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1、锂电池培训资料9 8 ! Q% _6 P$ u1 i2 T* S( r& B9 ?2 k& s* T+ ?: g2 l$ F p2 b- f+ b一、电池基础二、锂离子电池基础三、锂电池的安全四、保护板BMS具体功能介绍.五、锂离子电池的储藏和运输3 8 O P# A5 C1 a& I一、电池基础1、电池的发展简史：公元前100公元100年 电池原形17801791发明伽尼尔电池+ Z9 . JM w# r, K1800年伏特发明电池1833年发现法拉第法则 $ C2 D0 Q2 U d k3 j+ t! l1836年发明丹尼尔电池,1859年发明铅酸电池1 n a8 n6 d6 |: G4
2、e( U2 n1868年发明干电池1899年发明Ni-Cd蓄电池 # S3 y5 k4 ?8 y! L! k5 T1901年发明Ni/Fe电池0 C* 0 N% e + k2 e1951年发明密封Ni-Cd电池7 R) G7 s1 ?8 |( r/ |6 Q% z1990年发明锂离子电池, _2 J! Q! s$ k8 x( q1995年发明聚合物电解质锂离子电池# l/ e/ Z; z, R, L& k) w5 Y, G- s8 q9 H6 ( w, 5 P2、电池的要素和组成：+ W7 s, S/ I1 y4 / h: w5 电极0 R9 U yy6 , B8 T7 L x 负极：通常将电
3、池电极中电压较低的一极称为负极; S& VP& x! y, h 正极：通常将电池电极中电压较高的一极称为正极5 _) f4 IQ& N I! l隔膜：在电池中，防止正负极间电子导通，而又能让离子通过（离子传导）的隔离材料，一般为多孔薄膜材% w$ I1 y! % K$ Z/ U2 e料- h4 ?$ x+ Z7 v1 R9 - b电解质溶液（电液）：在电池内正负极间提供离子传输作用8 ? s# ( y( W/ P- o% T3 x其他构件：如外壳，极柱，密封件等. Y9 OF7 f, v# h9 h1 j2 o$ j) C8 V; - b3、电池的分类7 N5 w: G, b+ V! 6 F$
4、 x7 m6 |( g# ) M4 t* I一次电池（干电池） 0 u. z/ S) Q. N4 K二次电池（充电电池或蓄电池）: a. 9 E8 v& 铅酸电池* 4 m5 h9 h! c- A& 4 r( 0 W% B F- L镍镉电池7 i2 F2 b; s% q% R镍氢电池* e; y4 y! A$ 6 $ d锂离子电池 U0 n3 I; L. l _+ P) ?4 i 液态锂离子电池* # P6 * W/ G0 m$ n: d 聚合物态锂离子电池8 & h& u W- % t( V! T% o2 e* S; l5 H9 j7 g. t另外还有燃料电池、太阳能电池等等8 ! Z& i
5、# J, D/ E! t( |$ q8 Z$ Q$ a! M6 d0 k) f4、常见可充电电池性能比较：* M5 h L# |5 M; b* 组成 电池 能量密度 & p! h1 5 e, T7 M: x电池体系 负极电解液 正极 环保性能 电压（V）Wh/kg Wh/L 充电循环 自放电率) B% Y) e9 P: X( a% x锂离子电池 碳 LiPF6 LiMn2O4或绿色环保 3.6 130-150 350-400 1000 8%0 ; F1 M# ?/ 9 ! I LiCoO2 ? d, L% Q0 h a( _9 U8 铅酸电池 Pb H2SO4 PbO2 铅污染严重 2.0 3
6、0-5050-80 300-500 20%0 ?+ E9 r$ S! F/ f* v, v g镍镉电池 Cd KOH NiOOH 镉污染严重 1.2 50-60130-150 400-600 25%7 w H 4 L G镍氢电池 储氢 KOH NiOOH 环保 1.2 60-70190-200 500 10% ) M; 4 - ?- Y _& K1 i# I 材料 % u( |* 3 F0 S, V( A, Q/ C- n7 L s+ : U% S+ R5 J二、锂离子电池基础/ n, k/ j$ ) & _ H O& X5 s9 R$ E# C* B& C1、锂离子电池的“前世今生” ：锂离
7、子电池是20世纪90年代开发成功的新型高能电池。2 G6 l1 i& i. C6 I1 l, z5 l2 A锂离子电池的“前世”：早期负极为金属锂的“锂电池”，但金属锂的化学活性太大， 充电时产生的枝晶, h3 E$ n6 F0 M( P# x9 s: a会使电池短路，目前尚未真正解决其安全问题。x- 7锂离子电池的“今生”：锂离子电池名称开始于日本企业，针对含金属锂负极的锂二次电池 而言，1991年- Q6 V0 q3 o/ o% 0 o- W- u由索尼公司率先实现商业化。采用可嵌锂碳材料为负极，正极采用含锂的 过渡金属氧化物，利用溶有锂盐6 M, S6 S l8 E% |非水溶剂作为电介
8、质。 5 ! d7 p! y7 $ T r22、2锂离子电池的优点和缺点：3/ X: i Z3 g- Q$ P ! Z锂离子电池重量轻、体积小，寿命长，没有记忆效应，具备良好的温度特性，同时由于没有重金属污染、没有毒性物质，是新一代环保型绿色电池。被业界称之为“终极电池”$ * X0 / N! * i- LZ% m 锂离子 铅酸 镍镉 镍氢% W* N* Y, Z; P5 j8 F重量 5 1 1 34 J5 u5 N5 P6 A/ C/ 寿命 5 2 3 4 S4 g$ |. L1 z环保 5 2 1 55 F0 K, g9 记忆 5 3 1 3# K8 0 | y. o7 V, w温度特性
9、 5 2 3 34 G* Y% K7 d! U1 W3 I7 y5 q1 Br! N) x: K5 a6 C缺点：锂离子电池价格相对昂贵，发展时间短，制造工艺的成熟性不如铅酸，镍镉及镍氢电池，但随时间的推, G! Hg, k( d移，锂离子电池的制造工艺会越来越成熟，价格也会逐渐降低。+ : z: q+ W1 8 P6 y- b. G, q% e0 D s. G5、液态锂离子电池与聚合物锂离子电池的异同：2 p1 v9 z3 x1 j6 v7 F0 I! o5 d9 u7 7 b相同点：正负极活性物质相同X: K7 _8 r$ E& W% f! d% o2 f3 S$ 电池工作原理相同) m&
10、 G0 l& b* 5 9 l G% , l2 s 单体电池工作电压相同I. U/ j: i, j1 M. E) # o7 . t( t+ S) S, m不同点：液态锂离子电池的电解液是液态的有机电解液，聚合物锂离子电池的电解质是将液态的有机电解液6 v/ T4 H7 m ; ; d3 M吸附在一种聚合物基质上，所以被称为凝胶聚合物电解质。; T4 U8 d% P; O i9 X8 Z# R+ e- N, L优缺点比较：液态锂离子电池的功率较聚合物锂离子电池大的多，反映在电动自行车上，液态比聚合物有更# Z+ A E) 1 L0 W强的爬坡能力；液态锂离子电池的价格较聚合物锂离子电池便宜。聚合
11、物锂离子电池由于不存在游离的电解液4 z+ s- u0 I* q- j，不存在漏液的情况。4 Z: c& x% X T$ H9 4 _6 u$ h- k* Y; z6、液态软包装、凝胶聚合物和液态锂离子电池的安全性：6 $ f% - T5 p( Y. |; 7 ! f) x: o8 : G X7 u3 G目前市场上大量出现的是液态软包装电池，液态软包装电池内部电化学体系和金属壳包装电池一样。 e( Z4 k, 5 9 * w1 D9 m& I7 G. g) ES0 E优缺点比较：采用液体电解液，因此在大电流放电等性能上也不错。由于采用软包装，包装较易损坏，在一8 D% ?$ B! W: M2
12、z3 U些振动频繁的应用领域，如电动自行车等，需要谨慎。e0 t) G- P2 Z. u: W* v7 v- v+ p/ 7 r M0 4 k 金属壳液态 液态软包装 凝胶型7 ? U! a8 _ M b, N电解液 液态 液态 凝胶态3 B) L3 _2 P5 y* Z* H3 B包装 金属 铝塑膜 铝塑膜& P4 8 j9 A; o! W8 |2 h( 5 放电能力 很好 很好 差0 A. i3 P. r4 l9 Z% 1 y/ k$ J9 L; u# r+ 0 G v! F( N/ 安全性：锂离子电池的安全性需要从正极材料入手，光靠更换软包装无法从根本上解决。软包装的电池如果爆3 ?* n- A! ! G: W7 q, $ f/ t* P炸，不存在金属物射出物，然仍无法解决燃烧等危险。从电极材料和电解液入手，才是解决锂离子电池安全性2 s J0 u m% x的根本途径。/ k8 E. g* U2 p0 k4 $ l: z& Q( j& l; A0 % v7、电池的一致性问题：# d& j, A4 o4 x7 h( ?1 *
