锂电池基础知识培训材料
锂电池培训资料
锂电池培训资料一、电池基础二、锂离子电池基础三、锂电池的安全四、保护板BMS具体功能介绍五、锂离子电池的储藏和运输一、电池基础1、电池的发展简史：公元前100～公元100年电池原形1780～1791发明伽尼尔电池1800年伏特发明电池1833年发现法拉第法则1836年发明丹尼尔电池1859年发明铅酸电池1868年发明干电池1899年发明Ni—Cd蓄电池1901年发明Ni/Fe电池1951年发明密封Ni—Cd电池1990年发明锂离子电池1995年发明聚合物电解质锂离子电池2、电池的要素和组成：◆电极负极:通常将电池电极中电压较低的一极称为负极正极：通常将电池电极中电压较高的一极称为正极◆隔膜：在电池中，防止正负极间电子导通，而又能让离子通过（离子传导)的隔离材料,一般为多孔薄膜材料◆电解质溶液(电液）：在电池内正负极间提供离子传输作用◆其他构件:如外壳，极柱,密封件等3、电池的分类一次电池（干电池）二次电池(充电电池或蓄电池）·铅酸电池·镍－镉电池·镍－氢电池·锂离子电池·液态锂离子电池·聚合物态锂离子电池另外还有燃料电池、太阳能电池等等4、常见可充电电池性能比较：组成电池能量密度电池体系负极电解液正极环保性能电压（V） Wh/kg Wh/L 充电循环自放电率锂离子电池碳LiPF6 LiMn2O4或绿色环保 3。
6 130—150 350-400 ≥10008％LiCoO2铅酸电池 Pb H2SO4 PbO2 铅污染严重2。
0 30—50 50—80 300—500 20%镍镉电池 Cd KOH NiOOH 镉污染严重 1.2 50—60 130-150 400—600 25％镍氢电池储氢 KOH NiOOH 环保 1.2 60—70 190-200 ≥500 10%材料二、锂离子电池基础1、锂离子电池的“前世今生" :锂离子电池是20世纪90年代开发成功的新型高能电池.锂离子电池的“前世”:早期负极为金属锂的“锂电池”，但金属锂的化学活性太大，充电时产生的枝晶会使电池短路，目前尚未真正解决其安全问题.锂离子电池的“今生”：锂离子电池名称开始于日本企业，针对含金属锂负极的锂二次电池而言，1991年由索尼公司率先实现商业化。
锂电池基础知识培训资料
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4.锂离子电池生产流程
软包： 配料→涂布→制片→叠片→一封→注液→化成
→二封→分容 圆柱： 配料→涂布→制片→卷绕→注液→化成→分容
5.锂电池电芯电压的区分
锂离子电池由于材质的不同，它们的电压也 就有所不同，这里所说的电压包括：上限电 压，下限电压，标称电程中表现 出来的电压。
例如:
上限电压：3.65V
上限电压：4.2V
Fe 下限电压：2.5V
标称电压：3.2V
N 下限电压：2.75V
标称电压：3.6V
6.电池的命名
26为电芯的直径，650为电芯的高
电芯的命名：
度，F为铁锂，P高功率，3000为 标称容量
圆柱：26650FP-3000
（注：圆柱电芯有：高功率P、温度型T、能量 型E三种类型）
大，达到一定程度时会漏液，圆柱的短路有可能发生爆炸。 2.什么是过充？什么是过放？它们的影响？ 过充指的是电池经一定充电过程充满电后，再继续充电的行为。 影响：电压升高，电池变形，漏液等不良现象。同时其电性能也会显著降低。 过放指的是电池内部的储存的电量电压降至一定值后，继续放电，就会造成过放电。 影响：过放电会使电池内阻升高，正负极活性物质可逆性受到破坏，即使充电也只能是部分恢
M为锰锂，10为单体容量为10AH， 75为电芯的厚度，68为电芯的宽， 270为电芯的高。
培训资料-锂离子电池知识培训
培训资料-锂离子电池知识培训锂离子电池知识培训（一）锂离子电池是一种常见的电池类型，广泛应用于手机、电动汽车、无人机等领域。
本次培训将为大家介绍锂离子电池的基本知识和注意事项。
一、锂离子电池的结构锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液组成。
正极一般采用过渡金属氧化物，如三元材料（锂镍锰钴氧化物）；负极采用碳材料，如石墨；隔膜起到电解液的导电和离子穿透的作用；电解液通常由有机溶剂和锂盐组成。
二、锂离子电池的工作原理锂离子电池的工作原理是通过利用锂离子在正负极之间的迁移来实现电荷的存储和释放。
充电时，锂离子从正极迁移到负极，使正负极电势差增大，储存电荷；放电时，锂离子从负极迁移到正极，使正负极电势差减小，释放电荷。
三、锂离子电池的优势和劣势锂离子电池相比传统电池具有以下优势：①高能量密度，能提供更长的使用时间；②低自放电率，不用担心长时间不使用电池导致电量消耗；③无记忆效应，可以随时充放电；④环保，不含重金属等有害物质。
然而，锂离子电池也存在劣势：①成本较高，加工工艺复杂；②温度过高或过低会影响电池寿命和安全性；③充放电速率过大可能导致电池受损。
四、锂离子电池的使用与维护1. 使用注意事项（1）避免过度充放电。
过度充放电会缩短电池寿命并增加安全风险。
（2）避免高温环境。
高温会加速电池老化，降低电池寿命。
（3）避免湿润环境。
湿润环境可能引起电池短路等安全问题。
（4）避免剧烈震动。
剧烈震动会导致电池失灵或损坏。
2. 维护方法（1）适时充电。
避免电池放电完全后长时间不充电。
（2）避免深充电。
一般情况下，电池电量低于20%时应及时充电。
（3）定期检查电池状态。
定期检查电池外观是否有损坏，如有损坏应及时更换。
五、锂离子电池的安全性锂离子电池在充放电过程中可能出现过充、过放、短路等问题，导致电池燃烧、爆炸等安全事故。
为增强锂离子电池的安全性，需要注意以下几点：（1）使用正规厂家生产的电池产品。
（2）避免机械碰撞，避免刺穿电池外壳。
锂电培训资料
锂电培训资料一、锂电概述锂电是指利用锂离子在正负极之间的迁移，实现电池储能和放电的一种电池技术。
近年来，由于电动汽车、可穿戴设备等的普及，锂电池行业迅速发展并成为新兴的热门领域。
为了更好地理解和应用锂电技术，以下将为大家提供详细的锂电培训资料。
二、锂电基础知识1. 锂离子电池的原理锂离子电池是通过锂离子在正负极之间的迁移，完成电池的充放电过程。
利用锂离子在充放电过程中的嵌脱出现现象，实现电能的转化和储存。
2. 锂电池的组成锂电池主要由正极、负极、电解液和隔膜组成。
正极材料通常采用氧化物，如氧化钴、氧化镍等。
负极多采用石墨材料。
电解液是锂离子在正负极之间传递的介质，常见的电解液为有机溶液。
隔膜则起到阻止正负极短路的作用。
3. 锂电池的分类锂电池可以分为锂离子电池（Li-ion）、锂聚合物电池（Li-polymer）和锂金属电池（Li-metal）等几种类型。
其中，锂离子电池在各个领域中应用最为广泛。
三、锂电安全性1. 电池过充锂电池过充会导致电池内部压力升高，从而可能引发电池破裂、燃烧等安全问题。
为了避免过充，应该采取适当的充电控制措施，如使用电池管理系统（BMS）进行电池管理。
2. 电池过放锂电池过放会引起电池的反应性增加，甚至会导致电池内部结构的破坏，进而降低电池的性能。
因此，在使用锂电池时应该注意避免过度放电。
3. 温度控制温度是影响锂电池安全性的重要因素。
过高的温度可能引起电池热失控，甚至引发火灾。
因此，在使用锂电池时应注意及时散热，避免过高温度的出现。
四、锂电充放电管理与保护1. 充电管理在锂电池的充电过程中，应根据电池的特性和需要，合理控制充电电流和电压，避免过充现象的发生。
另外，应对充电过程进行监控和控制，以确保充电过程的安全性和高效性。
2. 放电管理在锂电池的放电过程中，应合理控制放电电流和电压，避免过放现象的发生。
同时，应对放电过程进行监控和控制，以确保放电过程的安全性和电池寿命。
锂电基础培训资料
规格： 溶剂组成DMC:EMC:EC =1:1:1 (重量比) LiPF6浓度 1～ 1.3mol/l
质量指标： 密度（25℃）g/cm3 水分（卡尔费休法） 游离酸（以HF计） 电导率（25℃）
1.23±0.03 ≤20ppm ≤50ppm 10.4±0.5 ms ／cm
材质：单层PE
（聚乙烯）或者 三层复合PP （聚丙烯） +PE+PP 厚度：单层一般为0.016～0.020mm 三层一般为0.020～0.025mm
注：除焚烧外，其它测试均要求电池不起火，不爆炸。
电池是个比较复杂的电化学体系，涉及到 电化学、材料、机械、物理等学科。 锂离子电池生产流程较长，每个质量控制 点都非常重要，每个工序都可能照成电池 的报废甚至引发燃烧、爆炸 制造出更高安全性、更高容量的锂电池产 品需要我们相互合作，共Overcharge) 短路(Short circuit) 热箱(Hot box) 过放(Overdischarge) 针刺(Penetration) 挤压(Crush) 重物冲击(Impact) 焚烧(Fire exposure) 测试条件 1C/4.8V充电，8h。(3C/5V,3C/10V) 小于50m Ω的铜线短接正负极。 130℃(30min), 150℃(10min)。 外接30 Ω电阻持续放电24h。 3.12mm钢针1s内穿透电池。 Ф32mm压头，压力17.2MPa。 15.8mm钢棒放于电池上，9.1kg重锤自 600mm高度自由下落至电池纵轴面。 筛网围成直径0.61m圈，明火烤。
可靠性性能 循环寿命 高温放电 低温放电 荷电保持及恢复
高温高湿 (40℃,90%RH,48h) 其它环境可靠性
锂离子电池基础知识
电池基础知识培训资料一、锂离子电池工作原理与性能简介:1、电池的定义:电池是一种能量转化与储存的装置，它通过反应将化学能或物理能转化为电能，电池即是一种化学电源，它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极，两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中，当连接在某一外部载体上时，通过转换其内部的化学能来提供能源.2、锂离子电池的工作原理：即充放电原理。
Li-ion的正极材料是氧化钴锂,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就象一把摇椅，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两端来回奔跑。
所以,Li—ion又叫摇椅式电池。
通俗来说电池在放电过程中,负极发生氧化反应,向外提供电子;在正极上进行还原反应,从外电路接收电子，电子从负极流到正极，而电流方向正好与电子流动方向相反，故电流经外电路从正极流向负极。
电解质是离子导体，离子在电池内部的正负极之间定向移动而导电,阳离子流向正极，阴离子流向负极。
整个电池形成了一个由外电路的电子体系和电解质的离子体系构成的完整放电体系，从而产生电能。
正极反应:LiCoO2==== Li1-xCoO2+ xLi+ + xe负极反应:6C + xLi+ + xe—=== Lix C6电池总反应:LiCoO2 + 6C ==== Li1-xCoO2 + LixC63、电池的连接：根据电池的电压与容量的需求，可以把电池做串联、并联及混连连接。
a、串联:电压升高,容量基本不变；b、并联：电压基本不变，容量升高;c、混联：电压与容量都会升高；4、化学电池的种类：锂离子电池按电池外形来分类，可分为圆柱形、方形、钮扣形和片状形等。
锂电池基础知识培训
锂电池基础知识培训锂电池是一种常见的电池类型，广泛应用于移动设备、电动车辆和可再生能源存储等领域。
本文将为大家介绍锂电池的基础知识，包括锂电池的结构、工作原理、充放电特性、安全性等方面。
一、锂电池结构锂电池通常由正极、负极、电解质和隔膜组成。
正极材料一般使用氧化物，如钴酸锂（LiCoO2）、磷酸铁锂（LiFePO4）等。
这些正极材料能够释放或吸收锂离子，实现电池的充放电过程。
负极材料通常采用石墨，能够嵌著锂离子形成锂插层化合物。
电解质是锂离子的传导介质，一般采用液态或聚合物电解质。
液态电解质具有高离子传导性和低内阻，而聚合物电解质则具有良好的安全性能。
隔膜用于隔离正负极，防止短路。
二、锂电池工作原理锂电池的工作原理是基于锂离子在正负极材料之间的嵌脱插过程。
充电时，外部电源提供电流，使得正极材料氧化，负极材料脱锂。
锂离子在电解液中移动，通过隔膜到达负极，嵌入到负极材料中。
放电时，锂离子从负极材料脱出，通过隔膜到达正极，嵌入到正极材料中。
同时，电子通过外部电路流动，产生电流，为外部设备供电。
锂电池的充放电过程是可逆的，可以循环多次使用。
三、锂电池充放电特性锂电池的充放电特性与其正负极材料有关。
充电时，锂电池通常采取恒流充电和恒压充电两个阶段。
恒流充电阶段中，电流保持不变，直到电池电压达到设定的峰值电压；恒压充电阶段中，电流逐渐减小，直到电池容量充满，电压保持恒定。
放电时，锂电池的电压会随着放电过程逐渐下降，当电压达到一定程度时需要停止放电，以避免过放。
锂电池的容量可以通过充放电循环实验来测试，常用的容量单位是安时（Ah）。
四、锂电池的安全性锂电池具有较高的能量密度，因此在不正确使用或存储时存在一定的安全风险。
首先，要注意避免过充和过放。
过充会造成电池内部压力过高，甚至发生爆炸；而过放会导致电池无法再次充电，损坏电池。
其次，在存储和携带锂电池时，应注意避免与金属物品短路，避免受到外力撞击。
此外，锂电池在高温环境下的使用会降低其寿命和安全性能，因此要避免长时间暴露在高温环境中。
锂电池基础知识培训材料
• 无记忆效应：锂电池没有记忆效应，可以随时充电，不影响电池寿命 。
锂电池的优势和应用领域
• 环保：相比传统铅酸电池，锂电池无污染，更环 保。
锂电池的优势和应用领域
01
应用领域
02
03
04
• 消费电子：手机、笔记本 电脑、数码相机等消费电 子设备广泛采用锂电池作 为电源。
够允许锂离子在电极之间迁移。
电池测试：包括容量测试、循环寿命测 试、倍率性能测试等，以确保电池符合
设计要求和安全标准。
这些工艺流程对于制造高性能、安全可 靠的锂电池至关重要。了解这些基础知 识有助于更好地理解和应用锂电池技术
。
04
锂电池的安全使用和注意事项
锂电池的安全特性
热隔离
锂电池采用多层结构热隔 离设计，有效防止电池过 热。
锂电池基础知识培训材料
汇报人： 2023-11-20
contents
目录
• 锂电池概述 • 锂电池的结构和组成 • 锂电池的制造和工艺流程 • 锂电池的安全使用和注意事项
01
锂电池概述
锂电池的定义和类型
定义
锂电池是一种利用锂离子在正负 极之间迁移来实现电荷存储和释 放的二次电池。
类型
根据正极材料的不同，锂电池主 要分为钴酸锂电池、锰酸锂电池 、磷酸铁锂电池和三元材料电池 等。
锂电池的安全风险和处理措施
短路风险
避免锂电池正负极直接接触或通过导体连接，防止短路产生火花或 燃烧。
过热风险
长时间大电流放电或充电可能导致锂电池过热，应避免此情况发生 。
不正确处理的风险
不正确处理锂电池可能导致火灾或爆炸。因此，在处理损坏或不再使 用的锂电池时，应严格按照相关指导和规定进行操作。
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包装材料（环氧板）
保护板（PCM）
CHENLI
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1、锂离子电池结构——正极
正极物质：锰酸锂+电导剂+PVDF
正极基体：铝箔（约0.018mm厚)
正极集流体：铝带（约0.1mm厚）
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15
2、锂离子电池结构——负极
负极集流体：镍带（约0.07mm厚）
负极基体：铜箔（约0.009mm厚)
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不同电流放电曲线
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23
温度下放电曲线
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24
循环寿命曲线
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25
2、安全性能
过放电 过充电 短路 加热 挤压 针刺
常温条件下以一定电流放电到0V
常温条件下以3C电流充电到５V或10V
外接≤ 50mΩ的电线短路10min 130℃± 2℃恒温箱保持30min 垂直施压至原始尺寸的85%、50% Ø3~Ø8的钢针以10~40mm/s的速度
主要功能是防止电池由于过充、过放、 过流或短路而引起的电池燃烧或永久性 损坏。
主要分为单节、双节和多节保护板。
广义的保护板还包括锂电池的电量指示 板、充电均衡板等智能管理部分。
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四、锂离子电池命名
圆柱型锂离子电池命名
以18650S为例，
圆柱型锂离子电池
电池尺寸：直径18mm 高度65.0mm
电导率（25℃）
10.4±0.5 ms／cm
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５.聚合物锂离子电池——电芯结构
CHENLI
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三、聚锂电池性能
常规性能： 容量 电压 内阻
可靠性性能： 循环寿命 放电平台 自放电 贮存性能 高低温性能
安全性能 过充 短路 针刺 跌落 湿水 低压 振动
CHENLI
20
1、聚合物锂离子电池的性能
锂电池基础知识
鸿基伟业新能源有限公司 制造部
CHENLI
1
一、什么是电池？
电池：是一种能量转化与储存的装 置，它通过反应将化学能或物理能 转化为电能。
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2
1、电池种类划分
一次电池：碱性电池、锌锰电池、一次锂锰电池 小型二次电池：镍镉、镍氢、锂离子 铅酸电池 动力电池 燃料电池 太阳能电池 其他新型电池
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3
2、应用领域
Li-ion Battery
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4
电动摩托车
CHENLI
5
电动自行车
CHENLI
6
电动汽车（BEV）
CHENLI
7
3、聚锂电池的发展
日本索尼(Sony)以碳材为负极，以 钴酸锂材料为正极的二次锂离子 电池 ---锂离子电池元年 1990年
研发成功锂蓄电池
1999年，日本Sony
方型聚锂电池命名
以603048A为例，方型锂离子电池
电池尺寸：长48.0mm 宽30.0mm 厚
6.0 mm
H 85 115 130
厚度
长度
宽CH度ENLI
电性能 开路电压 （无负载状态下的电压）
电压 工作电压 3.0V～4.2V 终止电压 放电电流
容量及其影响因素 放电温度 贮存时间
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比能量 （重量比能量GED（Wh/Kg）；体积比能量VED（ Wh/L））
内阻 (毫欧级mΩ)
循环寿命 反复充放电次数可达500—1000次
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应用：
主要用于可充电锂离子电池的电解液，只能 在干燥环境下使用操作（如环境水分小于 20ppm的手套箱内）。
规格：
溶剂组成 DMC:EMC:EC =1:1:1 （重量比）
LiPF6浓度 1mol/l
质量指标：
密度（25℃）g/cm3 1.23±0.03
水分（卡尔费休法） ≤20ppm
游离酸（以HF计） ≤50ppm
钢壳或铝壳
电解质
固态或凝胶态
液态
安全性能
安全性能良好
使用不当易爆炸
适用范围 可以制作3mm以下厚度 厚度不能低于3mm，
以及大容量动力电池用 从安全角度考虑，不
电芯
适合制作大容量电芯
重量比容量
较高
较低
材料成本
略高
较低
自动化程度
较 低 CHENLI
较高
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附 保护板介绍
主要是由控制IC，MOS管，PCB底板及 周边元件组成。
经过以上检测，电池应该不爆炸、不起火。
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3、其它性能
耐振动性能
线性扫频振动试验条件：放电 电流、振动方向、振动频率、最大 加速度、扫频循环、振动时间等
电池的一致性
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4、聚合物锂离子电池&液态锂离子电池的 优缺点对比
项目
聚合物锂离子电池
液态锂离子电池
包装材料
铝塑复合膜
PEO基的聚合物锂二次电池研发成功
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8
4、1锂离子电池工作原理
化学反应式（以LiCoO2/C为例 ）：
CHENLI
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4、2锂离子电池工作原理图
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10
5、聚锂电池特点
高能量密度 高工作电压 长循环寿命 电化学特性稳定 荷电保持能力强 无污染 无记忆效应
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300～ 400
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各 种 二 次电 池 性 能 比 较 (二)
电池 类型
循环寿命
酸性 电池
300
镍镉 电池
300
镍氢 电池
500
液态锂 聚合
电池
物锂 电池
>500 >500
工作温度 (℃ ) -20~60 -20~60 -20~60 -20~60 -20~60
自放电 记忆效应
毒性 形状
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各 种 二 次电 池 性 能 比 较 (一)
电池 类型 安全
工作电压(V)
重量能量比 (Wh/kg)
体积能量比 (Wh/l)
酸性 电池 好
2
35
80
镍镉 电池 好
1.2
镍氢 电池 好
1.2
液态锂 电池 一般
3.7
聚合物 锂电池
好
3.7
41
50-80 120-180 160-200
120
100-200 300-360
负极物质：石墨+纯水+SBR+SP+正丁醇CHENLI源自163、锂离子电池结构——隔膜
材质：单层PE（聚乙烯）或者 三层复合PP（聚丙烯）
+PE+PP 厚度：单层一般为0.016～0.020mm
三层一般为0.020～0.025mm
CHENLI
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4、锂离子电池结构——电解液
性质：
无色透明液体，具有较强吸湿性。
<10 无 有毒 固定
<10 <30
有
无
有毒 轻毒
固C定HENLI 固定
<5 无 轻毒 固定
<5 无 无毒 任意 13
二、锂离子电池结构
正极 活性物质（LiCoO2\LiMnO2\LiNixCo1-xO2) 导电剂、溶剂、粘合剂、基体
负极 活性物质（石墨、MCMB) 粘合剂、溶剂、基体
隔膜（PP+PE） 电解液（LiPF6 + DMC EC EMC)