锂二次电池及特点

二次碱性电池锌电极的研究进展

二次碱性电池锌电极的研究进展郎俊山付强 (中国船舶重工集团公司七一二研究所，武汉430064) 摘要：介绍了二次碱性电池锌电极近年来的研究进展，综述了现有的制备手段和电化学性能改进研究状况，指出锌电极现存的变形、枝晶生长、自腐蚀及钝化等主要问题，并展望了其未来的应用领域。关键词：二次碱性电池锌电极电化学性能中图分类号：TM912.2 文献标识码：A文章编号：1003-4862 (2010) 07-0047-04 Development of Zinc Electrodes for Secondary Akaline Batteries Lang Junshan，Fu Qiang (Wuhan Marine Electric Propulsion Research Institute, CSIC, Wuhan, 430064, China) Abstract:This paper introduce reseach and development of the zinc electrodes for secondary zinc electrodes. It summarizes the way to prepare the zinc electrodes and the research on the improvement of the electrochemistry performance, and indicates the major problems, such as deformation, dendrite growth, self-corrosion and passivation. It also prospects its application fields. Key words: Secondary alkaline batteries; zinc electrodes; electrochemical performance 1 引言与其它碱性电池用电极相比，二次锌电极具有比能量高、价格低廉，原料来源广且对环境无害等优点。因此，锌电极可以和很多材料组合成化学电源，广泛应用于航空、军事、能源等多个领域。表1比较了锌电池与铅酸电池的理论/实际比能量。由于锌电极在充放电循环过程中会出现锌“形变”、锌枝晶、腐蚀及钝化等问题，造成锌电池循环寿命低，在很大程度上限制了锌电池的应用。解决或减少锌电极所存在的这些问题是加快、加大锌电池商业化的关键。本文综述近年来有关二次碱性电池锌电极的研究和开发情况。表1 几种锌电池与铅酸电池的理论比能量与实际比能量 2 锌电极的制备方法目前，市场上的锌粉大致分为雾化锌粉和电沉积锌粉两大类。 2.1 雾化法雾化锌粉是将原料锌通过熔化进入带有高温塔盘的精馏塔内使其雾化为锌蒸气并进行精馏，利用各组分的熔点和比重不同，进行除杂、提纯；然后将锌蒸气引入主冷凝器中急剧冷凝，主冷凝电池类型负极正极开路电压 ( V) 标称电压 ( V) 理论比能量（Wh/kg）实际比能量（Wh/kg）铅酸蓄电池Pb Pb2O 2.1 2V 175.5 30～50 锌镍蓄电池Zn Ni氧化物 1.73V 1.6V 372 60 银锌蓄电池Zn Ag氧化物 1.85V 1.5V 487.5 100～150 锌空蓄电池Zn 环境空气 1.65V 1.5V 1350（不计O2重） 100～250 收稿日期：2009-12-21 作者简介：郎俊山(1983-)，男，硕士研究生，从事化学电源方面的研究工作。 47

锂离子二次电池及其电解质的分析研究

锂离子二次电池及其电解质的研究摘要介绍了锂离子二次电池的发展以及与其它二次电池性能的比较，并对影响锂离子二次电池性能的几个问题作了阐述。着重论述了锂离子二次电池的电解质及其导电性能，以及制备六氟磷酸锂的方法。随着微电子技术的进步和大量问世的可移动电子设备的发展，如手机、摄像机以及近年来出现的电动汽车等，都要求有高能量、体积小、性能可靠的电源做动力，特别是对比能量在100～150Wh/kg(能量密度在250～300Wh/L> 的电池的需要越来越迫切，这种需求为二次锂电池的研制开发提供了切实的动力。如果说七十年代末二次锂电池仅是实验室的产物，那么短短二十年间，以金属锂为负极的电池得到了迅速发展。从用于计算机存储保护的Li/MnO2电池的商品化〔1－5〕以及有军事和民用潜力的2～100Ah的大型锂电池的成膜及测试技术的发展〔6－8〕，到Sony〔9〕、Moly 〔10〕、Bellcore〔11〕相继研制推出的以碳插入化合物为负极，以LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4 为正极的锂离子二次电池和对电导率接近液体电解质的固体电解质的研制开发，二次锂电池的各个技术环节都有了长足的进展。预计到本世纪末，锂离子电池将与Ni/Cd、Ni/MeH电池形成三足鼎立的局面。目前，世界各国政府都投入大量的人力、物力，投身到这场技术竞争中。八十年代发展起来的二次锂电池是一类以金属锂为负极<阳极），以适合于Li+迁移的锂盐溶液为电解质，以具有通道结构，Li+可以方便地嵌入、脱出，但嵌入、脱出过程中结构变化小的材料为正极<阴极）的新型电池体系。由于负极金属锂电位极低<相对于氢电极为－3．3V），且原子量小，因而从每克锂中可以获得大量的电子容量<3862mAh/g 或13907C/g）。这样可使二次锂电池具有高的工作电压和高的比能量。加之锂负极制作简单，工作温度范围较宽<－40℃－70℃），这些都使二次锂电池具有突出的优势，符合国际电池市场向小型、轻量、高比能方向发展的趋势，使之从问世之日起就成为科技热点。二次锂电池虽然具有高能、自放电等诸多优点，但上市的产品却并不多，原因在于电池的寿命短，库仑效率低，更为突出的是安全问题。究其原因则是锂的活性太高所致，并且金属锂负极的循环能力限制了电池寿命只有200～300次充放电循环能力。为了解决安全问题，前人进行了许多代用负极<阳极）的研究，如选用Li-Al、Li-Cd-Pb、Li-Sn-Cd、Li-Al-Mn等含Bi、Pb、Cd、Sn的合金或Li/Li3N、LixPb/聚对苯二胺复合负极及嵌入型化合物。合金电极如β-LiAl可抑制枝状晶的形成，使再充电能力提高，但充放电过程中锂的增减造成相变，使合金体积变化明显，机械稳定性变差；另由于电化学因素使电池电压下降，且电极中的锂被铝部分取代，容量减小，较大的牺牲了能量密度，失去了二次锂电池的突出优势。真正既克服了安全问题又保持了锂电池高电压、高比能的优势，则是锂离子二次电池的出现。1990年2月，Sony 公司开发了正负极都用嵌入化合物的新电池，充、放电时，Li+在两电极间嵌入、脱嵌往复运动。因不用金属锂，体系稳定，循环寿命达1200次；能量密度高，为Ni/Cd 电池<115Wh/kg ）的2倍，Ni/MeH电池<175Wh/kg）的1．5倍，工作电压为3．6V，是Ni/Cd、Ni/MeH电池的3倍，自放电率与Ni/Cd电池相当，充电快。工作性能见表1 表1Sony Li+离子电池工作性能表规格重量电压容量能量密度比能量寿命自放率工作温度 D型122g 3.6V 14.0Wh 253Wh/L 115Wh/kg 1200<深放）12%每月-20～60℃ Sony Li+离子电池工作时的电压、电流与时间的关系见图1，电压与绝对电流时间的关系见图2 图1Sony Li+离子电池工作时的电压、电流与时间的曲线图2Sony Li+离子电池工作时的电压与电流*时间的曲线 Sony电池的优异性能以及锂离子二次电池的出现，重新唤起了人们的研究兴致，并成为九十年代以致二1 / 7 十一世纪的科研热点。

关于浅谈锂电池充电电路原理及应用的专业论文

专业电子类论文题目:浅谈锂电池充电电路原理及应用作者:yyj 职称:自动化工程师发表期刊号:XXX-XX 浅谈锂电池充电电路原理及应用现代生活中,科技高速发展,电子产品需求量急升,应用之广，已达到一个新高度。从而对电子产品充电电池的要求，也越来越高。常用的电池有多种，而锂电池占据较大份额。锂离子电池以其优良的特性，被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池：锂离子电池的负极为石墨晶体，正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时，锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。所以，在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现，而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池，简称锂电池。锂电池具有：体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点，但价格较贵。镍镉电池因容量低，自放电严重，且对环境有污染，正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比，且不污染环境，但单体电压只有1.2V，因而在使用范围上受到限制。二、锂电池的特点： 1、具有更高的重量能量比、体积能量比；

2、电压高，单节锂电池电压为3.6V，等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压； 3、自放电小可长时间存放，这是该电池最突出的优越性； 4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应，所以锂电池充电前无需放电； 5、寿命长。正常工作条件下，锂电池充/放电循环次数远大于500次； 6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5～1倍容量的电流充电，使充电时间缩短至1～2小时； 7、可以随意并联使用； 8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素，对环境无污染，是当代最先进的绿色电池； 9、成本高。与其它可充电池相比，锂电池价格较贵。三、锂电池的内部结构：锂电池通常有两种外型：圆柱型和长方型。电池内部采用螺旋绕制结构，用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件，以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。单节锂电池的电压为3.6V，容量也不可能无限大，因此，常常将单节锂电池进行串、并联处理，以满足不同场合的要求。四、锂电池的充放电要求： 1、锂电池的充电：根据锂电池的结构特性，最高充电终止电压应为4.2V，不能过充，否则会因正极的锂离子拿走太多，而使电池报废。其充放电要求较高，可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电，当恒压充电电流降至100mA以内时，应停止充电。

镁电池介绍

镁电池介绍随着世界各国能源资源的日益短缺，而面对能源的需求量日益增加，寻求一种新能源的课题就摆在我们面前。同时，由于人们对环保的要求越来越高，因而这种新能源必须是无污染、高能量、体积小、重量轻，而价格低廉的一种新产品电池。为适应上述要求，近年来世界各国的科学家都对镁系列电池开始进行研究，并有一些研究文章发表，我国也不例外。但真正是因民用、再大范围、宽领域使用的电池尚未面世。我们经过十多年的研究，已成功地开发出Mg-Cu系列电池。并已供国防、气象、火箭等领域使用；现在已开发出Mg-MnO2系列电池。拟建厂投入批量生产；目前在Mg可充二次电池的研究方面也取得了一些成效。我们的总体思路是：尽快建厂大批量生产Mg-MnO2电池；首先提供军方和国家气象、航空火箭等领域使用，同时集中力量进行Mg二次电池的研究开发，以尽快应用在军方高尖端武器装备和民用矿灯、电动汽车等更宽的领域上。在造价同等的情况下与目前的高倍电能电池相比较使用时间超过了10倍。除了电能以外还在几个方面有着独特的优势： A 无污染目前市场上使用的普通干电池和碱性锌锰电池大都使用了金属汞。电池用完废弃后，每年将有近百吨汞被遗弃在大气、江河和土地中。造成环境的污染。所以人们纷纷要求回收废电池。然后回收来的废

电池目前又没有很好的处理方案，因而人们一直是电池为“公害”。而Mg-MnO2电池从原材料（所有的原材料）到生产过程直至电池使用完后变成废弃物对环境无任何污染，可以称作为绿色电池。 B 贮存寿命长根据国家标准，碱性Zn-Mgo2电池贮存为12个月，而Mg-MnO2贮存三年后容量保存在95%以上。 C 电池的重量比能量和体积比能量高也就是说放出相同的能量，镁电池的体积小，重量轻。详见下表：一次电池性能对比（以54cm3电池为例） D 工作温度范围宽 Mg电池能在高温度和低温度下工作。一般的干电池推荐使用温度范围为-5℃--45℃，而Mg-MnO2电池的推荐温度为 -20℃--+60℃，我们的产品经试验可以在-60℃--+80℃下正常工作。 E 性价比优势大相比价格低廉做出想同型号的电池，虽然Mg-MnO2电池的成本是碱性电池的1.1倍，但性能却优异的多。还有许多其它优点，诸如大电流放电性能好，放电电压平稳等特点。

锌镍电池现状图文稿

锌镍电池现状集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

2Ni(OH)2+Zn(OH)2＝2NiOOH+Zn+2H2O 其正极组成为:氢氧化镍、镍粉和添加剂;负极组成为:氧化锌、锌粉、添加剂。通常锌电极由氧化锌、金属锌粉、添加剂和聚四氟乙烯乳液等混合滚压而成。镍电极由两种方法制备: ①烧结式镍电极,它由羰基镍粉烧结成多孔基板。②发泡式镍电极是将氢氧化镍、导电石墨和聚四氟乙烯乳液滚压于发泡镍基底上制备而成。生产设备介绍主要设备：单面间隙式涂布机、全自动分条机、全自动叠片机、极片自动成型机、手动冲片机、手动叠片机、定长裁片机、双面真空封装机、顶侧封、八工位转盘式顶侧封、打钢珠机等。卷芯入壳机、压扁机、隔膜处理机、极耳裁切机、极耳包胶机，涂布设备卷绕设备分条设备制片设备。极耳连接极片设备，极片烘干，滚压设备，软包装封装设备，超声波，点焊机，可以用来极耳连接极片，电池检测设备，X-RAY无损检测仪，顶封,侧封,化成封口,极片真空烘箱, 制氮机设备生产工艺革新路径目前国内锌镍电池研究与试产的企业主要存在以下问题：1、电池寿命短，一般在100~200 Cycles,2、电极的变形，3、锌极的腐蚀与溶解，4、锌枝晶的生长过快，5、过充的控制具体产生的原因：1、材料选择不当，2、添加剂的选择与量控制不合理，3、隔膜选择不当，4、工艺不合理，5、充电模式不合理。锌镍电池的成本：降低生产成本是碱性锌镍电池发展的关键。由于正极核心材料NiOOH 处于初级发展阶段,制造成本相对较高。

锂电池结构与原理

锂电池原理和结构 1、锂离子电池的结构与工作原理：所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的，独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”，俗称“锂电”。以LiCoO2为例：⑴电池充电时，锂离子从正极中脱嵌，在负极中嵌入，放电时反之。这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态，一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极，如LiCoO 2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4。⑵为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物，如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物，包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=0.4～0.6，y=0.6～0.4，z=(2＋3x＋5y)/2)等。 2、电池一般包括：正极（positive）、负极（negative）、电解质（electrolyte）、隔膜（separator）、正极引线（positivelead）、负极引线（negativeplate）、中心端子、绝缘材料（insulator）、安全阀（safetyvent）、密封圈（gasket）、PTC（正温度控制端子）、电池壳。一般大家较关心正极、负极、电解质

锂电池的详细介绍 1、锂离子电池锂离子电池目前由液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中，液态锂离子电池是指Li +嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物L iC oO2或LiMn2O4，负极采用锂-碳层间化合物。锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长，是21世纪发展的理想能源。 2、锂离子电池发展简史锂电池和锂离子电池是20世纪开发成功的新型高能电池。这种电池的负极是金属锂，正极用MnO2，SOCL2，(CFx)n等。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点，已广泛应用于军事和民用小型电器中，如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等、部分代替了传统电池。 3、锂离子电池发展前景锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。 4、电池的基本性能 (1)电池的开路电压 (2)电池的内阻 (3)电池的工作电压 (4)充电电压充电电压是指二次电池在充电时，外电源加在电池两端的电压。充电的基本方法有恒电流充电和恒电压充电。一般采用恒电流充电，其特点时在充电过程中充电电流恒定不变。随着充电的进行，活性物质被恢复，电极反应面积不断缩小，电机的极化逐渐增高。

锂二次电池的介绍与展望

锂电池的简介与展望锂电池的产生源于人们对金属锂的发现与应用，锂元素是所有元素中标准电位最低（25℃标准电位为-3.04V vs.SHE）、密度最小（0.534g/cm3）、电化学当量最低（0.26g·A/h）、理论比容量最高（3861mA·h/g）的金属元素。因而，金属锂具有非常高的能量密度，以金属锂为负极的电池具有很高的能量密度和工作电压。为电极，通过氧化还原反最早的锂一次电池是爱迪生发现的，以Li和MnO 2 应实现电池放电。但由于锂的化学性质非常活波，使得金属锂的加工、保存和使用对环境的要求非常高，所以长期以来锂电池没有得到应用。20世纪年代末，石油危机迫使人们去寻找新的替代能源，同时军事、航天、医药等领域也对电源提出新的要求。金属锂优秀的特性，使它顺理成章的进入了电池设计者的视野。之后，经过各国科学家的不断发展，各种商品化锂一次电池相继出现。锂一次电池的成功研发和应用激起了二次电池的研究热潮，学术界的研究开始集中在“如何使该电池反应变得可逆”。1980年Armand提出了“摇椅式电池概念”（RCB）。1991年，多个电池制造商都推出了与RCB概念对应的电池产品。锂二次电池进入了高速发展的时代。电池的发展已经有180多年的历史，从铅-酸电池、镍-镉电池发展到镍-氢电池和锂离子二次电池，电池的能量密度和功率密度不断提高。目前，锂离子电池的能量密度已达到铅-酸电池的5-8倍，在便携式电子设备、电动汽车、航天航空与军事等各个领域得到了广泛应用。从目前的发展来看，锂二次电池还将持续主导高效电能储存市场。但无论是在以上哪个领域，锂离子最好能实现快速充电，这样，工作效率才会更高。当前，各国科学家都在积极研究锂离子电池快速充电的方法，最近，以色列特拉维夫的起步公司StoreDot Ltd.发布了一款充电器原型，能够将手机电池在30秒内从接近没电到完全充满。虽然类似的报道还有很多，但是闪充终究没能大规模应用。因为在对其进行快速充电时，锂离子电池会产生大量的热量甚至是着火爆炸。经过查阅相关资料，归纳出制约锂离子电池热安全性因素主要如下。 1. SEI 膜的分解反应本来 SEI膜在锂离子电池中是起一定保护作用的膜，他可以一定程度上的不让电池体系内部发生一些不利于电池正常运作的反应，但是其是亚稳态的，在较高温度下会发生分解反应并放出热量。 2. 电解液与嵌入锂的反应在一定温度下，由于 SEI膜的分解，使其不能起到阻隔电解液与负极接触，这种情况下，电解液就与嵌入到负极中的锂发生反应并放出热量。 3. 电解液的分解当电池内部温度高于 200℃时，电解液将发生分解并放出热量。 4. 锂与电解液的反应电池在过充电的情况下会有金属锂产生，此时，电解液与金属锂会发生反应并产生热量。

(完整word版)《发展镁离子电池技术和产业的建议》

《“十二五”建议--发展镁离子电池技术和产业的建议》【引言】随着全球环境的日益恶化，人们对绿色环保+低碳的呼声日益高涨，人类对于移动电源的发展需求变得越来越迫切。随着手机、笔记本、多媒体终端技术发展和产品普及，便携式设备功能日益强大和完善，电池技术发展是制约便携式设备发展的瓶颈。目前锂离子电池因为成本较高，Li和Co资源相对比较缺乏，提炼困难难度大，易造成环境污染；不能大电流放电等缺点。环保廉价、环保、能量密度比高的二次可循环镁离子电池将是一个重要的替代能源载体。【镁离子电池的原理】近十年来，锂离子电池的发展可以说是一支独秀，据元素周期表对角线规则，Mg与Li有许多相似性质。有研究成果表明，二次镁离子电池是锂离子电池的最佳替代品。【镁离子电池的优点】和锂离子电池比较，镁离子电池优点如下： 1，Mg蕴藏丰富，价格低廉，海水和土壤中含有丰富的氯化镁和氧化镁。提炼方便，节能，。 2，Mg安全无污染且加工处理比锂方便；Mg的化合物无毒或

者低毒，可循环性能好，具有生物和环境友好性，属于绿色能源。 3，电极电位较低，能量密度高。 4，循环寿命性能好，（在-20~80°C条件下）循环2000次后容量仅损失15%。 5，安全性能高，熔点高达649°C。【技术难点】镁电池的研究还处于初级阶段，对电极材料及电解质材料合成机器电化学性能的研究都不够完善。镁干电池早已作为军用电源，但是直到1990年才首次组装完整的镁二次电池进行试验。该电池充放电库仑效率可达99%，存在开路电压低、高级化等不足、无足够的稳定性等问题而不成功，但说明了二次镁电池从技术上是可行的。影响镁离子电池发展因素主要有三个方面：一、合适的负极材料：由于镁的化学活性高，在绝大多数溶液中极易形成不传导的钝化膜，二价镁离子难以通过这种钝化膜，使得镁离子难以溶解或者沉淀，限制了镁的化学活性，至今未找到合适的二次镁电池的镁负极材料及与其适

锂离子电池基本知识

一．电池常规知识目录 1.什么是电池？ 2.一次电池和二次电池有什么区别? 3、充电电池是怎样实现它的能量转换？ 4、什么是Li-ion电池？ 5、Li-ion电池的工作原理？ 6、Li-ion电池的主要结构。 7、Li-ion电池的优缺点。 8、Li-ion电池安全特性是如何实现的？ 9、什么是充电限制电压？额定容量？额定电压？终止电压？ 10、Li-ion铝壳和钢壳电池比较它的区别有哪些？ 11、目前常见的各种可充电电池之间有什么区别？ 1、什么是电池？电池是一种能源。当它正负极连接在用电器上时，因为正负极之间存在电势之差，电流从正极流向负极，储存在电池中的化学能直接转化成电能释放出来，一只电池必然由两种不同电化学活性的物质组成正负两极，正负极活性物质之间的电动势差形成电池的电压，根据其电化学系统的不同，各种类型的电池

电压各有不同。 2、一次电池和充电电池有什么区别? ?电池内部的电化学设计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，可充电电池的内部结构之间所发生的反应是可逆的。 ?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的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就支持这种变化。而一次电池在给定的电池环境中两个电极之间的电化学反应是不可逆的，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，应选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池，这种电池又称为二次电池。 ?另一明显的区别就是它们具有较高的比能量和负载能力，以及自放电率。一次电池能量密度远比一次电池高。然而他们的负载能力相对要小。 ?二次电池具有相对较高的负载能力，可充电电池Li-ion，随着近几年的发展，具有高能量容量。 ?不管何种一次电池的电化学系统属于哪种，所有的一次电池的自放电率都很小。 3、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。就二次电池而言(另一术语也称可充电便携式电池)，

锌镍电池现状

目前市场上动力型电池主要有铅酸电池, 镉镍电池、氢镍电池和锂离子电池。其中铅酸电池和福镶电池是早已广泛应用的二次电池, 占据了动力型电池的主要市场。但这两类电池比能量低, 商品电池一般只能达到30~50wh/kg, 同时铅和镉是有毒金属, 对环境有严重的污染, 已被世界各国限制生产和使用。氢镍电池工作电压较低, 高温时自放电较大, 只适合做小型工具的动力电源。锌镍二次电池由锌电极和镍电极组成, 兼有锌银电池锌负极高容量和镉镍电池镍正极长寿命的优越性能。锌镍二次电池在性能上具有容量大、比能量高一般为镉镍电池的一倍, 为氢镍电池的倍、安全性好、工作电压高、无记忆效应、优异的低温性能、可大电流快速充放电等优点, 在电池的生产和使用过程对环境不产生污染, 属于“绿色电池”。锌镍电池发展历史介绍近10年来，随着贮氢合金材料和锂离子镶嵌技术的发展，金属氢化物镍，镍氢动力电池和锂离子电池有了很大的发展。但是由于环境的适应性和安全性及价格的影响，限制了上述两种蓄电池的普及和应用。而锌镍电池以其优异的电气性能、原材料丰富、成本低等特点，是未来电动车车辆主要的候选电池。锌镍电池又被提到一个重要位置来研究，并在单体电池上取得了足够的进步，寿命可达600次以上。国内锌镍电池产品生产技术应用现状生产工艺介绍锌镍电池由锌、氧化镍和质量浓度为25%～30%氢氧化钾溶液及隔膜等组成的。Zn/ Ni电池的电池反应机理: 2Ni(OH)2+Zn(OH)2＝2NiOOH+Zn+2H2O 其正极组成为:氢氧化镍、镍粉和添加剂;负极组成为:氧化锌、锌粉、添加剂。通常锌电极由氧化锌、金属锌粉、添加剂和聚四氟乙烯乳液等混合滚压而成。镍电极由两种方法制备: ①烧结式镍电极,它由羰基镍粉烧结成多孔基板。②发泡式镍电极是将氢氧化镍、导电石墨和聚四氟乙烯乳液滚压于发泡镍基底上制备而成。生产设备介绍主要设备：单面间隙式涂布机、全自动分条机、全自动叠片机、极片自动成型机、手动冲片机、手动叠片机、定长裁片机、双面真空封装机、顶侧封、八工位转盘式顶侧封、打钢珠机等。卷芯入壳机、压扁机、隔膜处理机、极耳裁切机、极耳包胶机，涂布设备卷绕设备分条设备制片设备。极耳连接极片设备，极片烘干，滚压设备，软包装封装设备，超声波，点焊机，可以用来极耳连接极片，电池检测设备，X-RAY无损检测仪，顶封,侧封,化成封口,极片真空烘箱, 制氮机设备生产工艺革新路径目前国内锌镍电池研究与试产的企业主要存在以下问题：1、电池寿命短，一般在100~200 Cycles,2、电极的变形，3、锌极的腐蚀与溶解，4、锌枝晶的生长过快，5、过充的控制具体产生的原因：1、材料选择不当，2、添加剂的选择与量控制不合理，3、隔膜选择不当，4、工艺不合理，5、充电模式不合理。锌镍电池的成本：降低生产成本是碱性锌镍电池发展的关键。由于正极核心材料NiOOH 处于初级发展阶段,制造成本相对较高。技术研发现状锌镍电池的充放循环寿命较短,是由于锌负极在氢氧化钾电解液中的放电产物溶解度大,充电时发生不均匀的锌沉积。锌负极在多次充放电后形状发生改变,电极的四周变薄,中间增厚,有时则表现为上部变薄,下部增厚。电极活性表面积减小,电极容量下降[1999密封锌镍电池发展评述] 。锌电极在充电后期,还产生像树枝状的沉积物,这种树枝状况积物有时可戳穿隔膜,引起电池内部短路,使电池寿命终止。碱性溶液中的锌电极,在热力学上是不稳定的。锌电极自放电不仅损失容量,同时产生了氢气。其反应如下:

锂离子电池性能测试.

华南师范大学实验报告学生姓名:蓝中舜学号：20120010027 专业：新能源材料与器件勷勤创新班年级、班级：12新能源课程名称：化学电源实验实验项目：锂离子电池性能测试实验类型：验证设计综合实验时间：2014年5月5日-17日实验指导老师：马国正组员：黄日权郭金海一、实验目的 1. 熟悉、掌握锂离子电池的结构及充放电原理。 2. 熟悉、掌握锂离子正极材料的制备过程及工艺。 3. 熟悉、掌握锂离子电池的封装工艺及模拟电池测试方法。二、实验原理锂离子电池是指正负极为Li +嵌入化合物的二次电池。正极通常采用锂过渡金属氧化物 Li x CoO 2，Li x NiO 2或Li x Mn 2O 4，负极采用锂-碳层间化合物Li x C 6。电解质为溶有锂盐LiPF 6，LiAsF 6，LiClO 4等的有机溶液。溶剂主要有碳酸乙烯酯（EC ）、碳酸丙烯酯（PC ）、碳酸二甲酯（DMC ）和氯碳酸酯（CIMC ）等。在充放电过程中，Li +在两极间往返嵌入和脱出，被形象的称之为 “摇椅电池”。锂离子电池充放电原理和结构示意图如下。

锂离子电池的化学表达式为： -）Cn|LiPF6-EC+DMC|LiMx O y （+ 其电池反应为： LiM x O y +nCLi 1-x M x O y +Lix C n 本实验以高温固相法制备的尖晶石型LiMn2O4为正极材料，纯锂片为负极，制备扣式锂离子模拟电池，并对制备的扣式半电池进行充放电测试。三、仪器与试剂电化学工作站，蓝点测试系统、手套箱、电子天平、真空干燥箱、切片机、对辊机、鼓风干燥机 LiMn 2O 4、乙炔黑、PVDF 、无水乙醇、电解液（1M LiPF6溶与体积比 EC:DEC:EMC=1:1:1 的溶液）、锂片、去离子水、碳甲基吡咯烷酮。四、实验步骤 1. 正极片的制备

船用蓄电池的种类.用途及维护管理

船用蓄电池的种类用途及维护管理、 1种类蓄电池也称二次电池,是将所获得的电能以化学能的形式贮存并可将化学能转化为电能的一种电学装置。蓄电池按电解质不同,通常分为碱性蓄电池和酸性蓄电池。近年来,由于交通、通讯、计算机产业的高速发展,其产品系列、产品种类、产品性能发生巨大变化,以满足不同用途的需要。蓄电池主要应用于各种车辆、船舶、飞机等内燃机的起动以及照明、点火、蓄能、应急电源、电话交换机、不间断电源、移动通讯、计算机、电子、仪表、便携式电动工具、电动玩具中等。总之,在国防、工农业生产、交通运输、电力、电子、通讯、教学、科研、医疗卫生以及人们日常生活中广泛应用。我国的蓄电池工业随着交通、能源、通讯、电子、计算机产业的发展获得迅速发展,至九十年代初期,从事蓄电池生产的企业达千家之多，其中免维护、阀控密封铅酸蓄电池、金属氧化物镍蓄电池、锂离子蓄电池等新型蓄电池的出口呈上升趋势。船用电池一般用200AH(或150AH)扁头电池,目前有统一、风帆、白云、海欧、建行等等。其中统一电池是具有国家级的船检证的，使用较放心。蓄电池的原理：蓄电池也称二次电池,是将所获得的电能以化学能的形式贮存并可将化学能转化为电能的一种电学装置。蓄电池的分类：常用的蓄电池有铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、铁镍蓄电池、金属氧化物

蓄电池、锌银蓄电池、锌镍蓄电池、氢镍蓄电池、锂离子蓄电池等。 ①铅酸蓄电池负极为铅,正极为二氧化铅,电解质为硫酸,主要有起动型、固定型、牵引型、动力型和便携型,多数为开口或防酸式,少量为胶体电解质蓄电池。近年来,密封铅酸和其他类型蓄电池产品在许多领域取代原来使用的铅酸蓄电池。铅酸蓄电池具有价格低廉,适于低温高倍率放电,被广泛应用。但由于铅酸蓄电池比能量低,生产过程有毒、污染环境,影响其使用范围。 ②镉镍蓄电池负极为镉,正极为氧化镍,电解质为氢氧化钾水溶液。常见外形是方形,扣式和圆柱形,有开口、密封和全密封三种结构。按极板制造方式又分有极板盒式、烧结式、压成式和拉浆式。镉镍蓄电池具有放电倍率高、低温性能好,循环寿命长等特点。 ③金属氢化物镍蓄电池是八十年代新开发出来的新产品,负极为吸氢稀土合金,正极为氧化镍,电解质为氢氧化钾、氢氧化锂水溶液,比镉镍蓄电池大1.5-2倍的容量,具有可快速充电,优良的高倍率放电性能和低温放电性能,价格便宜,无污染,称为绿色环保电池。 ④铁镍蓄电池负极为铁粉,正极为氧化镍,电解质为氢氧化钾或氢氧化钠水溶液。具有结构坚固、耐用、寿命长等特点,比能量较低,多用于矿井运输车动力电源。 ⑤锌银蓄电池负极为锌,正极为氧化银,电解质为氢氧化钾水溶液,具有高的比能量,优良的高倍率放电性能,但价格高,多用于军事工业及武器系统。 ⑥锌镍蓄电池负极为锌,正极为氧化镍,电解质为氢氧化钾水溶液,具

锂电池的工作原理和应用分析(定稿)

Southwest university of science and technology 本科毕业设计（论文）锂离子电池的工作原理和应用分析学院名称理学院专业名称光信息科学与技术学生姓名杨大华学号20072708 指导教师施鹏程讲师二〇一一年六月

西南科技大学本科生毕业论文1锂离子电池的工作原理和应用分析摘要：锂离子电池是一种新型的电池，在很多领域中得到了广泛应用。在各种新能源电池中，锂离子电池被认为是最有发展前途的新能源动力型电池之一。本论文通过介绍锂离子电池的原材料与工作原理，提高了对锂离子电池的结构特性和工作机制的认识。通过分析我国锂离子电池的研究动态,指出了我国在锂离子电池技术和产品上已经接近世界先进水平,并且向着更抗衰老，更低回收率，更耐受过充，更长寿命方向发展。最后针对国内动力型锂离子电池发展中存在的主要的六大问题,提出了七个相应的解决方法。关键词：锂离子电池；新能源；工作原理；应用

西南科技大学本科生毕业论文2 The Work Principle and Application Analysis of the Lithium-ion Battery Abstract: Lithium ion battery is a new type of battery. It can be widely used in many fields. In all kinds of new energy battery, lithium ion battery is considered as one of the most promising new energy. To know more about the structure of lithium-ion battery characteristics and working mechanisms, this thesis describes the raw materials and working principle. Through analyzing of the lithium-ion battery researching trends, the technology and products of the lithium-ion batteryare in our country are closing to the world advanced level, and facing to a more anti-aging, more low recovery, more tolerance overcharge, longer life direction.Finally, according to six problems in the development of lithium ion batteries, put forward seven corresponding solutions. Keywords: Lithium-ion battery；New energy；Working principle；Apply 2

锂电池结构与原理

锂电池原理与结构 1、锂离子电池得结构与工作原理:所谓锂离子电池就是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子得化合物作为正负极构成得二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间得转移来完成电池充放电工作得,独特机理得锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称“锂电”。以LiCoO2为例:⑴电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态,一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定得嵌锂过渡金属氧化物做正极,如LiCoO 2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4。⑵为负极得材料则选择电位尽可能接近锂电位得可嵌入锂化合物,如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等与金属氧化物,包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=0、4～0、6,y=0、6～0、4,z=(2＋3x＋5y)/2)等。

2、电池一般包括:正极(positive)、负极(negative)、电解质(electrolyte)、隔膜(separator)、正极引线(positivelead)、负极引线(negativeplate)、中心端子、绝缘材料(insulator)、安全阀(safetyvent)、密封圈(gasket)、PTC(正温度控制端子)、电池壳。一般大家较关心正极、负极、电解质

锂电池得详细介绍 1、锂离子电池锂离子电池目前由液态锂离子电池(LIB)与聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中,液态锂离子电池就是指Li +嵌入化合物为正、负极得二次电池。正极采用锂化合物L iC oO2或LiMn2O4,负极采用锂-碳层间化合物。锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长,就是21世纪发展得理想能源。 2、锂离子电池发展简史锂电池与锂离子电池就是20世纪开发成功得新型高能电池。这种电池得负极就是金属锂,正极用MnO2,SOCL2,(CFx)n等。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点,已广泛应用于军事与民用小型电器中,如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等、部分代替了传统电池。 3、锂离子电池发展前景锂离子电池以其特有得性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发得大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用,预计将成为21世纪电动汽车得主要动力电源之一,并将在人造卫星、航空航天与储能方面得到应用。 4、电池得基本性能 (1)电池得开路电压

高中化学二轮复习试题镁电池(解析强化版)

2020届届届届届届届届届届届届届 ——届届届届届届届届届届 1.如图是新型镁-锂双离子二次电池,下列关于该电池的说法不正确的是（） A. 放电时,Li+由左向右移动 B. 放电时,正极的电极反应式为Li1?x FePO4+xLi++xe?=LiFePO4 C. 充电时,外加电源的正极与Y相连 D. 充电时,导线上每通过1mole?,左室溶液质量减轻12g 2.金属(M)－空气电池的工作原理如图所示,下列说法不．正．确．的是 A. 金属M作电池负极 B. 电解质是熔融的MO C. 正极的电极反应：O2+2H2O+4e?=4OH? D. 电池反应：2M+O2+2H2O=2M(OH)2

3.已知：电池的理论比能量指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。镁一空气电池的总反应方程式为2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2,其工作原理如下图所示,下列说法不正确是 A. 该电池的放电过程的正极反应为O2+4e?+2H2O=4OH? B. 为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜 C. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极 D. 与铝一空气电池相比,镁一空气电池的比能量更高 4.镁-过氧化氢燃料电池具有比能量高。安全方便等优点。其结构示意图如图所示、关于该电池的叙述正确的是（） A. 该电池能在高温下正常工作 B. 电流工作时, H+向Mg电极移动 C. 电池工作时,正极周围溶液的pH将不断变小 D. 该电池的总反应式为：该电池的总反应式为Mg+H2O2+H2SO4=MgSO4+ 2H2O 5.采用双极膜电渗析技术,以NaBr为原料,用镁二次电池(有机卤代铝酸镁的THF溶液为电解液)电解制备NaOH和HBr的实验装置如下图所示。下列说法正确的是（）

锂离子二次电池安全性能相关资料(内部参考)

关于电池鼓壳和爆炸的原因分析一、锂离子电池特性锂是化学周期表上直径最小也最活泼的金属。体积小所以容量密度高，广受消费者与工程师欢迎。但是，化学特性太活泼，则带来了极高的危险性。锂金属暴露在空气中时，会与氧气产生激烈的氧化反应而爆炸。为了提升安全性及电压，科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子。这些材料的分子结构，形成了奈米等级的细小储存格子，可用来储存锂原子。这样一来，即使是电池外壳破裂，氧气进入，也会因氧分子太大，进不了这些细小的储存格，使得锂原子不会与氧气接触而避免爆炸。锂离子电池的这种原理，使得人们在获得它高容量密度的同时，也达到安全的目的。锂离子电池充电时，正极的锂原子会丧失电子，氧化为锂离子。锂离子经由电解液游到负极去，进入负极的储存格，并获得一个电子，还原为锂原子。放电时，整个程序倒过来。为了防止电池的正负极直接碰触而短路，电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜纸，来防止短路。好的隔膜纸还可以在电池温度过高时，自动关闭细孔，让锂离子无法穿越，以自废武功，防止危险发生。保护措施锂电池芯过充到电压高于4.2V后，会开始产生副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于4.2V后，正极材料内剩下的锂原子数量不到一半，此时储存格常会垮掉，让电池容量产生永久性的下降。如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜纸，使正负极短路。有时在短路发生前电池就先爆炸，这是因为在过充过程，电解液等材料会裂解产生气体，使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂，让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应，进而爆炸。因此，锂电池充电时，一定要设定电压上限，才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为4.2V。锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于2.4V时，部分材料会开始被破坏。又由于电池会自放电，放愈久电压会愈低，因此，放电时最好不要放到2.4V才停止。锂电池从3.0V放电到2.4V这段期间，所释放的能量只占电池容量的3%左右。因此，3.0V是一个理想的放电截止电压。充放电时，除了电压的限制，电流的限制也有其必要。电流过大