电池正极材料知识培训
钠电池正极材料专业知识讲座
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钠离子电池正极材料 当之处，请联系本人或网站删除。
第一类 过渡金属氧化物
第二类 聚阴离子化合物
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Na-O2电池在放电电位在2.9 V和 1.8 V之间时展现出充电的潜能。
当放电电位处在2.3-2.4 V之间时 ，对于此Na-O2电池低放电电压传 达出一个动能超电势的问题，这可 能是由于高分子电解质造成的。
Na-O2电池首次充放电曲线
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存在的问题
这种电池需要在高温（270℃到350℃）下才能正常运行 ，人们希望能够在较低温度下使其正常运行以节约成本、 提高容量、确保安全。这些低容量装置可能是可溶性硫化 物的形成所造成的结果。理论比容量是1672mAh/g，但 一般只能达到三分之一。
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2.075V~ 1.74V
此时有NaC2S5存 在。
有Na2S4出现。
1.74V
出现了Na2S3 。 当更深层放电时 ，出现高熔点的 固相Na2S2。此时 电阻会增大会限 制继续放电，使 得电池的比容量 被限制在836 mAh/g并无法再增 加。
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《锂电池培训》课件
采用物理手段将原料经过球磨、高温烧结、还原和合成等步 骤制备成负极材料。
锂电池隔膜的制备技术
聚烯烃类隔膜
采用聚乙烯、聚丙烯等烯烃类 聚合物制备，具有较高的化学
稳定性。
聚酰胺类隔膜
采用聚酰胺类聚合物制备，具 有较高的机械强度和耐热性能
。
其他类型隔膜
采用其他类型的聚合物制备， 如聚酰亚胺、聚醚醚酮等，具 有较高的耐高温性能和化学稳
THANKS
谢谢您的观看
景。
03
锂电池生产工艺与技术
锂电池正极材料的制备技术
化学法
采用化学反应将原料通过溶解、混合、反应和结晶等步骤制备成正极材料。
物理法
采用物理手段将原料经过球磨、高温烧结、还原和合成等步骤制备成正极材料。
锂电池负极材料的制备技术
化学法
采用化学反应将原料通过溶解、混合、反应和结晶等步骤制 备成负极材料。
定性。
04
锂电池安全与环保问题
锂电池的安全使用和注意事项
了解锂电池的正确使用方法， 避免过充、过放和短路等不安
全操作。
熟悉锂电池的安全运输和存储 要求，避免高温、潮湿和挤压
等不良环境条件。
注意锂电池的废弃处理方式， 避免对环境和人体健康造成危
害。
锂电池的环保要求和解决方案
了解国家环保法规对锂电池生产和使用的环保要求。
全球锂电池市场现状和发展趋势
总结词：快速发展
详细描述：近年来，全球锂电池市场呈现出 快速发展的趋势，市场规模不断扩大，尤其 是在电动汽车、便携式电子设备等领域的广 泛应用，更是推动了锂电池市场的快速增长
。全球主要的锂电池生产商包括日本 Panasonic、韩国LG化学、美国特斯拉等。
《锂电池培训资料》PPT课件
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放电
此时放电控制MOS打开
第四十六页，共76页。
电 压
2.3-2.5V
主流(zhǔliú)硬件保护电路原理图
主题以目前主流硬件保护IC厂家精 工（SEIKO）作为参考(cānkǎo)范例
第四十七页，共76页。
主流(zhǔliú)单节保护原理图
S-8261系列(xìliè)电路
第四十八页，共76页。
消费类电子(diànzǐ)
第十五页，共76页。
消费类电子(diànzǐ)
第十六页，共76页。
高端消费类电子(diànzǐ)
第十七页，共76页。
工业(gōngyè)工具类电子
第十八页，共76页。
新型(xīnxíng)电子产品
第十九页，共76页。
仪器仪表产品(chǎnpǐn)
第二十页，共76页。
目前广受关注的一种新兴锂离子电池材料，其突出特点是安全性非常好，不 会爆炸，循环性能非常优秀可达到2000周，这些特点使其非常适合电动汽车、 电动工具等领域。其标称电压只有3.2-3.3V，因此其保护线路部分也与常用锂离 子电池有所区别，但他的缺点也比较明显，能量密度远低于钴酸锂和三元材料。
第八页，共76页。
智能保护芯片的保护参数可以通过上位机电脑对线路板进行设定编程， 以达到最终想要的保护参数，优点是通用性强，应用范围广，缺点是 价格昂贵，软件操作稍复杂。
第三十六页，共76页。
硬件保护充电 控制 (chōng diàn)
过
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锂电池基础知识及正极材料简介
➢ 正极材料-LiFePO4
LiFePO4在1997年由Goodenough 首次报道可以作为锂离子电池正 极材料。
LiFePO4为橄榄石型结构，为正交晶 系，属Pmnb空间群，Fe与Li形成FeO6和 LiO6八面体，P形成PO4四面体。与c轴 平行的Li+的为连续直线链，可以沿着c轴 形成二维扩散运动，自由地脱出或嵌入。 理论容量为170 mAh/g。具有价格低廉、 电化学性能好、对环境友好无污染等优 点。
（2）一致性差，由于碳包覆对磷酸铁锂性能影响非常敏感，造成磷酸铁锂 产品的一致性较差。此外由于目前磷酸铁锂生产标准不统一（如原料就有： 草酸亚铁、磷酸铁、铁红）也造成产品一致性差。
（3）电压平台低，容量一般，压实密度低，因而能量密度低。
（4）倍率性能较低，低温性能差。
3 磷酸铁锂正极材料的制备及改性方法
磷酸铁锂生产工艺主要有水热法和固相法两种，其中水热法目前只有 原加拿大PHOSTECH等极少数企业生产，成本高昂，目前PHOSTECH由 于拥有专利可以有少量产品销售，中国市场几乎全部采用高温固相法。 固相法生产磷酸铁锂按铁原料不同划分为：草酸亚铁工艺、铁红工艺、 磷酸铁工艺。
其中中国市场主要是草酸亚铁工艺和磷酸铁工艺为主。草酸亚铁工、 艺、由于收率低、产能小、前工序混料消耗大量酒精，成本也居高不下。 磷酸铁工艺尽管原料成本较高，但收率大、产能大，产品性能好，且前 工序混料可以采用水球磨和砂磨，采用喷雾干燥，成本与草酸亚铁工艺 相当，因而未来主流工艺可能趋向磷酸铁工艺。
锂离子电池
六要素
隔膜
包装膜
电极端子
Ni(Cu)、Al, 电子 通道, 连接外电路
软包装, 硬壳, 提供良好的电
化学环境
LMnO2/LiMn2O4
锂电安全培训课件
锂电安全培训课件锂电安全培训课件随着科技的不断进步，锂电池作为一种高能量密度的电源，被广泛应用于各个领域，如电动汽车、移动设备等。
然而，由于其特殊的化学性质和高能量储存特性，锂电池也存在一定的安全隐患。
为了提高人们对锂电池安全的认识和应对能力，本文将介绍一份锂电安全培训课件。
1. 锂电池的基本知识锂电池是一种以锂金属或锂化合物为正极材料的电池，其具有高能量密度、长寿命、轻量化等优点。
然而，锂电池在充放电过程中可能会产生热量和气体，甚至发生短路、过充、过放等故障，引发火灾、爆炸等安全事故。
因此，正确使用和管理锂电池至关重要。
2. 锂电池的分类和特性锂电池根据其结构和用途可分为锂离子电池、锂聚合物电池和锂金属电池。
其中，锂离子电池是目前应用最广泛的一种，其具有较高的能量密度和较低的自放电率。
锂聚合物电池则具有更高的能量密度和更轻薄的特点，但其安全性相对较差。
锂金属电池由于其高能量密度和易燃易爆的特性，使用较为有限。
3. 锂电池的安全管理锂电池的安全管理包括从选用、储存、充放电、运输和处置等多个环节。
首先，在选用锂电池时，应根据实际需求选择合适的电池类型和规格，并确保电池的质量和认证符合标准。
其次，储存锂电池时，应避免长时间暴露在高温、潮湿或易燃物质附近，同时要保持电池的正常电量。
在充放电过程中，应使用合适的充电器和放电设备，并遵守相关操作规程。
运输锂电池时，必须按照国家和国际的相关法规和标准进行包装和标识，以确保安全运输。
最后，对于废弃的锂电池，应按照环保要求进行正确的处置和回收。
4. 锂电池的使用注意事项在使用锂电池时，应注意以下几个方面。
首先，不要将锂电池暴露在高温、潮湿或易燃物质附近，以避免引发火灾或爆炸。
其次，不要将锂电池短路或过充，以免损坏电池或引发安全事故。
同时，也不要将锂电池过度放电，以免影响电池寿命和安全性能。
此外，使用锂电池时应选择合适的充电器和充电设备，并遵守相关的操作规程。
最后，如果发现锂电池发热、冒烟或漏液等异常情况，应立即停止使用，并采取相应的安全措施。
锂离子电池三元正极材料基础知识
制备方法
• 化学共沉淀法： • 一般是把化学原料以溶液状态混合，并向溶液中加入适当的沉淀剂，使溶液中已经混
合均匀的各个组分按化学计量比共沉淀出来，或者在溶液中先反应沉淀出一种中间产 物，再把它煅烧分解制备出微细粉料。化学共沉淀法分为直接化学共沉淀法和间接化 学共沉淀法。直接化学共沉淀法是将Li、Ni、Co、Mn的盐同时共沉淀，过滤洗涤干燥 后再进行高温焙烧。间接化学共沉淀法是先合成Ni、Co、Mn三元混合共沉淀，然后 再过滤洗涤干燥后，与锂盐混合烧结；或者在生成Ni、Co、Mn三元混合共沉淀后不 经过过滤而是将包含锂盐和混合共沉淀的溶液蒸发或冷冻干燥，然后再对干燥物进行 高温焙烧。与传统的固相合成技术相比，采用共沉淀方法可以使材料达到分子或原子 线度化学计量比混合，易得到粒径小、混合均匀的前驱体，且煅烧温度较低，合成产 物组分均匀，重现性好，条件容易控制，操作简单，目前工业上已有规模生产。
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性能测试
• SEM分析：产物形貌是否粘结，是否为球形，是否团聚，颗粒大小是否均匀 ，是否均匀分散，颗粒大小适中，表面是否粗糙，排列是否紧密
• 成分分析：采用ICP-AES元素分析方法测定合成样品中各金属元素的含量是 否与理论值一致
• 粒径分析：将样品在压力分散后，采用激光粒度测定仪对材料的粒度进行表 征。其原理是依据不同大小的颗粒对入射激光产生不同的强度的散射光，再 将不同强度的散射光经一定的光学模型的数学程序进行处理，以测定材料的 颗粒大小与分布。测试结果一般用中径粒径D50表示平均粒径。
15
制备方法
• 水热合成法： • 水热合成技术是指在高温高压的过饱和水溶液中进行化学合成的方法，
属于湿化学法合成的一种。利用水热法合成的粉末一般结晶度高，并 且通过优化合成条件可以不含有任何结晶水，且粉末的大小、均匀性、 形状、成份可以得到严格的控制。水热合成粉末纯度高，晶体缺陷的 密度降低。
锂离子电池基础知识培训
锂离子电池基础知识培训什么是锂离子电池？锂离子电池是一种充电电池，广泛应用于移动设备、电动工具、电动车辆等领域。
它由一个或多个锂离子嵌入/脱嵌于正极和负极之间的物质构成，通过离子在电解质中的运动来实现充放电过程。
锂离子电池的构成锂离子电池由正极、负极、电解质和隔膜组成。
正极正极是锂离子电池中的一个关键部分，通常由锂化合物（如钴酸锂、磷酸铁锂）构成。
正极材料的选择直接影响了电池的性能和安全性。
负极负极一般采用石墨材料，在充电过程中起到储存锂离子的作用。
锂离子在充放电过程中通过负极与正极进行嵌入/脱嵌反应。
电解质电解质是锂离子电池中的重要组成部分，通常使用有机溶液（如碳酸盐溶液）或固体聚合物（如聚合物电解质）作为电池的电解质。
电解质的选择关系到电池的性能、寿命和安全性。
隔膜隔膜是位于正极与负极之间的层状物质，起到物理隔离正负极并允许离子通过的作用。
隔膜需要具备良好的离子传导性能和较高的机械强度，同时要防止正负极之间的直接接触。
锂离子电池的工作原理锂离子电池的工作原理可以分为充电和放电两个过程。
充电过程在充电过程中，外部电源通过电解质中的导电通路向正极输送电子，使得正极中的锂离子氧化成锂离子。
化学反应方程式如下：正极：LiCoO2 ⇌ Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-负极：聚合物x(C6) + xLi+ + xe- ⇌ LiCx + x(C6)整个充电过程中，锂离子从正极脱嵌，穿过电解质，并嵌入到负极的石墨结构中。
放电过程在放电过程中，正极中的锂离子与负极的石墨结构发生嵌入反应，释放出电子，并回流到外部电路。
化学反应方程式如下：正极：Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- ⇌ LiCoO2负极：LiCx + x(C6) ⇌ 聚合物x(C6) + xLi+ + xe-整个放电过程中，锂离子从负极脱嵌，穿过电解质，并嵌入到正极的锂化合物中。
锂离子电池的优点锂离子电池相比于其他类型的电池，具有以下优点：1.高能量密度：锂离子电池的能量密度相对较高，能够提供很高的电能储存。
锂离子电池三元正极材料基础知识33页PPT
1、合法而稳定的权力在使用得当时很少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
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电池正极材料知识培训
一、电池正极材料的种类
目前常见的电池正极材料主要包括以下几种：锂离子电池正极材料、
镍氢电池正极材料、锂硫电池正极材料、锂钴酸锂电池正极材料和锂铁酸
锂电池正极材料等。
1.锂离子电池正极材料：主要有三种，分别是钴酸锂、锰酸锂和磷酸
铁锂。
钴酸锂具有高容量、高能量密度和较好的循环寿命，但价格昂贵且
资源稀缺，故研究方向逐渐向锰酸锂和磷酸铁锂转移。
2.镍氢电池正极材料：一般采用镍羟化合物作为主要正极材料，具有
高容量、高能量密度和较好的循环寿命。
此外，还有一些合金化合物，如
镍钴锑合金、镍钴锰合金等，也被广泛应用。
3.锂硫电池正极材料：主要有石墨、聚合物和金属硫化物等。
锂硫电
池正极材料具有较高的理论比能量密度和较低的成本，但存在容量衰减快、循环寿命短等问题，目前仍需要进一步研究和改进。
4.锂钴酸锂电池正极材料：具有高比能量、较好的循环寿命和较低的
自放电率，被广泛应用于移动电源、笔记本电脑和电动汽车等领域。
5.锂铁酸锂电池正极材料：具有较高的安全性能、较好的循环寿命和
较低的价钱，可用于电动车、电动自行车和储能系统等领域。
二、电池正极材料的特性
1.容量：指单位质量或单位体积的电池正极材料可以存储和释放的电
荷量，影响电池的使用时间和续航能力。
2.能量密度：指单位质量或单位体积电池正极材料所存储的电能，影响电池的整体能量储存能力。
3.循环寿命：指电池正极材料经过多次充放电后能保持的稳定性能，影响电池的使用寿命。
4.安全性：正极材料应具有较高的热稳定性和化学稳定性，能有效避免电池发生热失控或爆炸等安全问题。
5.成本：正极材料的价格对电池的成本也有直接影响，要求在性能一定的情况下尽量降低成本。
三、正极材料的研究动态
随着电池技术的不断发展，人们对电池正极材料的研究也日益深入。
当前主要的研究动态包括以下几个方面：
1.提升容量和能量密度：通过合成新型材料、改进电极结构和设计新型电池体系等方式，努力提高电池的容量和能量密度。
2.增加循环寿命：针对电池循环寿命短的问题，人们正在开展对电池正极材料的表面涂层、界面改性等方面的研究，以提高电池的稳定性和循环寿命。
3.提高安全性：针对电池的安全问题，研究者正在探索开发新型电池材料，如固态电池材料，以提高电池的热稳定性和化学稳定性。
4.降低成本：研究者正致力于开展低成本正极材料的研究，如利用海底和海岸生物质资源开发新材料，以降低电池的制造成本。
总结：
电池正极材料是电池的关键组成部分，直接影响电池的性能。
电池正极材料的种类包括锂离子电池正极材料、镍氢电池正极材料、锂硫电池正极材料等。
正极材料的特性包括容量、能量密度、循环寿命、安全性和成本等。
目前，研究人员致力于提升正极材料的性能，包括提高容量和能量密度、增加循环寿命、提高安全性和降低成本等方面的研究。