锂离子电池的基础知识介绍
《锂电池基础知识》课件
负极材料的选用也需要根据具 体的应用场景和电池需求进行
选择。
电解液
电解液是锂电池中传输锂离子的介质，对电池的充放电 性能和安全性具有重要影响。
常用的电解液包括有机溶剂、锂盐和其他添加剂等。
电解液的成分和性质决定了锂离子的传输速率和稳定性 。
电解液的选用应根据电池的具体需求进行选择，以确保 电池的安全性和性能。
循环寿命长
总结词
锂电池经过多次充放电循环后，性能衰减较低，寿命较长。
详细描述
锂电池的循环寿命通常在数百次以上，甚至可以达到上千次 ，远高于普通铅酸电池的循环寿命。
环境友好
总结词
锂电池不含铅、汞等有害物质，对环境友好。
详细描述
锂电池在生产、使用和废弃处理过程中对环境的影响较小，符合绿色环保的理 念。
《锂电池基础知识》 ppt课件
xx年xx月xx日
• 锂电池简介 • 锂电池的组成 • 锂电池的特性 • 锂电池的应用 • 锂电池的安全使用
目录
01
锂电池简介
锂电池定义
01
锂电池是一种由锂金属或锂合金 为负极材料、使用非水电解质溶 液的电池。
02
锂电池的锂含量较高，具有高能 量密度、高电压、自放电率低等 优点。
进行电池更换。
维护与保养
定期检查
应定期检查锂电池的外观、充电 口和电池连接线是否正常，是否
有损坏或松动。
正确充电
应使用正确的充电器为锂电池充电 ，并按照充电器的指示进行充电。 在充电过程中，应注意观察电池的 温度变化，避免过热。
避免深度放电
深度放电可能会对锂电池造成不可 逆的损害。因此，在使用过程中， 应尽量避免深度放电的情况发生。
总结词
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。
《锂电池安全培训》PPT课件
锂电池的发展趋势和未来展望
智能电池
智能电池技术通过集成传感器和通信功能， 能够实时监测电池状态并进行智能管理，
提高电池的安全性和寿命。
固态锂电池
固态锂电池是下一代锂电池技术， 具有更高的能量密度和安全性，预
计将成为未来主流电池技术。
A
B
C
D
成本降低
随着技术的进步和规模化生产，锂电池的 成本有望进一步降低，使其在更多领域得 到广泛应用。
加强锂电池生产、储存、运输和使用等 环节的安全管理，防止发生安全事故。
推广锂电池安全技术的研究和应用，提 高锂电池的安全性能和稳定性。
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锂电池的种类和特性
01
02
03
锂离子电池
能量密度高，充电速度快， 寿命长，但高温性能较差。
锂聚合物电池
形状多样，能量密度高， 高温性能好，但充电速度 较慢。
锂金属电池
能量密度最高，但安全性 较低，易发生燃烧或爆炸。
02 锂电池的安全使用
正确使用锂电池的方法
严格按照说明书使用
在使用锂电池时，应仔细阅读 并遵循产品说明书，确保使用
《锂电池安全培训》ppt课件
目录
• 锂电池基础知识 • 锂电池的安全使用 • 锂电池的安全风险和应对措施 • 锂电池的应用和发展趋势 • 总结与建议
01 锂电池基础知识
锂电池的构造
电池外壳
用于容纳电解液和隔离 电池内部与外部环境。
正负极片
分别由正负活性物质涂 布在金属箔上，是电池 储存和释放能量的主要
重要措施。
针对锂电池的安全问题，需要 加强安全培训和教育，提高人 们的安全意识和操作技能。
锂电池基本知识
锂电池基本知识锂电池是一种以锂离子为原料的电池，被广泛应用于电子设备、电动车辆和储能系统等领域。
它具有高能量密度、长寿命、轻巧小型等优点，因此备受青睐。
1. 锂电池的构造锂电池主要由正极、负极、电解质和隔膜四部分组成。
正极通常使用锂化合物，如氧化钴、磷酸铁锂等，负极则使用碳材料。
电解质是锂离子在正负极之间传递的介质，常用液态电解质为聚合物电解质。
隔膜则起到隔离正负极的作用，防止短路。
2. 锂电池的工作原理锂电池的工作原理是通过正负极之间的锂离子传递来实现电荷和放电过程。
当充电时，锂离子从正极释放出来，经过电解质和隔膜，嵌入到负极的碳材料中。
而在放电时，锂离子从负极脱嵌，经过电解质和隔膜，重新嵌入到正极的锂化合物中。
这个过程是可逆的，因此锂电池可以反复充放电。
3. 锂电池的优点锂电池具有高能量密度，即单位重量或体积所储存的电能较高，能够提供更长的使用时间。
同时，锂电池具有较低的自放电率，即在不使用的情况下，电池自身的电量损失较小。
此外，锂电池还具有长寿命、低污染、快速充电等优点。
4. 锂电池的分类锂电池根据其正极材料的不同可以分为多种类型，常见的有锂离子电池、锂聚合物电池和锂硫电池。
其中，锂离子电池是目前最常用的，具有较高的能量密度和较长的寿命。
锂聚合物电池则因其更高的能量密度和更薄的设计，被广泛应用于便携式电子设备。
锂硫电池则具有更高的能量密度和更低的成本，但目前仍在研发阶段。
5. 锂电池的安全性锂电池在使用过程中需要注意安全性。
由于锂电池内部的锂金属非常活泼，在遇到高温或物理损伤时可能发生短路、过热甚至起火爆炸的情况。
因此，锂电池的设计中通常包含了安全防护措施，如保护电路、热敏感元件和隔热材料等。
此外，用户在使用锂电池时也要遵循正确的操作方法，避免过度充放电、避免撞击或损坏电池等。
总结：锂电池作为一种高性能的电池技术，已经广泛应用于各个领域。
它的构造简单，工作原理清晰，具有高能量密度、长寿命等优点。
锂离子电池基本知识
锂离子电池基本知识锂离子电池基本知识1、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。
2、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（4）负极——活性物质为碳（5）有机电解液（6）电池壳（分为钢壳和铝壳两种）3、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3.6-3.8V：2）比能量大，目前能达到的实际比能量为100-115Wh/kg和240-253Wh/L（2倍于Nl-Cd，1.5倍于Ni-MH）,未来随着技术发展,比能量可高达150Wh/kg和400 Wh/L3）循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至1000次.对于小电流放电的电器,电池的使用期限将倍增电器的竞争力.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。
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。
锂离子电池设计基础知识点
锂离子电池设计基础知识点锂离子电池，作为目前最常用的可充电电池类型之一，应用广泛，从移动设备到电动汽车，都可以看到它的身影。
了解锂离子电池的设计基础知识对于电池的性能和安全性至关重要。
本文将介绍锂离子电池的构造和工作原理，以及设计锂离子电池时需要考虑的几个基本要素。
1. 构造和组成材料锂离子电池一般由正极、负极、电解液和隔膜四个主要部分构成。
正极通常由锂离子化合物材料（如钴酸锂、磷酸铁锂等）、导电剂和粘结剂组成；负极主要由碳材料构成；电解液由离子溶质、溶剂和添加剂组成；隔膜则起到隔离正负极的作用。
这些材料的选择和配比对于电池的性能和安全性具有重要影响。
2. 工作原理锂离子电池的工作原理基于锂离子在正负极之间的迁移。
充电过程中，正极材料中锂离子失去电子变成金属离子，并通过电解液迁移到负极，负极材料中的碳材料接受锂离子并嵌入其结构中，同时释放电子。
放电过程中，锂离子从负极脱嵌并迁移到正极，还原成锂离子化合物，释放出电子供外部使用。
这种正负离子之间的迁移和嵌入脱嵌过程在充放电循环中进行。
3. 容量和能量锂离子电池的容量和能量是设计时需要考虑的重要参数。
容量指的是电池储存和释放电荷的能力，单位通常为安时（Ah）。
能量则是指电池储存的电荷对外做的功，单位通常为瓦时（Wh）或焦耳（J）。
容量和能量之间的关系取决于电池的电压和容量。
4. 充放电性能设计锂离子电池时需要考虑充放电性能，主要包括电池的充放电速率和循环寿命。
充放电速率指的是电池充放电的快慢程度，单位常为C 值，即以容量为基准的充放电速率。
循环寿命则表示电池能够循环充放电的次数，在长期使用中保持性能不衰减。
5. 安全性考虑锂离子电池的设计还需要考虑安全性。
由于电池中存在高能量密度，不当使用或设计可能引发短路、过充、过放和过热等问题，甚至发生火灾或爆炸。
因此，设计锂离子电池时需要采取一系列安全措施，如添加电池管理系统（BMS）、热管理系统等，以确保电池的安全性。
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2020/12/12
基本原理之氧化还原反应
➢ 定义
氧化还原反应涉及到氧化反应和还原反应两个方面，同时伴随着电子的转 移如：
Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 氧化反应失电子
还原反应得电子
➢ 半反应，任何氧化还原反应都存在两个半反应.
氧化反应失电子如: 2H2 -4e = 4H+ 还原反应得电子如: O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 氧化还原反应必须同时存在，不能单独存在。
正极、负极、电解液
隔离膜、引线、外包装
➢ 电池的能量
电池能量=化学势差*电量 化学势差---决定于正负极材料的化 学势
电量---决定于正负极能移动电子总 量
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2020/12/12
锂离子电池的选择和诞生
电池能量=化学势差*电量
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2020/12/12
1990年,Sony公 司推出
锂离子电池的工作原理
➢ 推演过程
1mAh=1*10^-3A*3600S=3.6C 1mol 电子电量是多少mAh? 96500C/mol/3.6C=26.8mAh 正负材料分子量为M（g/mol)，由此可知该材料1mol 能转移多少电子。 计算公为：26800/M= ？mAh/g LiCoO2? LiFePO4 ?LiMn2O4 ?Li4Ti5O12 ?Li Ni Co MnO2?
锂离子电池基础知识介绍
Department : R&D Prepared by : Stony Wang Date: Jun. 7th 2014
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2020/12/12
纲要
➢ 锂离子电池基础知识介绍
基本工作原理 正负极材料理论克容量的基本计算 常见的正负极材料 电解液 隔离膜
➢ 3C电池的相关要求 ➢ 面临的一些挑战 ➢ 致谢
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锂离子电池负极材料
负极材料
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2020/12/12
商品化的碳负极
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2020/12/12
碳负极表面的SEI
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2020/12/12
负极石墨的充放电曲线
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2020/12/12
电解液
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2020/12/12
添加剂
可编辑ppt12
锂离子电池、镍氢和镍隔电池的比较
技术参数
镍-镉电池
工作电压(V)
1.2
质量比能量(Wh/kg) 50
充放电循环/次
500
自放电率(%/月) 25~30
记忆效应
有
对环境的影响
镉,严重污染
安全性
高
镍氢电池 1.2 65 500 30~35 无 无污染 中
液态锂离子电池 聚合物锂离子电池
3.7
3.7
100~160
120~170
300~1000
＞1000
6~9
3
无
无
无污染
无污染
中
中
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2020/12/12
常用正极材料
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2020/12/12
其它正极材料
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2020/12/12
钴酸锂材料的充放电曲线
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2020/12/12
REC主要阴极材料
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“Rocking chair battery”
2020/12/12
正负极材料理论克容量的基本计算
➢ 几个重要的物理化学常数
NA=6.022*10^23个e/mol e=1.602176×10-19 C F=NA*e=6.022*10^23*1.602176×10-19=96500C/mol
隔离膜
➢ 作用
➢ 防止阴阳极接触，造成短路
➢ 关心的参数
➢ 强度 孔隙率、电解液的浸润性等
➢ 常用隔离膜的形貌
三层膜
单层膜
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2020/12/12
3C电池的相关要求
➢ GB18287-2000 ➢ IEC62133 ➢ JIS C 8714 ➢ UL ➢ UN38.3 ➢ IEEE-1725
详细要求请参见相关标准
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2020/12/12
面临的一些挑战
➢ 安全问题
过充的安全 内部短路的控制 电池热稳定性
➢ 能量密度问题
越高越好，目前受正负极材料的限制短期很难有大的突破
➢ 成本问题
越低越好
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2020/12/12
谢谢大家，欢迎提问!
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2020/12/12
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2020/12/12
化学电池的工作原理
➢ 化学反应=>化学电池---受控化学反应
第一步: 2H2 = 4H+ + 4e 第二步: O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O
➢ 电荷为什么会移动?
化学势差
水会自动从高处往 低处流
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2020/12/12
化学电池之能量与要素
➢ 主要素有: