标。正常情况下,内阻小的电池的大电流放电能力强,内阻大的电池放电能力弱。

在放电电路的原理图上来说,我们可以把电池和内阻拆开考虑,分为一个完全没有内阻的电源串接上一个阻值很小的电阻。此时如果外接的负载轻,那么分配在这个小电阻上的电压就小,反之如果外接很重的负载,那么分配在这个小电阻上的电压就比较大,就会有一部分功率被消耗在这个内阻上(可能转化为发热,或者是一些复杂的逆向电化学反应)。一个可充电电池出厂时的内阻是比较小的,但经过长期使用后,由于电池内部电解液的枯竭,以及电池内部化学物质活性的降低,这个内阻会逐渐增加,直到内阻大到电池内部的电量无法正常释放出来,此时电池也就“寿终正寝”了。绝大部分老化的电池都是因为内阻过大的原因而造成无使用价值,只好报废。因此我们更应该注重的是电池放出的容量而不是充入的容量。

一、内阻不是一个固定的数值

麻烦的一点是,电池处于不同的电量状态时,它的内阻值不一样;电池处于不同的使用寿命状态下,它的内阻值也不同。从技术的角度出发,我们一般把电池的电阻分为两种状态考虑:充电态内阻和放电态内阻。

1.充电态内阻指电池完全充满电时的所测量到的电池内阻。

2.放电态内阻指电池充分放电后(放电到标准的截止电压时)所测量到的电池内阻。

一般情况下放电态的内阻是不稳定的,测量的结果也比正常值高出许多,而充电态内阻相对比较稳定,测量这个数值具有实际的比较意义。因此在电池的测量过程中,我们都以充电态内阻做为测量的标准。

二、内阻无法用一般的方法进行精确测量

或许大家会说,高中物理课上有教用简单公式+电阻箱计算电池内阻的方法……但物理课本上教的用电阻箱推算的算法精度太低,只能用于理论的教学,在实际应用上根本无法采用。电池的内阻很小,我们一般用微欧或者毫欧的单位来定义它。在一般的测量场合,我们要求电池的内阻测量精度误差必须控制在正负5%以内。这么小的阻值和这么精确的要求必须用专用仪器来进行测量。

三、目前行业中应用的电池内阻测量方法

行业应用中,电池内阻的精确测量是通过专用设备来进行的。下面我来说说行业中应用的电池内阻测量方法。目前行业中应用的电池内阻测量方法主要有以下两种:

1.直流放电内阻测量法

根据物理公式R=U/I,测试设备让电池在短时间内(一般为2~3秒)强制通过一个很大的恒定直流电流(目前一般使用40A~80A的大电流),测量此时电池两端的电压,并按公式计算出当前的电池内阻。

这种测量方法的精确度较高,控制得当的话,测量精度误差可以控制在0.1%以内。

但此法有明显的不足之处:

(1)只能测量大容量电池或者蓄电池,小容量电池无法在2~3秒钟内负荷40A~80A的大电流;

(2)当电池通过大电流时,电池内部的电极会发生极化现象,产生极化内阻。故测量时间必须很短,否则测出的内阻值误差很大;

(3)大电流通过电池对电池内部的电极有一定损伤。

2.交流压降内阻测量法

因为电池实际上等效于一个有源电阻,因此我们给电池施加一个固定频率和固定电流(目前一般使用1kHz频率、50mA小电流),然后对其电压进行采样,经过整流、滤波等一系列处理后通过运放电路计算出该电池的内阻值。交流压降内阻测量法的电池测量时间极短,一般在100毫秒左右。

这种测量方法的精确度也不错,测量精度误差一般在1%~2%之间。

此法的优缺点:

(1)使用交流压降内阻测量法可以测量几乎所有的电池,包括小容量电池。笔记本电池电芯的内阻测量一般都用这种办法。

(2)交流压降测量法的测量精度很可能会受到纹波电流的影响,同时还有谐波电流干扰的可能。这对测量仪器电路中的抗干扰能力是一个考验

(3)用此法测量,对电池本身不会有太大的损害。

(4)交流压降测量法的测量精度不如直流放电内阻测量法。

首先要确定一个前提:结构。如果电芯结构不同,谈内阻是没有意义的。比如说一个是叠片,一个是卷绕,就算相同型号和容量,内阻都会有很大差距,容量越大,差距越大。

电芯的内阻可以分为三部分,楼上的朋友已经从电池论坛里面摘抄下来了。现在可以假定4个相同条件:

1.相同电芯整体结构

2.相同材料

电池的基本知识

<<電池的基本知識>> 一、什么是电池 1、电池的概念; 不必要伴随有机械运动,将各种能量转化为直流电能的发电装置。 2、物理电池: 通过物理变化将光能、热能等直接转变为电能的装置 3、化学电池: 将化学能直接转换为电能的发电装置 ①、组成化学电池的必要条件: a、必须把化学反应中的氧化过程(失去电子的过程)和还原(得到电 子)分隔在两个区域内进行。 b、正负极之间有离子性导电物质。 c、物质在进行氧化还原时,电子必须通过外线路。 ②、化学电池的电流是怎样产生的? 化学电池主要由正极、负极和电解液三部分组成,以锂电池为例:阳极由石墨晶体、阴极由二氧化钴锂材料制成,在外电路接通时电子向正极 移动,这种移动便形成子电流,电池的电压大小由组成电池的正负极材 料决定,电池的正负极材料(活性物质)之间具有电势差,当电池使用 时,两极的电势就象具有水位差的水被接通一要,由高向低流,这样的 定向移动便形成了电流。 4、电池的种类(化学电池) 化学电池的种类有很多,但按它们的使用性能可以分为一次性电池与二次可重复使用电池(也叫蓄电池)两大类。 ①、二次电池:镍镉电池(Ni-Cd)、镍氢电池(Ni-MH)、铅酸电池、锂电池 (Li).其中锂电池又包括:金属锂电池、液态锂离子电池、聚合物锂离子电池; ②、一次电池:糊式电池(如农村中常用的手电筒电池)、普通碳性锌-锰电 池、碱性电池(如电视上遥控器上用的5号7号电池); 5、手机电池的结构: 手机电池一般由电芯、FUSE(或PTC)、保护板(或电路板)、五金片、外壳以及一些辅料组成。

从上表我们可以得出结论: ①、锂离子电芯具有工作电压高、体积小、重量轻、比能量高及优良的高低温 性能,它的缺点就是需保护电路,防止电芯过充过放,现已大量用于工作电压为3.6V的手机电池中; ②、镍氢电池优点:它无污染以及比能量高于镍镉电而取代镍镉电用于许多手 机电池中; ③、镍镉电池的优点就是具有优良过充、过放及大电流充/放电特征,但由于比 能量低及有污染而被淘汰(不用于手机)。 7、名词术语: ①、开路电压:开路电压是两极之间所联接的外线路处于断路时,两极之间的 电位差; ②、电芯内阻:又称全内阻,是指电流通过电池内部时所受到的阻力; ③、终止电压:电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压称为终止电压; ④、电池容量:电池的容量是指一定放电制度下(I放、T放、V终一定)从电 池获得电量的值,单位常用安培小时(Ah)表示; ⑤、充电电压:蓄电池放电后,用一个大于开路电压的直流电源对它进行充电 时所选择的电压就是充电电压; 8、电池的连接 根据手机电池的电压与容量的需求,可以把电芯做串、并、混联三种。 a、串联电压升高、容量不变 b、并联电压基本不变、容量升高 c、混联电压、容量均升高 9、电芯在操作过程中的注意事项: a、电芯正负极不可通过金触物导通或将正负极导通,否则将可能出现短路 起火、爆炸等异常; b、锂电芯正负极的识别: 钢壳:外壳通常为负极,极冒为正极; 铝壳:外壳通常为正极,极冒为负极; 聚合物锂离子电池:铝带(即要点焊一片镍带的一端)为正极,镍带为 负极(可直接焊接) 10、手机电池的通用性能指标: a、电池容量(mAh):就是电池内部储存化学能的多少,单位为毫安 时,也就是放电电流乘以放电时间,电池容量越高,使用时间越长, 当然休积越大。 b、电池内阻(mΩ):内阻即电池内部各部分电阻之和,内阻大小影响 电阻的输出特性,内阻值越小越好,一般在100—200之间。 c、最大充电电流(mA):锂离子电池的最大充放电电流一般为2— A,最大充放电电流反映电池的快速充放电能力。 3C 5 d、高低温性能:指电池在高温55度及低温-20度的环境条件下工作性 能,锂离子电池具有优良的高、低温性能,特别是高温放电性能,镍 氢电池稍差。 e、使用寿命:就是电池循环使用的时间,新国标规定电池的循环充放电 次数≥300次;旧标准规定为≥500次;使用寿命的长短取决于电芯

锂离子电池设计原理教材

锂离子电池原理及设计教材 原理篇 电池原材料 化工类材料:正极:钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂、三元材料 负极:人造石墨、中间相碳微球(沥青基)、针状焦、改性天然石墨 其他:隔膜、电解液、导电剂、PVDF、NMP、草酸、SBR、CMC、高温胶纸、铜箔、铝箔等 五金类材料:钢壳、铝壳、盖帽、隔圈、铝带、镍带、铝镍复合带等、铝塑膜等电池原材料是决定电池性能的最重要的因素,电池性能的提升归根结底来自于电池材料的优化及更新。 锂离子电池反应机理 锂离子电芯的反应机理是随着充放电的进行,锂离子在正负极之间嵌入脱出,往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在,因此锂离子电芯更加安全稳其反应示意图如下所示: 电芯的正极是LiCoO2加导电剂和粘合剂,涂在铝箔上形成正极板,负极是层状石墨加导电剂及粘合剂涂在铜箔基带上,目前比较先进的负极层状石墨颗粒已采用纳米碳。 根据上述的反应机理,正极采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2等,其中LiCoO2是一种层状结构很稳定的晶型,但当从LiCoO2拿走XLi后,其结构可能发生变化,但是否发生变化取决于X的大小。通过研究发现当X>0.5时Li(1-X)CoO2的结构表现为极其不稳定,会发生晶型瘫塌,其外部表现为电芯的电压及安全性能。所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-XCoO2中的X值,一般充电电压不大于4.2V。那么X小于0.5 ,这时Li1-XCoO2的晶型仍是稳定的。负极C6其本身有自己的特点,当第一次化成后,正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中,当放电时Li回到正极LiCoO2中,但化成之后必须有一部分Li 留在负极C6中,以保证下次充放电Li的正常嵌入,否则电芯的寿命很短,为了保证有一部分Li留在负极C6中,一般通过限制放电下限电压来实现。所以锂电芯的安全充电上限电压≤4 .2V,放电下限电压≥2.5V。 锂离子电池的主要制造过程 Li-ion电池的工艺技术比较严格、复杂,这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。

蓄电池的基本知识大全

铅酸蓄电池基本常识 1、什么是放电效率? 放电效率是指在一定的放电条件下放电至终点电压所放出的实际电量与额定容量之比,主要受放电倍率,环境温度,内阻等到因素影响,一般情况下,放电倍率越高,则放电效率越低。温度越低,放电效率越低。 2、何为电池的倍率放电? 指放电时,放电电流(A)与额定容量(A?h)的倍率关系表示。 3、何为电池的小时率放电? 按一定输出电流放完额定容量所需的小时数数,称为放电时率。 4、何为电池的能量密度? 指电池的单位体积所含的电能。 5、铅酸电池使用什么标准? 电池标准分国家标准、行业标准、企业标准三个级别。目前车用电池执行的是编号为JB/T 10262——2001的行业标准。 6、电动车铅酸电池是如何命名的? 车用铅酸电池名称叫做6-DZM-X,其中的X为后缀,X可以是8、10、12,代表电池的容量。6DZM代表6组单格电池组合成一块12V电压的电动车专用阀控密封免维护电池,如果是胶体电池,其标示方法为6-DJM-X。 7、铅酸蓄电池容量标示方法是什么? 应当以C2为准,即以0.5C2电流放电,当电压达到该电池的放电终止电压时的放电时间和电流的乘积应等于或接近额定容量值。比如:一块12V、12Ah 的电池,以5A电流放电,放电终止电压达到10.5V时,时间不能少于140min;

同样,一块12V、10Ah的电池,以5A电流放电到电压达到终止电压10.5V时,时间不能少于120min。其误差为0.1Ah 实际上行业标准规定:10Ah的电池,以5A电流放电到终止电压时间不得小于120min。企业产品实际达到的为130~137min。 8、什么是电池的过充电能力? 行业标准规定,铅酸蓄电池以1.2A电流连续充电48h,实际容量不得低于额定容量的95%。 9、什么是电池的过放电能力? 行业标准规定,铅酸蓄电池开始放电电流为12A±1.2A、以定阻抗方式连续放电2.0h,实际容量不得低于75% 10、什么是电池的低温保存特性? 行业标准规定,铅酸蓄电池在-10℃±0.1℃的环境条件下存放10h,实际容量不能低于70%。 11、如何评价铅酸蓄电池的寿命? 以容量75%的深度放电,寿命不应低于350次。 12、铅酸电池有那些优缺点? (1)优点——价格低廉:铅酸电池的价格为其余类型电池价格的1/4~1/6。一次投资比较低,大多数用户能够承受。 (2)缺点——重量大、体积大、能量质量比低,娇气,对充放电要求严格。 13、为什么电池要储存一段时间后才能包装出货? 电池的储存性能是衡量电池综合性能稳定程度的一个重要参数。电池经过一定时间储存后,允许电池的容量及内阻有一定程度的变化。经过了一段时间的

锂电池基础知识

(一)锂电池的构成 锂电池主要由两大块构成,电芯和保护板PCM(动力电池一般称为电池管理系统BMS),电芯相当于锂电池的心脏,管理系统相当于锂电池的大脑。 电芯主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳构成,而保护板主要由保护芯片(或管理芯片)、MOS管、电阻、电容和PCB板等构成。 锂电池的产业链结构如下图: 电芯的构成如下面两图所示: 锂电池的PACK的构成如下图所示: (二)锂电池优缺点 锂电池的优点很多,电压平台高,能量密度大(重量轻、体积小),使用寿命长,环保。 锂电池的缺点就是,价格相对高,温度范围相对窄,有一定的安全隐患(需加保护系统)。

(三)锂电池分类 锂电池可以分成两个大类:一次性不可充电电池和二次充电电池(又称为蓄电池)。 不可充电电池如锂二氧化锰电池、锂-亚硫酰胺电池。 二次充电电池又可以分为下面根据不同的情况分类。 1.按外型分:方形锂电池(如普通手机电池)和圆柱形锂电池(如电动工具的18650);2.按外包材料分:铝壳锂电池,钢壳锂电池,软包电池;

3.按正极材料分:钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、三元锂(LiNi x Co y Mn z O2)、磷酸铁锂(LiFePO4); 4.按电解液状态分:锂离子电池(LIB)和聚合物电池(PLB); 5.按用途分:普通电池和动力电池。 6.按性能特性分:高容量电池、高倍率电池、高温电池、低温电池等。 (四)常用术语解释 1. 容量(Capacity) 指一定的放电条件下可以从电池锂获得的电量。 我们在高中学物理是知道,电量的公式为Q=I*t,单位为库伦,电池的容量单位规定为Ah (安时)或mAh(毫安时)。意思是1AH的电池在充满电的情况下用1A的电流放电可以放1个小时。

叠片式聚合物锂离子电池设计规范

一、叠片式聚合物锂离子电池设计规范 1. 设计容量 为保证电池设计的可靠性和使用寿命,根据客户需要的最小容量来确定设计容量。 设计容量(mAh)= 要求的最小容量×设计系数(1) 设计系数一般取1.03~1.10。 2. 极片尺寸设计 根据所要设计电池的尺寸,确定单个极片的长度、宽度。 极片长度Lp: Lp = 电池长度-A-B (2) 极片宽度Wp: Wp = 电池宽度-C (3) 包尾极片的长度Lp′: Lp′= 2Lp+ T'-1.0 (4) 包尾极片的宽度Wp′: Wp′= Wp-0.5 (5) 其中: A —系数,取值由电池的厚度T决定,当 (1)T≤3mm时,对于常规电芯A一般取值4.5mm,大电芯一般取值4.8mm; (2) 3mm<T≤4mm时,对于常规电芯A一般取值4.8mm,大电芯一般取值5.0mm; (3) 4mm<T≤5mm时,对于常规电芯A一般取值5.0mm,大电芯一般取值5.2~6.0mm; (4) 5mm<T≤6mm时,对于常规电芯A一般取值5.2mm, 大电芯一般取值5.4~6.0mm。

B —间隙系数,一般取值范围为3.6~4.0mm; C —取值范围一般为2.5~2.6mm(适用于双折边); T'—电芯的理论叠片厚度,T'的确定见6.1节. 图1.双面极片、单面正极包尾极片示意图 3. 极片数、面密度的确定: 确定极片的数量N,并根据电池的设计容量来确定电极的面密度,电池的设计容量一般由正极容量决定,负极容量过剩。在进行理论计算时,一般正极活性物质的质量比容量取140mAh/g,负极活性物质的质量比容量取300mAh/g。 N =(T-0.2)/0.35±1(6) 注:计算时N取整,并根据面密度的值来调整N。 S 极片 = Lp×Wp(7) C 设 = C 正比 ×S 极片 ×N×ρ 正 ×η 正 (8) C 负 = C 设 ×υ(9) = C 负比×S 极片 ×N×ρ 负 ×η 负 (10) 其中: S 极片 —单个极片的面积; C 正比 —正极活性物质的质量比容量,一般取值140mAh/g; η正—正极活性物质的百分含量; ρ正—正极极片的双面面密度(g/m2); C 负 —负极的设计容量; υ—负极容量过剩系数,一般常规电池取值1.00~1.06;DVD电池以及容量大于2000mAh的取值1.05~1.12; C 负比 —负极活性物质的质量比容量,一般取值300mAh/g;

锂离子电池基础知识100答

1、一次电池和充电电池有什么区别? 电池内部的电化学性决定了该类型的电池是否可充,根据它们的电化学成分和电极的结构可知,真正的可充电电池的内部结构之间所发生反应是可逆的。 理论上,这种可逆性是不会受循环次数的影响,既然充放电会在电极体积和结构上引起可逆的变化,那么可充电电池的内部设计必须支持这种变化,既然,一次电池仅做一放电,它内结构简单得多且不需要支持这种变化,因此,不可以将一次电池拿来充电,这种做法很危险也很不经济,如果需要反复使用,应有尽有选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池,这种电池也可称为一次电池或蓄电池。 2、一次电池和二次电池还有其他的区别吗? 另一明显的区别就是它们能量和负载能力,以及自放电率,二次电池能量远比一次电池高,然而他们的负载能力相对要小。 3、可充电便携式电池的优缺点是什么? 充电电池寿命较长,可循环1000次以上,虽然价格比干电池贵,但如果经常使用的话,是比较划算的。充电电池的容量比同规格的碱锰电池或锌碳电池低,比如,他们放电较快。 另一缺点是由于他们几近恒定的放电电压,很难预测放电何时结束。当放电结束时,电池电压会突然降低。假如在照相机上使用,突然电池放完了电,就不得不终止。 但另一方面可充电电池能提供的容量比太部分一次电池高。 但Li-ion电池却可被广泛地用照相器材中,因为它容量高,能量密度大,以及随放电深度的增加而逐渐降低的放电电压。 4、充电电池是怎样实现它的能量转换? 每种电池都具有电化学转换的能力,即将储存的化学能直接转换成电能,就二次电子(也叫蓄电池)而言(另一术语也称可充电使携式电池),在放电过程中,是将化学能转换成电能;而在充电过程中,又将电能重新转换成化学能。这样的过程根据电化学系统不同,一般可充放电500次以上,而我司产品li-ion可重复充放电1000次以上。Li-ion是一种新型的可充电便携式电池。它的额定电压为3.6V,它的放电电压会随放电的深度逐渐衰退,不象其他充电电池一样,在放电未,电压突然降低。 5、什么是Li-ion电池? Li-ion是锂电池发展而来。所以在介绍Li-ion之前,先介绍锂电池。举例来讲,以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的正极材料是锂金属,负极是碳。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,达到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,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,又运动回正极。回正极的锂离子越多,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。在Li-ion的充放电过程中,锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ion就像一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。所以Li-ion又叫摇椅式电池。 6、Li-ion电池有哪几部分组成? (1)电池上下盖(2)正极——活性物质为氧化锂 钴(3)隔膜——一种特殊的复合膜

18650锂电池生产工艺设计2

18650锂电芯诞生全过程揭秘(图) 2014-12-01 10:47:42来源:充电头 导读: 18650是目前最常见的锂电封装方式,无论是当下最流行的三元材料,还是国家力推的磷酸铁锂,以及尚未普及的钛酸锂,均有18650的规格。18650型电芯,采用Cylindrical圆柱形封装方式,这种电芯直径18mm,长度65mm,广泛应用于充电宝、电动车、笔记本、强光手电筒等领域。 OFweek锂电网讯:锂电池是目前数码领域使用最多的电池。其最突出的优点是能量密度高,适用于非常注重体积、便携的数码产品。同时,相对于以往的干电池,锂离子电池可以循环利用,在环保方面也有优势。锂离子电池的正负极材料都可以吸收、释放锂离子。但是锂离子在正极和负极中的化学势能有所不同。负极中的锂离子化学势能高,正极中的锂离子化学势能低。锂离子放电时,负极中存储的锂离子释放出来,被正极所吸收。由于负极中锂离子的化学势能高于正极,这部分势能差就以电能的形式释放出来。充电过程则是上述过程的逆转,将正极中的锂离子释放到负极中。由于这种锂离子在正负极中的来回迁移,锂离子电池又被称为摇椅电池。 18650是目前最常见的锂电封装方式,无论是当下最流行的三元材料,还是国家力推的磷酸铁锂,以及尚未普及的钛酸锂,均有18650的规格。18650型电芯,采用Cylindrical圆柱形封装方式,这种电芯直径18mm,长度65mm,广泛应用于充电宝、电动车、笔记本、强光手电筒等领域,这类封装的好处是规格统一,方便自动化、规模化生产,具有机械强度高、耐冲击性强、良品率高等特点;此外还有Prismatic方形软包封装,常见于手机和平板电脑,这类封装最直接的好处是轻薄,体积小,便携。 在笔记本电脑时代,18650电芯还只是数码产品的幕后英雄。随着智能手机和平板等智能设备的普及,移动电源成为了人们出行必不可少的装备,18650也得以开始从幕后走向前台,被大众所熟知。那么,看似简单的18650电芯是如何诞生?它有什么秘密呢?接下来,让我们一起去探索它的诞生过程。近日笔者有幸进入东莞一家电芯厂拜访学习,将从涂布、组装、测试三方面图文并茂,为大家介绍18650电芯的诞生过程。 电芯的生产过程一:涂布

电池常识100问100答

电池常识100问100答 11、什么是电池的容量? 电池的容量有额定容量和实际容量之分。电池的额定量是指设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下,应该放出最低限度的电量。Li-ion规定电池在常温、恒流(1C)恒压(4.2V)控制的充电条件下充电3h,电池的实际容量是指电池在一定的放电条件下所放出的实际电量,主要受放电倍率和温度的影响(故严格来讲,电池容量应指明充放电条件)。容量常见单位有:mAh、Ah=1000mAh)。 12、什么是电池内阻? 是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力。有欧姆内阻与极化内阻两部分组成。电池内阻大,会导致电池放电工作电压降低,放电时间缩短。内阻大小主要受电池的材料、制造工艺、电池结构等因素的影响。是衡量电池性能的一个重要参数。注:一般以充电态内阻为标准。测量电池的内阻需用专用内阻仪测量,而不能用万用表欧姆档测量。 13、什么是开路电压? 是指电池在非工作状态下即电路无电流流过时,电池正负极之间的电势差。一般情况下,Li-ion充满电后开路电压为4.1-4.2V左右,放电后开压为3.0V左右,通过电池的开路电压,可以判断电池的荷电状态。 14、什么是工作电压? 又称端电压,是指电池在工作状态下即电路中有电流过时电池正负极之间电势差。在电池放电工作状态下,当电流流过电池内部时,不需克服电池的内阻所造成阻力,故工作电压总是低于开路电池,充电时则与之相反。Li-ion的放电工作电压在3.6V左右。 15、什么是放电平台? 放电平台是恒压充到电压为4.2V并且电电流小于0.01C时停充电,然后搁置10分钟,在任何倍率的放电电流下下放电至3.6V时的放电时间。是衡量电池好坏的重要标准。 16、什么是(充放电)倍率?时率? 是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值,它在数据值上等于电池额定容量的倍数,通常以字母C表示。如电池的标称额定容量为600mAh为1C(1倍率),300mAh则为0.5C,6A(600mAh)为10C.以此类推. 时率又称小时率,时指电池以一定的电流放完其额定容量所需要的小时数.如电池的额定容量为600mAh,以600mAh的电流放完其额定容量需1小时,故称600mAh的电流为1小时率,以此类推. 17、什么是自放电率? 又称荷电保持能力,是指电池在开路状态下,电池所储存的电量在一定条件下的保持能力。主要受电池制造工艺、材料、储存条件等因素影响。是衡量电池性能的重要参数。 注:电池100%充电开路搁置后,一定程度的自放电正常现象。在GB标准规定LI-ion后在20±2℃条件下开条件下开路搁置28天。可允许电池有容量损失。 18、什么是内压? 指电池的内部气压,是密封电池在充放电过程中产生的气体所致,主要受电池材料、制造工艺、电池结构等因素影响。其产生原因主要是由于电池内部水分及有机溶液分解产生的气体于电池内聚集所致。 高倍率的连续过充,会导致电池温度升高、内压增大,严重时对电池的性能及外观产生破坏性影响,如漏液、鼓底,电池内阻增大,放电时间及循环寿命变短等。 Li-ion任何形式的过以都会导致电池性能受到严重破坏,甚至爆炸。帮Li-ion在充电过程中需采用恒流恒压充电方式,避免对电池产生过充。 19、为什么电池要储存一段时间后才能包装出货? 电池的储存性能是衡量电池综合性能稳定程度的一个重要参数。电池经过一定时间储存后,允许电池的容量及内阻有一定程度的变化。经过了一段时间的储存,可以让内部各成分的电化学性能稳定下来,可以了解该电池的自放电性能的大小,以便保证电池的品质。

锂电池电解液基础知识

锂离子电池电解液 1 锂离子电解液概况 电解液是锂离子电池四大关键材料(正极、负极、隔膜、电解液)之一,号称锂离子电池的“血液”,在电池中正负极之间起到传导电子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐(六氟磷酸锂,LiFL6)、必要的添加剂等原料,在一定条件下,按一定比例配制而成的。 有机溶剂是电解液的主体部分,与电解液的性能密切相关,一般用高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合使用;常用电解质锂盐有高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等,但从成本、安全性等多方面考虑,六氟磷酸锂是商业化锂离子电池采用的主要电解质;添加剂的使用尚未商品化,但一直是有机电解液的研究热点之一。 自1991年锂离子电池电解液开发成功,锂离子电池很快进入了笔记本电脑、手机等电子信息产品市场,并且逐步占据主导地位。目前锂离子电池电解液产品技术也正处于进一步发展中。在锂离子电池电解液研究和生产方面,国际上从事锂离子电池专用电解液的研制与开发的公司主要集中在日本、德国、韩国、美国、加拿大等国,以日本的电解液发展最快,市场份额最大。 国内常用电解液体系有EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC等。不同的电解液的使用条件不同,与电池正负极的相容性不同,分解电压也不同。电解液组成为lmol/L LiPF6/EC+DMC+DEC+EMC,在性能上比普通电解液有更好的循环寿命、低温性能和安全性能,能有效减少气体产生,防止电池鼓胀。EC/DEC、EC/DMC电解液体系的分解电压分别是4.25V、5.10V。据Bellcore研究,LiPF6/EC+DMC与碳负极有良好的相容性,例如在Li x C6/LiMnO4电池中,以LiPF6/EC+DMC为电解液,室温下可稳定到4.9V,55℃可稳定到4.8V,其液相区为-20℃~130℃,突出优点是使用温度范围广,与碳负极的相容性好,安全指数高,有好的循环寿命与放电特性。

锂离子电池基础知识问题原创版(附参考答案)

锂离子电池基础知识问题 2017年12月7日1.被誉为“锂电之父”的是() A.Tarascon B.Armand C.Clare D.Goodenough 2.以下哪项不属于锂离子电池的特点() A.开路电压高 B.充放电寿命长 C.有记忆效应 D.自放电率低 3.已知某款材料,D90=18μm,所代表的含义是() A.粒径大于18μm的占90% B.粒径小于18μm的占90% C.平均粒径为18μm D.最大粒径为18μm 4.正极材料浆料吸水产生“果冻”现象是哪款材料导致的() A.活性物质NCM B.粘结剂PVDF C.溶剂NMP D.导电剂Super P 5.三元材料中,有“减少阳离子混排,稳定层状结构”作用的元素是() A.锂 B.镍 C.钴 D.锰 6.已知某款材料,其比表面积为100 m2/g,则其最可能是() A.三元材料 B.天然石墨 C.碳纳米管 D.硬碳 7.已知某款材料,其压实密度为4.15 g/cm3,则其最可能是() A.钴酸锂 B.人造石墨 C.磷酸铁锂 D.硅碳复合材料

8.以下哪项属于三元材料SEM图() A B C D 9.以下几款材料,低温性能最差的是() A.三元材料 B.钴酸锂 C.锰酸锂 D.磷酸铁锂 10.以下几款材料,高温性能最差的是() A.钴酸锂 B.锰酸锂 C.三元材料 D.磷酸铁锂 11.石墨烯导电剂的导电模式是() A.点-点接触 B.点-线接触 C.点-面接触 D.点-体接触 12.在磷酸铁锂体系中加入过多的石墨烯导电剂,以下说法错误的是() A.有利于超高倍率放电 B.增加成本,不利于量产 C.对锂离子的传输过程形成阻碍 D.降低了活性物质的占比,不利于提高能量密度 13.目前商业化正极材料中比容量最高的材料是() A.NCM811 B.NCM622 C.NCM523 D.NCA 14.严格的说,镍钴铝酸锂属于() A.一元材料 B.二元材料 C.三元材料 D.不确定 15.以下哪项不属于正极材料关注的理化指标() A.粒径 B.比表面积 C.灰分 D.PH 16.目前,全球最大的锂电池正极材料生产企业是() A.北京当升 B.湖南杉杉 C.格林美 D.湖南桑顿

100道电子技术入门知识讲解——电的基础知识讲解

100道电子技术入门知识讲解——电的基础知识讲解.txt-两个人同时犯了错,站出来承担的那一方叫宽容,另一方欠下的债,早晚都要还。-不爱就不爱,别他妈的说我们合不来。学电子基础很重要,如果你还是电子新手,你的一切迷惑将在这里揭晓!看完之后是否觉得茅舍顿开,那么恭喜你入门了! 一、电的基础知识 1、电是什么?电有几种?电有何重要特性? 电是最早从“摩擦起电”现象中表现出来实物的一种属性。电有正负两种。“同性相斥,异性相吸”是电的重要特性。 2、如何理解“电是实物的一种属性”? 电来源于实物本身一般情况,实物本身就存在等量的正负电荷,因而不显示电的特性;由于某种原因当实物失去或得到某种电荷,对外才会显示电的特性。 3、“摩擦起电”是物体变成带电状态的唯一方法,请说明? 不对。除了摩擦之外,受热、化学变化等其它原因都可能使物体变成带电状态。 4、什么是导体和绝缘体?举例说明。 容易导电的物体叫导体;极不容易导电的物体叫绝缘体。金属物和带杂质的水溶液都是导体;塑料、空气、干燥的木头是绝缘体。 5、塑料棒与羊毛摩擦后能吸起小纸绡,而金属物不能,所以金属物无法“摩擦起电”,对吗?为什么? 不对,金属物同样可以“摩擦起电”只是因为金属为良导体,电荷很快通过人体对地放电中和,所以不显示带电状态。 6、各种导体导电性能都一样吗? 不一样。例如铜的导电性能比铝好,铝的导电性能又比铁好。而带杂质的水溶液的导电性能较差,但还是属于导体。 7、导体为什么容易导电?而绝缘体不容易导电? 导体存在可以移动的电荷,绝缘体中可以移动的电荷极少所以导体容易导电,而绝缘体不容易导电。 8、绝缘体在任何情况下都不导电吗?举例说明。

常用几种充电电池基本常识

常用几种充电电池基本常识 作者:d2010ch 来源:本站原创发布时间:2009-11-2 20:35:03 [] [] 常用几种充电电池基本常识 一、充电电池简介 充电电池的种类 镍镉电池(Ni-Cd) 电压: 使用寿命为:500次 放电温度为:-20度~60度 充电温度为:0度~45度 备注:耐过充能力较强。 镍氢电池(Ni-Mh) 电压: 使用寿命为:1000次 放电温度为:-10度~45度 充电温度为:10度~45度 备注:目前最高容量是2100mAh左右。 锂离子电池(Li-lon) 电压: 使用寿命为:500次 放电温度为:-20度~60度 充电温度为:0度~45度 备注:重量比镍氢电池轻30%~40%,容量高出镍氢电池60%以上。但是不耐过充,如果过充会造成温度过高而破坏结构=>爆炸。

锂聚合物电池(Li-polymer) 电压: 使用寿命为:500次 放电温度为:-20度~60度 充电温度为:0度~45度 备注:锂电的改良型,没有电池液,而改用聚合物电解质,可以做成各种形状,比锂电池稳定。 铅酸电池(Sealed) 电压:2V 使用寿命为:200~300次 放电温度为:0度~45度 充电温度为:0度~45度 备注:就是一般车用电瓶(它是以6个2V串联成12V的),免加水的电池使用寿命长达10年,但体积和最量是最大的。 二、电池充电的名词解释 充电率(C-rate) C是Capacity的第一个字母,用来表示电池充放电时电流的大小数值。 例如:充电电池的额定容量为1100mAh时,即表示以1100mAh(1C)放电时间可持续1小时,如以200mA()放电时间可 持续5小时,充电也可按此对照计算。 终止电压(Cut-off discharge voltage) 指电池放电时,电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。 根据不同的电池类型及不同的放电条件,对电池的容量和寿命的要求也不同,因此规定的电池放电的终止电压也不相同。 开路电压(Open circuit voltage OCV) 电池不放电时,电池两极之间的电位差被称为开路电压。

锂电池基础知识讲解

锂电池基础知识讲解 理想的锂离子电池,除了锂离子在正负极之间嵌入和脱出外,不发生其他副反应,不出现锂离子的不可逆消耗。实际的锂离子电池,每时每刻都有副反应存在,也有不可逆的消耗,如电解液分解,活性物质溶解,金属锂沉积等,只不过程度不同而己。实际电池系统,每次循环中,任何能够产生或消耗锂离子或电子的副反应,都可能导致电池容量平衡的改变。一旦电池的容量平衡发生改变,这种改变就是不可逆的,并且可以通过多次循环进行累积,对电池性能产生严重影响。 ⑴正极材料的溶解 尖晶石LiMn2O4中Mn的溶解是引起LiMn2O4可逆容量衰减的主要原因,对于Mn的溶解机理,一般有两种解释:氧化还原机制和离子交换机制。氧化还原机制是指放电末期Mn3+的浓度高,在LiMn2O4表面的Mn+会发生歧化反应: 2Mn3+(固)Mn4+(固)+Mn2+(液) 歧化反应生成的二价锰离子溶于电解液。离子交换机制是指Li+和H+在尖晶石表面进行交换,最终形成没有电化学活性的HMn2O4。 Xia等的研究表明,锰的溶解所引起的容量损失占整个电池容量损失的比例随着温度的升高而明显增大(由常温下的23%增大到55℃时的34%)[14]。 ⑵正极材料的相变化[15] 锂离子电池中的相变有两类:一是锂离子正常脱嵌时电极材料发生的相变;二是过充电或过放电时电极材料发生的相变。 对于第一类相变,一般认为锂离子的正常脱嵌反应总是伴随着宿主结构摩尔体积的变化,同时在材料内部产生应力,从而引起宿主晶格发生变化,这些变化减少了颗粒间以及颗粒与电极间的电化学接触。 第二类相变是Jahn-Teller效应。Jahn-Teller效应是指由于锂离子的反复嵌入与脱嵌引起结构的膨胀与收缩,导致氧八面体偏离球对称性并成为变形的八面体构型。由于Jahn-Teller效应所导致的尖晶石结构不可逆转变,也是LiMn2O4容量衰减的主要原因之一。在深度放电时,Mn的平均化合价低于3.5V,尖晶石的结构由立方晶相向四方晶相转变。四方晶相对称性低且无序性强,使锂离子的脱嵌可逆程度降低,表现为正极材料可逆容量的衰减。 ⑶电解液的还原[15] 锂离子电池中常用的电解液主要包括由各种有机碳酸酯(如PC、EC、DMC、DEC 等)的混合物组成的溶剂以及由锂盐(如LiPF6 、LiClO4 、LiAsF6 等)组成的电解质。在充电的条件下,电解液对含碳电极具有不稳定性,故会发生还原反应。电解液还原消耗了电解质及其溶剂,对电池容量及循环寿命产生不良影响,由此产生的气体会增加电池的内部压力,对系统的安全造成威胁。 ⑷过充电造成的量损失[15] 负极锂的沉积:过充电时,发生锂离子在负极活性物质表面上的沉积。锂离子的沉积一方面造成可逆锂离子数目减少,另一方面沉积的锂金属极易与电解液中的溶剂或盐的分子发生反应,生成Li2CO3、LiF或其他物质,这些物质可以堵塞电极孔,最终导致容量损失和寿命下降。 电解液氧化:锂离子电池常用的电解液在过充电时容易分解形成不可溶的Li2CO3等产物,阻塞极孔并产生气体,这也会造成容量的损失,并产生安全隐患。 正极氧缺陷:高电压区正极LiMn2O4中有损失氧的趋势,这造成氧缺陷从而导致容量损失。 ⑸自放电 锂离子电池的自放电所导致的容量损失大部分是可逆的,只有一小部分是不可逆的。造成不可逆自放电的原因主要有:锂离子的损失(形成不可溶的Li2CO3等物质);电解液氧化产物堵塞电极微孔,造成内阻增大。

卷绕式锂离子电池设计规范

卷绕式锂离子电池设计规范 一、观察给定型号和客户需求 1、型号制定了电池的尺寸(以063048为例,尺寸为6.0×30×48mm) 2、客户要求的容量和电池的放电类别(动力型、高温型、普通型),通常而言电 池所能达到的容量一般为普通型>高温型>动力型(以便确定所需要的材料) 3、材料的选用: 3.1容量≥1000mAh的型号,如果客户无容量或高温要求的用正极CN55系列 3.2有高温要求的型号,正极材料必须使用Co系列,电解液必须用高温电解液 二、卷芯设计 1、容量设计 根据客户要求的最小容量来确定设计容量。 设计容量(mAh)= 要求的最小容量×设计系数=(长×2-刮粉)×宽÷10000×面密度×理论克容量 注:设计系数: 标称容量≤200mAh设计系数一般取1.10~1.20; 标称容量200<C≤350mAh设计系数一般取1.08±0.02; 标称容量C>350mAh设计系数一般取1.07±0.02。 2、卷针的设计 2.1 卷针的宽度 Wj=电芯的宽度-卷针厚度-电芯的厚度-1.7(根据实际情况而定) 2.2 卷针厚度 Tj由卷针的宽度决定,具体见卷针统计表。

3、包装膜尺寸设计 3.1包装膜膜腔长度的确定: 膜腔长度=成品高-顶封宽度(5mm) 3.2包装膜膜腔长度的确定: 膜腔宽度=成品宽-1.2mm 3.3 槽深的设计: 槽深H与电芯厚度的关系如下:H = T-α 其中: T —电芯的厚度; α—当型号为双坑电池时,α取0.2 当型号为单坑电池时,α取-0.2 3.4 包装袋长、宽尺寸的确定: 3.4.1 包装袋宽度: a. 厚度≤5mm的电池铝塑膜宽度为电池本体宽度+(45~50mm),取代5mm 的整数倍为规格; b. 厚度﹥5mm的电池铝塑膜宽度为电池本体宽度+(55~60mm),取代5mm 的整数倍为规格; 3.4.2包装袋长度: 铝塑膜长度=成品电池长度×2+10mm 5、极片的设计: 5.1隔膜宽度=卷芯高度=电芯高度-5mm,(客户容量要求高的小型号电池或极片较 宽的各别型号除外);

磷酸铁锂电池知识大全

磷酸铁锂电池知识大全 磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料有很多种,主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料,而其它正极材料由于多种原因,目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。从材料的原理上讲,磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程,这一原理与钴酸锂,锰酸锂完全相同。磷酸铁锂电池是用来做锂离子二次电池的,现在主要方向是动力电池,相对NI-H、Ni-Cd电池有很大优势。磷酸铁锂电池充放电效率,相对高一些。在88% - 90%之间。而铅酸电池约为80%。 磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池,自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属,M为CoFe两者之组合:LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后, 1997年美国德克萨斯州立大学研究群也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性,美国与日本不约而同地发表橄榄石结构(LiMPO4), 使得该材料受到了极大的重视,并引起广泛的研究和迅速的发展。与传统的锂离子二次电池正极材料,尖晶石结构的LiMn2O4和层状结构的LiCoO2相比,LiMPO4 的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。 磷酸铁锂电池*构造 正极:正极物质在磷酸铁锂离子蓄电池中以磷酸铁锂(LiFePO4)为主要原料; 负极:负极活性物质是由碳材料与粘合剂的混合物再加上有机溶剂调和制成糊状,并涂覆在铜基体上,呈薄层状分布; 隔膜板:称为隔板或称隔离膜片,其功能起到关闭或阻断通道的作用,一般使用聚乙烯或聚丙烯材料的微多孔膜。所谓关闭或阻断功能是电池出现异常温度上升时阻塞或阻断作为离子通道的细孔,使蓄电池停止充放电反应。隔膜板可以有效防止因内、外部短路等引起的过大电流而使电池产生异常发热现象。 PTC 元件:在磷酸铁锂电池盖帽内部,当内部温度上升到一定温度时或电流增大到一定控制值时,PTC 就起到了温度保险丝和过流保险的作用,会自动拉断或断开,从而形成内部断路。这样电池内部停止了工作反应,温度降下来。保证了电池的安全使用(双重保险)。 安全阀:为了确保磷酸铁锂电池的使用安全性,一般通过对外部电路的控制或者在磷酸铁锂电池内部设有异常电流切断的安全装置。即使这样,在使用过程中也有可能其他原因引起磷酸铁锂电池内压异常上升,这样,安全阀释放气体,以防止蓄电池破裂或爆开。

电池的基本知识

电池的基本知识 电芯的常识 ?①镍氢 1.16-1.4V, n×(1.28+/-0.12V) 内阻≤25mΩ?②锂电3.65-3.95V, n×(3.8+/-0.15V) 内阻≤70mΩ?③特殊电压要求具体型号有: 9A9, 939, 620, C630, 820, R768等,其电芯电压要求在3.95-4.00V之间,是为了满足恒压点测试。稳压点电压太高会造成手机在充电时,手机显示电量满格闪烁报警等现象.?④电芯厚度尺寸 ?对某些电芯需进行厚度测试,,一般按电池内部空间决定,我们使用电芯厚度测试夹具进行。 ?铝壳,A代表铝壳; 钢壳,S代表钢壳. ?铝壳: 轻,强度低,外壳为正极; 钢壳: 重,强度高,外壳为负极. ?电芯正极材料: 有石墨,焦炭的(内阻略大). ?按外形分: 扁平长方形; 圆弧形; 长方形及扣式. ?锂电池的型号中的6位数字,前两位为高度尺寸,中间两位为宽度尺寸(mm),例如BYD的063048AR电芯,其高为6mm,宽度为29.9mm长度为48mm,A表示铝壳,R 表示圆弧形.型号有四位数字表示其: 前两位为直径,后两位为带一位小数点高度尺寸.例如: LIR0225它的直径为20mm 高度为2.5mm 锂离子电池 ?锂离子电池是以锂离子的储存与释放作为电能转换介质;是电能与化学能之间转换,现目前应用最广泛的是锂离子电池.现着重介绍一下锂锂离子电池的一些特征:?A.其标称电压为 3.6V, 内阻≤70mΩ同体积的容量比镍氢高1至2倍,体积是镍镉的40-50%, 镍氢的20-30% ?B. 高电压一个锂离子电池单体的工作电压为3.7V(平均值), 相当于三个串联的镍镉或镍氢电池. ?C. 无污染锂离子电池不含有诸如镉,铅,汞之类的有害金属物质. ?D. 锂离子电池不含金属锂(禁止在客机携带锂电池等规定的限制). ?E.循环寿命高在正常条件下,锂离子电池的充放电周期可超过300次 ?F. 无记忆效应记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中, 电池的容量减少的现象. 锂离子电池不存在这种效应无需放电容量较高;循环次数长;自放电率低;储存时间长(大约为1至2年,但存放时间过久电芯内阻会增大,容量也会相应降低);?G. 快速充电使用额定电压为 4.2V 的恒流恒压充电器可以使锂离子电池在一至两个小时内得到满充.放电稳定(呈现平滑线);重量轻;体积小及无公害等. 镍氢电池 ?镍氢电池以氢氧化镍为正极,以能够自由吸收﹑释放氢气的储氢金属合金为负极. ?特征: ?A. 绿色能源镍氢电池不含镉﹑汞,是环保型化学能源. ?B.与镍镉电池的相似性与镍镉电池有着相近的放电特性. ?C.镍氢电池有着近两倍于镍镉电池的能量密度D. 500个充放电周期.标称电压为 1.2V, 内阻≤25mΩ 锂离子电池保护电路原理图

锂电池基本知识

锂电池基本知识 Li-ion电池有哪些优点?哪些缺点? Li-ion具有以下优点: 1)单体电池的工作电压高达2.75-4.2V(标称电压3.6V或者3.7V) 2)比能量大,循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至1000次. 4)安全性能好,无公害,无记忆效应. 作为Li-ion前身的锂电池,因金属锂易形成枝晶发生短路,缩减了其应用领域:Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素:部分工艺(如烧结式)的Ni-Cd 电池存在的一大弊病为“记忆效应”,严重束缚电池的使用,但Li-ion根本不存在这方面的问题。 5)自放电小 室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右, 2、什么充电限制电压?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。一般单节电池充电限制电压4.2V,多节就是N*4.2(n=1,2,3,4......) 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)。 10、为什么恒压充电电流为逐渐减少? 因为恒流过程终止时,电池内部的电化学极化然后保持在整个恒流中相同的水平,恒压过程,再恒定电场作用下,内部Li+的浓差极化在逐渐消除,离子的迁移数和速度表现为电流逐渐减少。 11、什么是电池的容量? 电池的容量有额定容量和实际容量之分。电池的额定量是指设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下,应该放出最低限度的电量。Li-ion规定电池在常温、恒流(1C)恒压(4.2V)控制的充电条件下充电3h,电池的实际容量是指电池在一定的放电条件下所放出的实际电量,主要受放电倍率和温度的影响(故严格来讲,电池容量应指明充放电条件)。容量常见单位有:mAh、Ah=1000mAh) 12、什么是电池内阻? 是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力。有欧姆内阻与极化内阻两部分组成。电池内阻大,会导致电池放电工作电压降低,放电时间缩短。内阻大小主要受电池的材料、制造工艺、电池结构等因素的影响。是衡量电池性能的一个重要参数。注:一般以充电态内阻为标准。测量电池的内阻需用专用内阻仪测量,而不能用万用表欧姆档测量。 13、什么是开路电压? 是指电池在非工作状态下即电路无电流流过时,电池正负极之间的电势差。一般情况下,Li-ion充满电后开路电压为4.1-4.2V左右,放电后开压为3.0V左

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