锂电池电芯基础知识.
锂电池PACK基础知识及电芯组装应用介绍
锂电池PACK基础知识及电芯组装应用介绍锂电池PACK（Pack Assembly Circuit Kit）是指由多个锂电芯组成的电池组件块，主要用于储存和提供电能。
PACK是锂电池应用领域的重要组成部分，广泛应用于电动汽车、移动电子设备和储能系统等领域。
以下将介绍锂电池PACK的基础知识及其电芯组装应用。
一、锂电池PACK的基础知识1.锂电芯2.电芯包装电芯在组装成锂电池PACK之前需要进行包装，常用的包装方式有软包装和硬包装两种。
软包装具有灵活性好、散热性能好等优点，主要用于移动电子设备。
硬包装由金属材料制成，具有较高的安全性和耐用性，主要用于电动汽车等领域。
3.电芯管理系统电芯管理系统（Battery Management System，BMS）是指对电芯进行检测、监控和控制的系统。
BMS能够实时监测电芯的电压、温度、电流等参数，保证电芯的安全、稳定运行。
BMS还具有均衡充放电、故障诊断等功能，提高了锂电池PACK的性能和可靠性。
二、锂电池PACK的电芯组装应用1.电动汽车2.移动电子设备随着智能手机、平板电脑和笔记本电脑等移动电子设备的普及，锂电池PACK在这些设备中的应用也越来越广泛。
移动电子设备对锂电池PACK的要求主要包括体积小、重量轻、能量密度高等方面。
同时，为了提高电池的使用寿命，移动电子设备通常采用充电管理系统对电池进行管理，包括电池的充放电控制和温度监测等功能。
3.储能系统储能系统是将电能进行储存和调度的系统，用于平衡电网的供需关系。
锂电池PACK在储能系统中的应用主要包括储能电站和家庭储能系统。
储能电站通常由大容量的锂电池PACK组成，用于储存太阳能和风能等可再生能源的电能。
家庭储能系统则主要用于家庭电力的储存和供应，提高家庭的能源利用效率。
总结：锂电池PACK是由多个锂电芯组装而成的电池组件块，广泛应用于电动汽车、移动电子设备和储能系统等领域。
锂电池PACK的组装过程需要注意电芯的包装方式、电芯管理系统的选择和质量控制等因素，以保证电池组的性能和安全性。
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。
电池及锂电池基础知识培训
2、过放保护
当电池电压因放电而降低至设定值VD（2.3-2.5V）时， VD2翻转，以
IC内部固定的短时间延时后，使Dout变为低电平，T2截止，放电停止 。
第四部分 锂离子电池电源管理
单节电芯保护板电路原理
2、过放保护
过
过
放
放
电
控
控
制
IC 制
量
放电
+
-
LOAD
第四部分 锂离子电池电源管理
单节电芯保护板电路原理
①单节电池的电路示意图 电芯
B+ P+
电 路 板
PTC或Fuse
B- P-
第一部分 电池基础常识
保护板 保护板通常包括控制IC、MOS开关及辅助器件NTC、ID存
储器等。其中控制IC，在一切正常的情况下控制MOS开关导通 ，使电芯与外电路沟通，而当电芯电压或回路电流超过规定 值时，它立刻控制MOS开关关断，保护电芯的安全。
3.比能量 单位质量和单位体积的电池所给出的能量，称质
量比能量或体积比能量，也称能量密度。比能量的单 位为wh/kg或wh/L。 目前聚合物锂离子电池重量比能量为
170-190 wh/kg.
第二部 电池基本术语
1.2放电平台 放电平台是指在电池任何倍率的电流下恒流充到电
压为4.2V，再恒压充电，并且充电电流小于0.01C时 停止充电即充满电后，然后搁置10分钟，在任何倍率 的放电电流下放电至3.6V时的放电时间。 因一般使用锂离子电池的家用电器的工作电压都要求 在3.6V以上，如果低于这个值，则会出现无法工作的 情况。所以放电平台是衡量电池性能好坏的重要标准之 一。
第四部分 锂离子电池电源管理
保护板的基本指标
锂电池基础知识讲解
锂电池基础知识讲解理想的锂离子电池，除了锂离子在正负极之间嵌入和脱出外，不发生其他副反应，不出现锂离子的不可逆消耗。
实际的锂离子电池，每时每刻都有副反应存在，也有不可逆的消耗，如电解液分解，活性物质溶解，金属锂沉积等，只不过程度不同而己。
实际电池系统，每次循环中，任何能够产生或消耗锂离子或电子的副反应，都可能导致电池容量平衡的改变。
一旦电池的容量平衡发生改变，这种改变就是不可逆的，并且可以通过多次循环进行累积，对电池性能产生严重影响。
⑴正极材料的溶解尖晶石LiMn2O4中Mn的溶解是引起LiMn2O4可逆容量衰减的主要原因，对于Mn的溶解机理，一般有两种解释：氧化还原机制和离子交换机制。
氧化还原机制是指放电末期Mn3+的浓度高，在LiMn2O4表面的Mn+会发生歧化反应: 2Mn3+（固）Mn4+（固）+Mn2+（液）歧化反应生成的二价锰离子溶于电解液。
离子交换机制是指Li+和H+在尖晶石表面进行交换，最终形成没有电化学活性的HMn2O4.Xia等的研究表明，锰的溶解所引起的容量损失占整个电池容量损失的比例随着温度的升高而明显增大（由常温下的23%增大到55℃时的34%）[14]。
⑵正极材料的相变革[15]锂离子电池中的相变有两类：一是锂离子正常脱嵌时电极材料发生的相变；二是过充电或过放电时电极材料发生的相变。
对于第一类相变，一般认为锂离子的正常脱嵌反应总是伴随着宿主结构摩尔体积的变化，同时在材料内部产生应力，从而引起宿主晶格发生变化，这些变化减少了颗粒间以及颗粒与电极间的电化学接触。
第二类相变是XXX-Teller效应。
Jahn-Teller效应是指由于锂离子的反复嵌入与脱嵌引起结构的膨胀与收缩，导致氧八面体偏离球对称性并成为变形的八面体构型。
由于Jahn-Teller 效应所导致的尖晶石结构不可逆转变，也是LiMn2O4容量衰减的主要原因之一。
在深度放电时，Mn的平均化合价低于3.5V，尖晶石的结构由立方晶相向四方晶相转变。
锂离子电池的基本知识
锂离子电池的基本知识一般而言,电池有三部分构成:1.锂离子电芯2.保护电路(pcm)3.外壳即胶壳锂离子电芯是一种新型的电池能源，它不含金属锂，在充放电过程中，只有锂离子在正负极间往来运动，电极和电解质不参与反应。
锂离子电芯的能量容量密度可以达到300wh，重量容量密度可以达到125wh。
一、电芯原理锂离子电芯的反应机理是随着充放电的进行，锂离子在正负极之间嵌入脱出，往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在，因此锂离子电芯更加安全稳定。
其反应示意图及基本反应式如下所示：二、电芯的构造锂电池的负极材料是锂金属，正极材料是碳材。
习惯上称为锂电池。
锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，负极材料是碳材。
为了区别于传统意义上的锂电池，称之为锂离子电池。
锂离子电池的主要构成:（1）电池盖（2）正极----活性物质为氧化钴锂(钴酸锂)（3）隔膜----一种特殊的複合膜（4）负极----活性物质为碳（5）有机电解液（6）电池壳电芯的正极是licoo2加导电剂和粘合剂，涂在铝箔上形成正极板，负极是层状石墨加导电剂及粘合剂涂在铜箔基带上，目前比较先进的负极层状石墨颗粒已採用奈米碳。
根据上述的反应机理，正极採用licoo2、linio2、limn2o2，其中licoo2本是一种层结构很稳定的晶型，但当从licoo2拿走xli后，其结构可能发生变化，但是否发生变化取决于x的大小。
通过研究发现当x>时li1-xcoo2的结构表现为极其不稳定，会发生晶型瘫塌，其外部表现为电芯的压倒终结。
所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制li1-xcoo2中的x值，一般充电电压不大于那幺x小于，这时li1-xcoo2的晶型仍是稳定的。
负极c6其本身有自己的特点，当第一次化成后，正极licoo2中的li被充到负极c6中，当放电时li回到正极licoo2中，但化成之后必须有一部分li留在负极c6中，心以保证下次充放电li的正常嵌入，否则电芯的压倒很短，为了保证有一部分li留在负极c6中，一般通过限制放电下限电压来实现。
锂电池 圆柱电芯结构
锂电池圆柱电芯结构1. 引言1.1 锂电池概述锂电池是一种利用锂金属或锂化合物作为正极材料进行电化学反应的充放电电池，常用于移动设备、电动车和储能系统中。
锂电池具有高能量密度、长循环寿命和较低自放电率的优点，因此被广泛应用于各个领域。
锂电池按照形状结构可以分为圆柱型、方型和软包装等多种类型，其中圆柱电芯是较为常见的一种。
圆柱电芯具有良好的散热性能和较高的安全性，适用于一些对功率需求较高的应用场景。
1.2 圆柱电芯介绍锂电池是一种利用锂离子在正负极之间传递电荷来实现能量存储和释放的电池。
在锂电池中，圆柱电芯是一种常见的电池结构，也是市场上最常见的锂电池形式之一。
圆柱电芯由正极、负极、电解液和隔膜组成。
正极通常使用氧化物或磷酸盐材料，而负极则使用石墨或硅等材料。
电解液是一种含有锂盐的有机溶液，起着传递锂离子的作用。
隔膜则起到隔离正负极的作用，防止短路和电池过热。
圆柱电芯在锂电池中扮演着重要的角色，它具有高能量密度、长循环寿命和良好的安全性能。
随着电动汽车、便携电子设备等领域的快速发展，圆柱电芯的需求量也在不断增加。
未来的发展趋势可能包括提升圆柱电芯的能量密度、延长循环寿命、降低成本等方面的努力。
圆柱电芯在锂电池技术中发挥着不可替代的作用，将继续成为电池领域的重要组成部分。
2. 正文2.1 圆柱电芯结构组成圆柱电芯是锂电池中常见的电芯形式之一，其结构相对简单但功能强大。
圆柱电芯的主要结构组成包括正极、负极、电解液和隔膜。
首先是正极，正极通常由锂离子化合物构成，如锂钴氧化物（LCO）、锂镍锰钴氧化物（NMC）等。
正极材料在充放电过程中能够释放和吸收锂离子，实现电池的充放电运作。
接下来是负极，负极一般由石墨或石墨烯等材料构成。
负极在充放电过程中能够吸收和释放锂离子，与正极相互配合完成电池的充放电过程。
电解液是连接正负极的介质，通常由有机溶剂和锂盐混合物组成。
电解液中的锂盐能够形成锂离子，实现正负极之间的离子传输。
锂离子电池材料详解电芯课件.ppt
电解液在存储时间足够长，温度足够高时都会变色，因为
反应产生的PF5和其它反应产物都有颜色。
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谢谢！
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电用了安全性差，二次锂电一般不加在电解液中，而是用LiPF6。
有机溶剂：由于锂电池的电压为3－4V，而水的分解电压为
1.23V，所以不能用水做溶剂；只能用分解电压高的，导电性较好的有 机溶剂，如：PC（碳酸丙烯脂）、EC（碳酸乙烯脂）、DEC（二乙烯 碳酸脂）、DMC（二甲基碳酸脂）、EMC（甲乙基碳酸脂）等。
是在热冲击性能方面，隔膜的收缩率和工艺设计余量影响 很大。
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5：锂电池用电解液
分类：液态电解质、固态电解质和熔盐电解质
电解质：
LiAsF6、LiPF6、LiClO4、 LiBF4等，从导电率、热稳定性和
耐氧化性上看LiAsF6最好，但其有毒，不能用。高氯酸锂安全性不好，
热稳定性差，加温易分解爆炸，而且其导电率低，用了装下活性物质的量；越
大越好，在单位体积内可使负极活性物质装的更多；
D50：要求在18－20微米之间，越小比表面积越大，
越难分散，越影响锂离子的嵌入和脱出速度（慢）；
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天然石墨
天然石墨在电池中的优缺点
优点：石墨化度高，理论比容量高； 缺点：循环寿命差，要在其表面进行包覆才能使用 （沥青，环氧树脂，酚酫树脂等）； 天然石墨改性。
r＝1－P＝1－（3.36－3.354）/0.086＝0.93=93%
碳负极材料的比容量
比容量：单位质量的活性物质充电或放电到最大程度时的电量，用 mAh/g表示；理想石墨的嵌入锂离子形成LiC6时的理论比容量是372 mAh/g 其计算方法如下：
金属锂电化学比容量是3860 mAh/g ，锂的原子量为6.94，碳的原 子量是12.01, 3860＊6.94/（12.01＊6）＝372 mAh/g 。
三元锂电池电芯参数
三元锂电池电芯参数
三元锂电池电芯是一种新型的高性能电池，其具有高能量密度、长寿命、高安全性等优点，因此被广泛应用于电动汽车、储能系统、移动电源等领域。
下面我们来详细了解一下三元锂电池电芯的参数。
1. 电压：三元锂电池电芯的标称电压为3.6V，实际工作电压在3.0V-4.2V之间。
这意味着在使用过程中，电池的电压会随着充放电状态的变化而变化。
2. 容量：三元锂电池电芯的容量通常以毫安时（mAh）为单位来表示。
容量越大，电池的续航能力就越强。
目前市面上常见的三元锂电池电芯容量从1000mAh到4000mAh不等。
3. 充电速率：三元锂电池电芯的充电速率是指电池能够承受的最大充电电流。
一般来说，充电速率越高，电池充电时间就越短。
目前市面上常见的三元锂电池电芯充电速率从1C到5C不等。
4. 放电速率：三元锂电池电芯的放电速率是指电池能够承受的最大放电电流。
一般来说，放电速率越高，电池的输出功率就越大。
目前市面上常见的三元锂电池电芯放电速率从1C到20C不等。
5. 循环寿命：三元锂电池电芯的循环寿命是指电池能够循环充放电的次数。
一般来说，循环寿命越长，电池的使用寿命就越长。
目前市面上常见的三元锂电池电芯循环寿命从500次到2000次不等。
三元锂电池电芯的参数对于电池的性能和使用寿命都有着重要的影响。
在选择电池时，需要根据具体的应用场景和需求来选择合适的电池参数。
同时，在使用电池时，也需要注意电池的充放电方式和环境温度等因素，以保证电池的安全性和稳定性。
锂电池电芯基础知识
（二）、电芯的结构
2.内部主要组成 • 正极材料----大多数为钴酸锂 • 负极材料----主要是石墨 • 隔膜纸----PP/PE复合膜 • 电解液----有机溶剂 • 其他机械连接组件----正、负极极耳
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（四）、不良电芯分类原则
1.不同供应商的电芯要分开 2.不同容量的电芯要分开 3.不同PVC颜色的电芯要分开 4.不同的不良类型要分开 • 外观不良（PVC破损、喷码不清、外部短路、
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（一）、电芯的分类
2.从内部物质不同分为三类： • 锂电芯-----Li • 锂离子电芯----Li-ion • 聚合物电芯----Polymer
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（二）、电芯的结构
1.外部结构 • Al-Ni复合带（钢壳无） • 壳体（钢壳、铝壳、铝塑复合膜） • 喷码 • 上面垫 • 铆钉（钢壳为正极、铝壳为负极）
一、培训目的
1.对电芯的基本结构有所了解； 2.对电芯能够正确区分； 3.能够正确区分不良电芯的种类； 4.正确使用电芯。
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二、培训内容
1.电芯的分类； 2.电芯的外部和内部结构； 3.不良电芯的分类； 4.生产过程中使用电芯的注意事项。
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（一）、电芯的分类
1.从包装方式分为三类： • 钢壳----喷码中以S（Steel）区分 • 铝壳----喷码中以Al（Al）区分 • 软包装---喷码中以P区分（Polymer) • 其他
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Hale Waihona Puke 鼓胀、极耳断等----严禁用笼统的“拆机品” 概括！） • 性能不良（电压2.8V区分，内阻、低容量等---严禁用“性能不良”笼统概括。）
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电芯知识点总结
电芯知识点总结电芯是指储能装置中的储能单元，是电池系统中最核心的组成部分。
电芯是将化学能转化为电能的设备，它通常由正极、负极、电解质和隔膜组成。
电芯种类繁多，根据其化学组成和工作原理的不同，可以分为锂电池、镍氢电池、铅酸电池等。
1. 电芯分类电芯根据其化学成分可以分为锂电池、镍氢电池、铅酸电池等几种不同的类型。
锂电池是目前最为主流的电芯类型，其具有高能量密度、长循环寿命、低自放电率的特点，适用于手机、笔记本电脑、电动工具等领域。
镍氢电池具有高循环寿命、环保等特点，适用于电动汽车、储能系统等领域。
铅酸电池具有成本低、成熟度高等特点，适用于应急电源、UPS等领域。
2. 电芯工艺电芯制造工艺包括正极、负极的制备，电芯的组装和封装。
正极的制备需要进行混合、片制备、涂布、烘干等步骤，负极的制备也需要进行混合、片制备、涂布、烘干等步骤。
电芯的组装则需要进行正负极片与隔膜的叠层、卷绕、注液等步骤，最后进行外壳封装、成品测试等工艺。
3. 电芯参数电芯的参数是评价其性能的重要指标，主要包括容量、电压、内阻、循环寿命等。
容量是电芯可储存电能的大小，通常以安时（Ah）为单位。
电压是电芯正负极之间的电势差，通常以伏（V）为单位。
内阻是电芯内部电阻，影响电芯的功率输出和充放电效率。
循环寿命是电芯能够循环充放电的次数，衡量电芯的使用寿命。
4. 电芯安全电芯的安全性是电池制造和应用中的关键问题，电芯在使用过程中会受到外部环境、过充过放、温度升高等因素的影响，因此需要在制造和应用过程中采取一系列安全措施。
包括电芯的隔离、温控、过充过放保护、短路保护等。
5. 电芯应用电芯广泛应用于移动通讯、家用电器、储能系统、电动汽车等领域，随着新能源汽车、储能系统的快速发展，对电芯的要求也越来越高，如高能量密度、高循环寿命、安全性等。
同时，电芯的成本也是一个不容忽视的问题，如何降低成本、提高能源利用率是当前电芯应用中的研究热点。
总之，电芯作为电池系统中最核心的组成部分，其工艺制备、参数评价、安全性、应用领域等方面都有着相当重要的意义，也是当前能源领域的研究热点之一。
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（二）、电芯的结构
2.内部主要组成 • 正极材料----大多数为钴酸锂 • 负极材料----主要是石墨 • 隔膜纸----PP/PE复合膜 • 电解液----有机溶剂 • 其他机械连接组件----正、负极极耳
（四）、不良电芯分类原则
1.不同供应商的电芯要分开 2.不同容量的电芯要分开 3.不同PVC颜色的电芯要分开 4.不同的不良类型要分开 • 外观不良（PVC破损、喷码不清、外部短路、 鼓胀、极耳断等----严禁用笼统的“拆机品” 概括！） • 性能不良电压2.8V区分，内阻、低容量等---严禁用“性能不良”笼统概括。）
（四）、生产中使用电芯的注意事项 1.严禁短路； 2.不同电芯严禁混用 3.严禁坚硬物刺破软包装电芯 4.严禁用力挤压软包装电芯 5.严禁敲击、摔打电芯 6.电芯叠放层数不能超过（竖放）6层
一、培训目的
1.对电芯的基本结构有所了解； 2.对电芯能够正确区分； 3.能够正确区分不良电芯的种类； 4.正确使用电芯。
二、培训内容
1.电芯的分类； 2.电芯的外部和内部结构； 3.不良电芯的分类； 4.生产过程中使用电芯的注意事项。
（一）、电芯的分类
1.从包装方式分为三类： • 钢壳----喷码中以S（Steel）区分 • 铝壳----喷码中以Al（Al）区分 • 软包装---喷码中以P区分（Polymer) • 其他
（一）、电芯的分类
2.从内部物质不同分为三类： • 锂电芯-----Li • 锂离子电芯----Li-ion • 聚合物电芯----Polymer
（二）、电芯的结构
1.外部结构 • Al-Ni复合带（钢壳无） • 壳体（钢壳、铝壳、铝塑复合膜） • 喷码 • 上面垫 • 铆钉（钢壳为正极、铝壳为负极）