锂离子电池基础知识课件课件.ppt

关于锂离子电池基础知识课件什么叫锂离子电池？锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物LiXCoO2、LiXNiO2或LiXMnO2负极采用锂-碳层间化合物LiXC6。电解质为溶解有锂盐LiPF6、LiAsF6等有机溶液。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，被形象的称为“摇椅电池”。充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态。放电时则相反。第2页,共30页，星期六，2024年，5月锂离子电池电化学反应机理正极反应：LiCoO2====Li1-xCoO2+xLi++xe-

负极反应：6C+xLi++xe-===LixC6

电池总反应：LiCoO2+C6====Li1-xCoO2+LixC6

放电时发生上述反应的逆反应。充电放电充电放电充电放电第3页,共30页，星期六，2024年，5月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)外壳五金件（铝壳、盖板、极耳、绝缘片）第4页,共30页，星期六，2024年，5月方（角）形锂离子电池结构图正极帽安全阀绝缘件盖板垫圈正极极耳隔膜第5页,共30页，星期六，2024年，5月圆柱形锂离子电池结构图密封圈限流开关隔膜绝缘垫绝缘圈正极极耳第6页,共30页，星期六，2024年，5月软包装锂离子电池结构图绝缘圈第7页,共30页，星期六，2024年，5月锂离子电池结构——正极正极基体：铝箔（约0.015mm厚)正极物质：钴酸锂+导电剂+PVDF正极极耳：铝带（约0.1mm厚）作用：提供锂源第8页,共30页，星期六，2024年，5月锂离子电池结构——负极负极基体：铜箔（约0.010mm厚)负极物质：石墨+CMC+SBR/石墨+PVDF负极极耳：镍带（约0.07mm厚）作用：接受容纳锂离子第9页,共30页，星期六，2024年，5月锂离子电池结构——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作用：将正负极完全隔开，防止正负极直接短路第10页,共30页，星期六，2024年，5月锂离子电池结构——电解液性质：无色透明液体，具有较强吸湿性。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/cm31.23±0.03水分（卡尔费休法）≤20ppm游离酸（以HF计）≤50ppm电导率（25℃）10.4±0.5ms／cm第11页,共30页，星期六，2024年，5月液态锂离子电池生产工艺流程配料卷绕注液检测包装匀浆化成激光焊裁片涂膜碾压装配第12页,共30页，星期六，2024年，5月液态锂离子电池性能常规性能：容量电压内阻可靠性性能：循环寿命自放电贮存性能高低温性能跌落震动安全性能过充短路针刺挤压逆充热箱冲击第13页,共30页，星期六，2024年，5月容量电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量，以符号C表示。常用的单位为安培小时，简称安时（Ah）或毫安时（mAh）。电池的容量可以分为理论容量、额定容量、实际容量。理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计算而得的最高理论值。为了比较不同系列的电池，常用比容量的概念，即单位体积或单位质量电池所能给出的理论电量，单位为Ah/kg（mAh/g)或Ah/L(mAh/cm3)。实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积，单位为?Ah，其值小于理论容量。额定容量也叫保证容量，是按国家或有关部门颁布的