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1、Http:/ 锂离子锂离子/ /锂聚合物电芯介绍锂聚合物电芯介绍 欣旺达电子股份有限公司欣旺达电子股份有限公司 Http:/ 大纲 常见锂电池介绍 锂电池工作原理 锂电芯基本构造 锂电池安全使用 Http:/ 常见电池介绍-锂聚合物电池 n特点 n工作电压2.754.2伏。 n不含有害金属汞、镉、铅。 n无记忆效应。 n放电电流最大2C，充电电流最大1C。 n需要过电压和欠电压保护，电压保护通过外设电路控制。 n循环充放电寿命500次以上。 提示 n禁止用尖锐部件碰撞电池，禁止弯折顶封边、极片、电芯 。 n电池组合加工应由专业厂家进行，禁止拆解电池外包装。 Http:/ 锂离子电池工作原理 H
2、ttp:/ 锂离子电池的工作原理 锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，负极是碳。 锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。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，到达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。 同样道理，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，又运动回到正极。 回到正极的锂离子越多，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。 不难看出，在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于 从正极 负极 正极的运动状态。如果我们把锂离子电
3、池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而 锂离子就象优秀的运动健将，在摇椅的两端来回奔跑。所 以，专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池 。 Http:/ 锂离子电池的主要构成 （1）正 极-活性物质为氧化钴锂 （2）隔 膜-一种特殊的复合膜 （3）负 极-活性物质为碳 （4）有机电解液 （5）电池壳 Http:/ 锂聚合物电池构造 Http:/ 锂聚合物电池构造 Http:/ 正极基体：铝箔（约0.020mm厚) 正极物质：钴酸锂+碳黑+PVDF 正极集流体：铝带（约0.1mm厚） 锂离子电池锂离子电池正极正极 LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)(
4、聚偏氟乙烯 )+集流体（铝箔） Http:/ 负极基体：铜箔（约0.015mm厚)负极物质：石墨+CMC+SBR 负极集流体：镍带（约0.07mm厚） 锂离子电池锂离子电池负极负极 石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体（铜箔） Http:/ 材质：单层PE（聚乙烯）或者 三层复合PP（聚丙烯） +PE+PP l厚度：单层一般为0.0160.020mm 三层一般为0.0200.025mm 锂离子电池锂离子电池隔膜隔膜 Http:/ 锂离子电池锂离子电池电解液电解液 l性质： 无色透明液体，具有较强吸湿性。 l应用： 主要用于可充电锂离子电池的电解液， 只能在干燥环
5、境下使用操作（如环境水 分小于20ppm的手套箱内）。 l规格： 溶剂组成 DMC:EMC:EC =1:1:1 （重量 比） LiPF6浓度 1mol/l l质量指标： 密度（25）g/cm3 1.230.03 水分（卡尔费休法） 20ppm 游离酸（以HF计） 50ppm 电导率（25） 10.40.5 ms cm Http:/ 锂离子电池锂离子电池外壳外壳 我司目前所使用的电芯，外壳常见材质如下： 外壳壳 钢壳钢壳 铝壳铝壳 软软包装 不锈钢锈钢 镁镁、铅铝铅铝 合金 铝铝塑复复合 膜 Http:/ 电池不安全性的发生条件与机理电池不安全性的发生条件与机理 发生条件： 锂离子电池的安全性问
6、题主要发生在电池的非常状态下。 这些状态包括：异常充放电状态，如过充和短路；机械条件滥 用：如冲击、穿刺、振动等；异常受热状态：如高温等。最危 险的因素：过充、短路（含内部短路）和高温冲击。 发生机制： 由于电池内部温度过高，引发系列热放反应，导致电池内 部热量的大量积累，结果造成电池内压急剧上升，发生爆炸、 燃烧。 Http:/ 电池不安全性的发生条件与机理电池不安全性的发生条件与机理 锂电池受到撞击主要分为轻微撞击，严重性撞击两种. 轻微的撞击且未导致电池有任何变形以及尺寸.外观上的变化， 1.受到撞击引起的电池变形，内部也会受到一些影响，如在裸电芯表面 形成的SEI膜会脱落，导致性能下降
7、，循环能力变差，即使重新放电后再充 电重生成SEI，此时原本的组织已经遭到破坏，形成的结构与破坏前相比天 差地别，原本可达到500cycle实际使用中会大打折扣甚至会降低到 300cycle或者更低。 2.内部会因受力很容易发生微短路，表现形式为电池自放电衰减较快， 即我们经常讲的K值比较大。 此时电池待机时间大大降低。性能远不如从前 。 是否能投入正常使用，需要重新检测，重新激活确认。否则存在 严重安全隐患。 Http:/ 电池不安全性的发生条件与机理电池不安全性的发生条件与机理 锂电池受到严重撞击. 电池收到外力的激烈碰撞导致电池变形从而会导致内部的正负极性短 暂接触，直接形成通路，造成严
8、重的内部短路现象，由于电池本身已经带电 ，内部严重的短路会导致的大电流，同时瞬间自放电产生高温膨胀撑破电池 的外壳形成的爆炸现象。部分碰撞正负短路之后会有一定机率形成自燃。此 类因操作类问题导致严重变形电池禁止投入使用！ 最近新闻爆料电动公交车起火/电动助力车起火事件，短路因素就是主要罪 魁祸首！ Http:/ 电池不安全性的发生条件与机理电池不安全性的发生条件与机理 锂电池在拆装机过程中受到外力，产生变形，会产生如下隐患： 1.锂电池表面的铝塑壳受双面胶的粘性影响会被拉起，导致铝塑壳表面 起翘，起皱现象，此现象会导致铝塑壳被拉伸，不会很快还原回去，形成起 皱。 2.一些辅助工具拆机的过程中会
9、导致电池轻微变形，但是轻微变形之后 电芯的性能如何需要重新对电芯内部结构检验（X-RAY检查），电池所有电 性能必须进行重新检验（电压.内阻.容量.K值）。 3.拆机本身也一件危险事情，过程中很容易导致电芯内部极片破损，形成 内部短路，严重时会直接导致起火现象，有可能会刺破电芯造成致命性不良 ，漏液.破损.或者电池衰减快等安规问题。 故：拆机下来的电芯不可随意投入使用！ Http:/ 电池不安全性的发生条件与机理电池不安全性的发生条件与机理 锂电池组装落地导致变形 只要是组装产品落地，不仅仅是电芯，各个结构，组装配合性能，外 观等都会存在很大隐患，不可直接投入使用！ 电池受到外力的激烈碰撞会在角位上形成明显角位摔伤痕迹，导致隔 膜翻折，翻折的隔膜最容易引发正负极短接，直接形成通路，造起火现象。 电池在拿取.摆放过程中，轻拿轻放，摆放整齐。 接触电芯一定要注意电池使用安全，不论是报废品还是正常电池！安全第 一！ Http:/ Q A!
