锂离子动力电池及其在汽车上的应用
21700电池在新能源车上的应用
产品5： 5.0Ah 高容量电池
主要特点
大容量、高端纯电动车
Power Your Life2!8
后补贴时代的产品生存之道
安全性好 可靠性高 能量密度、功率密度高 环境适应性好 成本低
29
Thank you!
30
2020
中功率快充电 池
Medium Power FC
高容量电池
High Energy
PHEV BEV PT
3.6 Ah 190 Wh/kg SOP:2017.10
4.5 Ah 240 Wh/kg SOP:2018.4
5.0 Ah 250 Wh/kg SOP:2020.7
BEV 3C
4.0 Ah 210 Wh/kg SOP:2017.7
寻找更高能量密度的材料 尽一切办法减少非活性物质的体积和重量比 将电池容量做大 为提高电池的能量密度，拿到更高的政策补贴，将电池 做“大”的趋势非常明显。
14
我们幸运的站在了新能源发展的风口 ----
风来了，站对风口，猪也能飞上天！
做风口上的猪
决定它能飞多高的是技术，而质量和成本则决定了它能 否飞稳、飞远。
创一流产品，振兴民族企业
Creating Superior Product Prospering Chinese Industrial
21700电池在新能源车上的应用
苏金然 2018/04/27
主要内容
一、新能源车用锂离子电池的发展 二、21700的崛起 三、力神21700电池产品介绍
2
新能源车用锂离子电池的发展
电动、网联、智能、共享成为未 来新能源汽车发展的趋势
6
新能源车用锂离子电池的发展
新
能 源 汽 车 技
锂离子电池在电动汽车中的应用现状及发展综述
锂离子电池在电动汽车中的应用现状及发展综述摘要：近年来人们是水平的提高，对汽车需求量也在逐年增多。
随着全球环境污染问题的日益突出和传统燃料资源的枯竭，电动汽车正逐渐成为人们日常出行的一种新方式，其主要的动力来源是电池。
而锂离子电池由于具有高功率密度、较高的能量密度、寿命长、循环性能好等特点，逐渐成为电动汽车主要的能量储存装置。
目前，大力推动锂电池、电化学储能、电动汽车等新能源领域重要技术和基础装备的发展，逐步降低对石化能源的依赖，探索出一条可持续能源安全路径是全球诸多国家的重要战略方向。
本文就锂离子电池在电动汽车中的应用现状展开探讨。
关键词：锂离子电池；电动汽车；电池管理系统引言作为新能源汽车主导的电动汽车具有污染低，效率高，噪音低，不依赖汽油，结构相比传统内燃机汽车更简单等优点。
电池是纯电动汽车的关键核心部件。
锂离子动力电池以其工作电压高、比能量高、循环寿命长、自放电率低、无记忆性、无污染、外形多样等优势，成为了纯电动汽车动力电池的主流之选，但在续航里程、充电时间、安全性等方面仍存在问题。
1锂离子电池工作原理锂离子电池的构成包括正极、隔膜、负极、有机电解液及电池外壳。
按照正极材料不同，电动汽车行业使用比较广泛的锂电池主要有磷酸铁锂电池和三元锂电池。
以磷酸铁锂电池为例，正极材料采用磷酸铁锂，负极采用石墨，聚合物隔膜把正负极分开，带电荷的锂离子在其中能够自由移动。
其工作原理如下：充电：LiFePO4-xLi+-xe-→xFePO4+(1-x)LiFePO4；放电：FePO4+xLi++xe-→xLiPO4+(1-x)LiPO4。
充电时，带正电荷的锂离子从正极磷酸铁锂上出发，穿过隔膜到达负极的层状石墨上，并被储存在那里。
这样，电池就完成了充电。
当电池放电时，也就是当能量以电能的形式从电池中释放出来时，锂离子通过电解液，从负极出发，穿过隔膜返回到正极。
电机会将电能转化为机械能，从而让汽车行驶。
2锂离子动力电池的性能锂离子动力电池使用时优势较多，具有安全、可靠及兼顾充电效率等方面的性能。
动力电池技术在新能源汽车中的应用
动力电池技术在新能源汽车中的应用新能源汽车的崛起已经成为汽车行业的一股强大的趋势，而作为核心Driving force的动力电池技术，也成为了制约新能源汽车发展的瓶颈之一。
今天我们将从不同的角度来探讨动力电池技术在新能源汽车中的应用。
一、市场需求推动动力电池技术发展随着空气污染的日益严重和国家政策的支持，新能源汽车市场需求逐渐增加，而满足市场需求的前提就是动力电池技术的发展。
目前国内的动力电池市场主要由国产一级供应商和国外厂商占据。
这一市场格局说明了市场对动力电池技术的高度依赖和迫切需求，也让不少企业意识到动力电池领域发展的重要性。
从市场角度考虑，动力电池技术发展的重要性可以概括为以下几点：1. 提高新能源车的动力性能和续航能力；2. 降低新能源汽车的价格和成本；3. 推动新能源汽车产业化和发展。
因此，从市场需求出发，推动动力电池技术发展已经成为新能源汽车行业发展的一项重要策略。
二、动力电池技术发展的现状及趋势目前，国内外的动力电池技术主要包括：锂离子电池、镍氢电池和钠离子电池等。
其中，锂离子电池技术因其优势在新能源汽车市场占据主导地位。
随着技术的发展和创新，动力电池技术也在不断进化。
比如，由于新能源汽车的使用需求，针对动力电池的环保性、安全性、续航能力和功率性能等方面进行了很多改进和优化。
例如，电芯制造工艺和电池管理技术等环节的突破，对动力电池的安全性和稳定性有了较大提高。
而随着科技的进步，智能电池管理系统、快速充电技术和形态多样的动力电池等也是未来发展的重点。
需要注意的是，由于动力电池的复杂性和高成本，目前动力电池技术还面临着一些问题，例如：寿命短、充放电效率低、成本偏高、提质增效难等。
因此，提升动力电池技术的性价比、持久性和安全性，降低制造成本，是今后动力电池技术发展的重点。
三、动力电池技术在新能源汽车中的应用随着动力电池技术的发展，新能源汽车在实现高速行驶的同时可以保持较长的续航能力，为消费者提供更好的用车体验。
锂离子电池在电动汽车行业的应用现状与展望
锂离子电池在电动汽车行业的应用现状与展望随着全球对环保和可再生能源的重视，电动汽车正成为替代传统燃油汽车的主流选择。
而对于电动汽车来说，锂离子电池是不可或缺的重要组成部分。
当前，锂离子电池已广泛应用于电动汽车和混合动力车，其市场需求日益增加。
本文将探讨锂离子电池在电动汽车行业的应用现状以及展望。
一、锂离子电池在电动汽车行业的应用现状目前，大部分电动汽车采用的是锂离子电池。
这主要是由于锂离子电池的优点：1.高能量密度：锂离子电池比铅酸蓄电池和镍氢电池等其它电池具有更高的能量密度，可以储存更多的电能。
2.长寿命：锂离子电池具有更长的使用寿命。
同时，它们的充电和放电效率也相对较高，这保证了电池供能的稳定性。
3.较小的体积和重量：锂离子电池的体积和重量比传统电池更轻，可以减少车辆的整体重量，提高车辆的行驶效率和续航里程。
另外，与其它类型的电池相比，锂离子电池的环保性也更高，因为它们不含重金属或汞等有害物质。
锂离子电池在电动汽车行业中的应用越来越广泛，全球各大汽车厂商都在不断推出新款和升级版的电动汽车。
其中，特斯拉Tesla的Model S、Model X和Model 3均采用了锂离子电池作为其能源来源。
值得一提的是，特斯拉还推出了大型电池储能系统——Powerwall和Powerpack，这些储能系统可以存储太阳能和风能等再生能源，使其能够在需要时供应给家庭和企业使用。
二、锂离子电池在电动汽车行业的展望随着科技的不断进步，锂离子电池在电动汽车行业中的应用前景非常广阔。
未来，锂离子电池的发展重点将放在以下几个方面：1.提高电池能量密度：随着技术的进步，电池能量密度将逐渐提高，这将帮助电动汽车实现更长的续航里程。
2.降低电池成本：车辆的整体成本中最大的贡献者是电池。
因此，降低电池成本将帮助电动汽车在市场上更具竞争力。
3.加强电池可靠性：电池的可靠性将是电动汽车的一个重要因素。
电池在使用中可能会发生故障，因此需要加强检测和制造过程的准确性。
锂离子电池在电动汽车中的应用
锂离子电池在电动汽车中的应用【摘要】：在环境污染日益严重、能源消耗日益加剧的今天，能源成为了我们迫切需要解决的问题之一。
如今，新能源得到了人们的认同和推广,新能源汽车在汽车发展方向备受关注。
近年来，锂离子电池已被研究人员用在电动车上作为动力能源，成为电动车发展的一个新趋势。
相对以前的电池，锂离子电池中无镉、汞、铅三种元素，这与我们国家的可持续发展战略的要求相符合。
本文介绍了锂离子电池在电动汽车中的应用、特点及原理。
【关键词】：新能源、锂离子、汽车、应用近些年来，随着人们生活水平的提高及环境保护意识的的增强，人们都意识到能源是一个很值得关注的问题。
出于能源和环境的考虑，电动汽车在各国政府和汽车制造商的推动下得到了快速的发展，其中，纯电动汽车以其能真正实现“零排放”而成为电动汽车的重要发展方向1。
锂离子电池凭借其优良的性能成为新一代电动汽车的理想动力源，它具有重量轻、储能大、功率大、无污染、也无二次污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围宽泛，是电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动大货车等较为理想的车用蓄电池2。
缺点是价格较贵、安全性较差。
现已有的一些新型材料有：钴酸锂，锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂等，他们很大程度上提高了锂离子电池的安全性。
1、锂离子蓄电池：1.1 锂离子蓄电池作为动力电池的简介：锂离子蓄电池是通过涂在电极上的活性材料存储和释放锂离子，即通过锂离子在电极活性材料上的脱附来存储电能。
锂离子动力蓄电池分为单体电池、模块和系统等三个层次，将若干个锂离子蓄电池的单体电池组合成带有监测电路、电气和通讯接口及通风散热功能的蓄电池管理系统。
动力蓄电池模块可由上百个单体电池串联及并联而成。
串联的目的是提高蓄电池模块总电压，并联的目的是提高蓄电池模块容量3，将这些锂离子电池用在车上作为动力源成为电动汽车的一个重要发展方向，目前已经有公司致力于这方面的研究和推广，成效显著。
1.2 锂离子蓄电池的特点4：锂离子电池有许多优越特性，比如高能量，较高的安全性，工作温度范围宽，工作电压平稳、贮存寿命长(相对其他的蓄电池)。
新能源汽车及动力锂电池发展分析
新能源汽车及动力锂电池发展分析摘要：新能源汽车的技术，已经非常成熟了。
现在世界上，新能源汽车的产量，已经达到了几百万辆，虽然产量很大，但市场还是很好的，我们可以吸收更多的新能源汽车。
新能源汽车的动力来源是电池，因此新能源汽车的发展非常迅速，这不仅仅是因为它的经济实力，更重要的是它的技术。
新能源汽车以动力锂电池为主体，技术要求较高，技术水平有待进一步提高。
提高电池的质量，优化生产流程，对促进新能源行业发展具有重要意义。
关键词：新能源汽车；动力；锂电池引言：当前，能源与环保问题是社会高度关注的焦点，新能源汽车在此背景下得到快速发展和应用。
在新能源汽车发展中，锂电池是一个重要的组成部分，随着时代的发展，节能和环境保护的需要，推动了其发展和应用。
隔膜系锂电材料是目前世界上最有价值的锂离子电池，而国内对这种材料的研究还存在着较大的发展空间。
1.动力锂电池的概述分析1.1动力锂离子电池的基本构成动力锂离子电池是以铝塑复合膜、极耳、导电剂、粘合剂、电解液、隔膜、正极材料等为主要原料。
其中，正极材料、电解液、隔膜和负极材料构成了整个锂电池的关键技术。
在锂电池充电过程中，锂离子在正极产生，锂离子被电解质溶液传输到负极，并被吸附到负极的碳纳米管中，使其持续提高充电容量。
锂离子电池具有较高的充放电性能，因此它被广泛地用于电动汽车。
1.2动力锂电池的特征由于其低的自放率、高能量密度、循环无污染、高效、无记忆等特性，成为新能源汽车行业的首选动力来源。
锂电池组件是新能源汽车的核心组件，也是其唯一的电源。
锂电池有很高的工作温度：20~40℃是它的最佳工作温度，超过这个温度就会降低它的工作寿命和工作性能。
在较低的温度下，锂电池的放电量和放电压都会大幅度下降；在较高的温度下，锂电池很容易发生热失控，一旦内部的热量积累起来，无法及时排出，就会发生火灾，从而危及到人类的生命和财产。
而电池的散热系统，则是保证锂电池工作正常的重要保障。
动力电池技术的研究进展及其应用前景
动力电池技术的研究进展及其应用前景动力电池技术是新能源汽车发展的关键技术之一，其研究进展和应用前景备受关注。
在过去几年里，随着国内汽车产业的不断发展和对环保、节能技术的需求增加，动力电池技术已成为重要的研究领域。
在本文中，本人将会介绍一些动力电池技术的研究进展和应用前景，从而展示其在未来汽车工业发展中的大好前景。
一、研究进展动力电池技术的研究进展主要包括以下几个方面。
1. 锂离子电池技术随着锂离子电池技术的成熟和应用，其在新能源汽车领域也越来越受关注。
与传统的铅酸电池和镍氢电池相比，锂离子电池具有更高的能量密度、更长的寿命和更小的体积重量比。
目前，国内外众多企业都在该技术领域展开了卓有成效的研究。
2. 固态电池技术固态电池是一种新型电池技术，相较于传统的电解液电池，其可以更好的满足高能量密度、低内电阻、高循环寿命等新能源汽车动力需求。
在过去的几年里，国内外众多企业都在该技术领域进行了相关研究，一些新型材料和工艺技术已经实现了商业化生产。
3. 金属空气电池技术金属空气电池属于一种新型的电池技术，由于其具有高能量密度、长寿命和简洁结构等优点，正逐渐成为新能源汽车领域的热门研发方向。
目前，国内外众多企业都在该技术领域进行了相关研究，实现商业化生产的例子也不断涌现。
二、应用前景动力电池技术的不断发展和进步，为新能源汽车的发展打下了坚实的基础。
以下是动力电池技术的应用前景。
1. 电动汽车随着环保理念的推广，电动汽车的应用越来越广泛。
锂离子电池被广泛应用于电动汽车领域，其使用寿命和安全性能得到了大幅提升，成为电动汽车超长续航、安全可靠的保障。
2. 能源存储动力电池技术还可以应用于电网能源存储，为电力系统的平衡提供可靠、安全的备用电源。
固态电池和金属空气电池技术由于具有高能量密度、低内阻和长寿命等优点，成为能源存储领域的热点研发方向。
3. 智慧城市动力电池技术还可以应用于智慧城市建设，为城市的交通运输、环境保护和能源消耗提供可靠的技术保障。
锂离子电池的优势与不足及其在动力电池中的应用分析
锂离子电池的优势与不足及其在动力电池中的应用分析锂离子电池作为一种先进的蓄电技术，在现代社会中得到了广泛的应用，尤其在动力电池领域具有重要的地位。
本文将对锂离子电池的优势和不足进行分析，并探讨其在动力电池中的具体应用。
一、锂离子电池的优势1. 高能量密度：锂离子电池相比传统的镍氢电池和铅酸电池，具有更高的能量密度，可以存储更多的电能，从而实现更长的使用时间。
这使得锂离子电池在移动设备、电动车辆等领域具有较大的市场优势。
2. 长循环寿命：锂离子电池具有较长的循环寿命，可以进行多次充放电循环，而且在循环过程中容量衰减较小。
这使得锂离子电池可以经受较为严苛的使用条件，比如电动汽车的长时间驾驶需求。
3. 快速充电能力：锂离子电池充电速度较快，可以在短时间内完成大部分充电工作。
这对于用户来说十分便利，在短暂的时间内即可获得足够的电能储备。
4. 环保节能：锂离子电池无污染物排放，无柴油发动机噪音，具有较高的环保与节能特性。
随着环保意识的提升，锂离子电池被广泛应用于电动汽车、太阳能储能等领域。
二、锂离子电池的不足1. 安全性风险：锂离子电池在充电、放电过程中可能会因短路、过充、过放等原因引发热失控，甚至发生爆炸、火灾等安全事故。
因此，锂离子电池的使用需要高度重视安全措施，以确保用户和设备的安全。
2. 成本较高：与其他电池相比，锂离子电池的制造成本较高，虽然随着技术的进步和规模效应的发挥，其成本有所下降，但仍然对大规模商业应用产生一定影响。
3. 有限的充电次数：锂离子电池虽然具有较长的循环寿命，但终究无法避免容量衰减和寿命的限制。
当充电次数到达一定次数后，锂离子电池的性能将会逐渐下降，需要更换新电池。
三、锂离子电池在动力电池中的应用锂离子电池在动力电池领域有广泛的应用，尤其在电动汽车和混合动力汽车中表现出较大的优势。
1. 电动汽车中的应用：锂离子电池具有高能量密度和快速充电能力，可以为电动汽车提供强大的动力支持，同时充电速度快可以有效缩短充电时间，提高使用效率。
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锂离子动力电池的性能
1.充放电特性 锂离子电池充电从安全、可靠及兼顾充电效率等 方面考虑，通常采用两段式充电方法。第一阶段 为恒流限压，第二阶段为恒压限流。锂离子电池 充电的最高限压值根据正极材料不同而有一定的 差别。锂离子电池基本充放电电压曲线如图5-7 所示。图中曲线采用的充放电电流均为0.3C。
图5-2层状LiCoO2的结构示意图
Mn元素含量丰富，价格便宜，毒性远小于过渡 金属Co、Ni等。主要缺点是电极的循环容量容 易迅速衰减，原因主要有：
①LiMn2O4的正八面体空 隙发生变化产生四方畸变 ②LiMn204中的锰易溶解于 电解液中而造成流失 ③电极极化引起内阻增大
图5-3尖晶石型结构与层状结构对比示意图
(1)充电特性的影响因素 1)充电电流对充电特性的影响。
额定容量100A· h，SOC=40％，恒温20℃ 不同充电率充电，参数结果:
电流/A h 充 入 30A · h 恒流 充入容 充 入 能 充入 30A· 时间/s 量/A· h 量W/h 时间/s 电流/A 20/(0.2C) 3900 21.67 90.85 5763 14.24 30/(0.3C) 2420 40/(0.4C) 729 50/(0.5C) 700 60/(0.6C) 237 80/(0.8C) 32 20.17 8.11 9.8 3.97 0.74 84.93 34.482 41.68 16.96 3.133 4754 4528 3940 3212 3129 15.53 13.87 14.94 16.16 14.15
3)充电温度对充电特性的影响 不同环境温度，额定容量200Ah，恒流限压充 电，充电电流下限为1A的充电结果：
随环境温度降低，电池的可充入容量明显降低， 而充电时间明显增加。
(2)放电特性影响因素 在放电特性方面，主要讨论不同环境温度下，不 同放电率对锂离子电池放电特性的影响。
2)放电深度对充电特性的影响。
恒温20℃，额定容量100A· h，不同SOC，0.3C恒流限压充电结果：
放 电 容 量 /A· h 10 20 30 40 50 60 80 能 量 /W· h 32.85 65.12 95.86 122.03 159.07 188.33 249.76 充电 容 量 /A· h 13.32 22.78 30.91 40.12 50.32 60.08 80.35 能 量 /W· h 57.40 98.32 133.10 169.60 220.52 263.39 344.4 等容量 充入能 量/W· h 43.10 86.32 129.20 164.98 214.47 260.99 342.90 充 电 时 恒流 恒 流 充 间/min 时间 电 容 量 /min /A· h 58 3 1.5 119 6 3.0 151 12 6.0 171 18 9.0 218 34 17.0 252 45 22.5 318 72 35.67 单位容量 平均充电 时间/min 5.8 5.95 5.03 4.28 4.36 4.20 3.98 等容量 充电放 电效率 0.762 0.754 0.742 0.740 0.742 0.722 0.728源自图5-6锂离子电池的负极材料
石墨是锂离子电池碳材料中应用最早、研究最多 的一种，其具有完整的层状晶体结构。石墨的层 状结构，有利于锂离子的脱嵌，能与锂形成锂一 石墨层间化合物，其理论最大放电容量为 372mA· h／g，充放电效率通常在90％以上。 锂在石墨中的脱／嵌反应主要发生在0～0 .25V 之间(相对于Li+/Li)，具有良好的充放电电压平 台，与提供锂源的正极材料匹配性较好，所组成 的电池平均输出电压高，是一种性能较好的锂离 子电池负极材料。
锂离子电池正极材料
锂离子二次电池正极材料是具有能使锂离子较为 容易地嵌入和脱出，并能同时保持结构稳定的一 类化合物——嵌入式化合物。 被用来作为电极材料的嵌入式化合物均为过渡金 属氧化物。 充放电循环过程中，锂离子会在金属氧化物的电 极上进行反复的嵌入和脱出反应，因此，金属氧 化物结构内氧的排列和其稳定性是电极材料的一 个重要指标。
锂离子动力电池的类型
根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电 池可以分为液态锂离子电池(Lithium Ion Battery，LIB)和聚合物锂离子电池 (Polymer Lithium Ion Battery，LIP)两 大类。它们的主要区别在于电解质不同，液态锂 离子电池使用的是液体电解质，而聚合物锂离子 电池则以聚合物电解质来代替。不论是液态锂离 子电池还是聚合物锂离子电池，它们所用的正负 极材料都是相同的，工作原理也基本一致。
图5-8 锂离子电池充电曲线
在实际电池组应用中，可以以锂离子电池允许的 最大充电电流充电，达到限压后，进行恒压充电 ，这样在减少充电时间的基础上，也保证了充电 的安全性。 对充电过程进行综合考虑，由于充电电流与内阻 能耗成平方关系，是影响内阻能耗的主要因素， 所以充电电流大的内阻能耗大。在实际电池应用 中，应综合考虑充电时间和效率，选择适中的充 电电流。
金属锂是最先采用的负极材料，理论比容量为 3860mA· h／g。20世纪70年代中期，金属锂 在商业化电池中得到应用。但因充电时，负极表 面会形成枝晶，导致电池短路，于是人们开始寻 找一种能替代金属锂的负极材料。 金属合金最大的优势就是能够形成含锂很高的锂 合金，具有很高的比容量，相比碳材料，合金较 大的密度使得其理论体积比容量也较大。同时， 合金材料由于加工性能好、导电性好等优点，被 认为是极有发展潜力的一种负极材料。
3.热特性 (1)生热机制 锂离子电池内部产生的热量主要由四部分组成： 反应热Qr、极化热Qp、焦耳热QJ和分解热Qs。 反应热Qr ：充电时为负值，在放电时为正值 极化热Qp ：在充放电的时候都为正值 焦耳热QJ ：由内阻产生，充放电过程中都为正值 分解热Qs ：自放电导致电极的分解而产生的热 量，在充放电的时候都很小，因而可以忽略不计
提高锂离子电池安全性的措施： 1)使用安全型锂离子电池电解质。
采用阻燃电解液。 使用固体电解质，代替有机液态电解质。
2）提高电极材料热稳定性。
负极材料的表面包覆，如在石墨表面包覆无定形碳或 金属层； 在电解液中添加成膜添加剂，在电极材料表面形成稳 定性较高的SEI膜，有利于获得更好的热稳定性。 通过体相掺杂、表面处理等手段提高正极材料热稳定 性。
氧化物是当前人们研究的另一种负极材料体系， 包括金属氧化物、金属基复合氧化物和其他氧化 物。前两者虽具有较高理论比容量，但因从氧化 物中置换金属单质消耗了大量锂而导致巨大容量 损失，抵消了高容量的优点；Li4Ti5O12具有尖 晶石结构，充放电曲线平坦，放电容量为 150mA· h／g，具有非常好的耐过充、过放特 征，充放电过程中晶体结构几乎无变化(零应变材 料)，循环寿命长，充放电效率近100％，目前 在储能型锂离子电池中有所应用。
(2)放电时温升特性 为常温下以0.3C倍率电流充满电，再在常温下分 别以0 .3C、0.5C和1C倍率放电时，某磷酸铁 锂锂离子电池正极耳处的温升曲线如下图所示， 放电截止电压为2.5V。
不同放电倍率正极柱处的温升曲线
电池放电电流越大时，正极耳处的温度 上升越快，并且温度极值越高。这说明 放电电流越大时，损耗的热能就越多， 降低了放电效率。0.3C与1C倍率放电 峰值温度相差18.9℃，在环境温度不变 并且采用没有散热措施的情况下，要减 小温度升高的幅度，必须减少放电电流。 因此，如果在环境温度较高，并且电池 大功率放电的情况下，必须采用散热措 施，以避免安全问题。
正极反应式： LiMO2 Li1 x MO2 xLi xe
nC xLi xe Lix Cn 负极反应式：
电池反应式：
LiMO2 nC Li1 x MO2 Lix Cn
式中 M—Co、Ni、W、Mn等金属元素。
图5-1钴酸锂离子电池工作原理
锂离子动力电池的工作原理
锂离子电池在原理上实际是一种锂离子浓差电池，正、负 电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成，正极采用锂化 合物LiCoO2，LiNiO2或LiMn2O4，负极采用锂碳层间 化合物LiC6，电解质为LiPF6和LiAsF6等有机溶液。经 过Li+在正负电极间的往返嵌入和脱嵌形成电池的充电和 放电过程。充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌人负极 ，负极处于富锂态，正极处于贫锂态，同时电子的补偿电 荷从外电路供给到碳负极，保持负极的电平衡。放电时则 相反，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入到正极，正极处 于富锂态，负极处于贫锂态。正常充放电情况下，锂离子 在层状结构的碳材料和层状结构氧化物的层间嵌入和脱出 ，一般只引起层面间距的变化，不破坏晶体结构；在放电 过程中，负极材料的化学结构基本不变。因此，从充放电 的可逆性看，锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。
表5-2不同放 电深度充电 试验参数
图5-9 锂离子20℃，0.3C 恒流锂离子电池充电曲线
结论： ①随放电深度增加，充电所需时间增加，但平均 每单位容量所需的充电时间减少，即充电时间的 增加同放电深度不成正比增加。 ②随放电深度增加，恒流充电时间所占总充电时 间比例增加，恒流充电容量占所需充人容量的比 重增加。 ③随放电深度增加，等安时充放电效率有所降低 ，但降低幅度不大。
作为嵌入式电极材料的金属氧化物，依其空间结 构的不同主要可分为以下三种类型。 1.层状化合物
LiCoO2 LiNiO2
2.尖晶石型结构
LiMn2O4
3.橄榄石型结构
LiFePO4
LiCoO2具有放电电压高、性能稳定、易于合成 等优点。但钴资源稀少，价格较高，并且有毒， 污染环境。目前主要应用在手机、笔记本等中小 容量消费类电子产品中。 镍与钴的性质非 常相近，而价格 却比钴低很多， 井且对环境污染 较小。