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1、电池常识培训资料精锐电池常识培训资料、锂离子电池原理1、电池是什么？电池是一种储能设备，将化学能转化为电 能。2、锂离子电池特点优点：a、能量密度高。b、单电池电压高。C、循环 寿命长。d、自放电小。e、安全性能好，无记忆效应。f、污 染小，绿色环保。不足：a、安全性能不足（比如需要保护线路控制）b、 成本较高。3、锂离子电池工作原理锂离子电池:：形象认为摇椅电池。锂离子在正、负极之间循环旅游， 这个旅游过程表现为电池放电或充电。充电/嵌入+LiCo0 2 放电/脱嵌 LgCoOz+xLi +xe一正极反应：+充电/嵌入6C+xLi +xe_ 放电 / 脱嵌 LixC6负极反应：IPBT Co
2、nfidential共6页第1页充电/嵌入6C+LiCoO 2放电/ 脱嵌Li uCo。充电过程：锂离子脱出正极，嵌入负极充电时正极上的电子 e从通过外部电 路跑到负极上，正锂离子Li+从正极“跳进” 电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞， “游泳”到达负极，与早就跑过来的电子 结合在一起。 放电过程：锂离子脱出负极，嵌入正极放电时，电子从负极经过电子导体跑 到正极，锂离子Li+从负极“跳进”电解液里, “爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到 达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。+Li xC6总反应:4、锂离子电池五要素要素材料举例作用正极活性物质钻酸锂、磷酸铁锂、三元材料等提供能量导电
3、剂Super-P导电粘接剂PVDF粘接集流体铝箔正极反应载体负极活性物质石墨粉提供能量导电剂Super-P导电粘接剂SBR粘接增稠剂CMC分散、增稠集流体铜箔负极反应载体隔离膜PP、PE 类HPIP、GOLD LP隔离正负极，离子通过，电子阻隔电解质含锂盐的有机电解液LiPF6、EC DEC等离子载体包装铝塑膜昭和电工电池衣装5、电池术语一次电池：也叫原电池，放电后不能再次充电。二次电池：也叫蓄电池，能够重复充电放电。 容量：能释放出的电量。单位： Ah或mAh 内阻：电流流过电池内部所受到的阻力。单 位: mQo开路电压（OCV：电池在通过电流为零时的 正、负极电压。单位：Vo截止电压：电池
4、安全充放电的电压范围。单位：V。倍率：充放电电流数值对电池容量的关系， 表示为nC,门=实际电流/额定容量。功率：单位时间里输出能量的能力。单位：W 过充：超过电池标称电压的充电行为。 过放：超过电池最低截止电压的放电行为。活化：电池首次充放电过程。短路：正、负极在直接接触或小负载输出。 平台：表征电池能量输出是电压的稳定性。 循环：电池的一个完整的充电放电周次。自放电：电池在无输出条件下的容量衰减速 度。电池组：多个单电池通过串并联组成的电池 模块。串联：电池通过正、负极交替联接形成电池 模块的方式。并联：电池通过同极联接形成电池模块的方 式。1、公司产品介绍1、分类：高容量(数码电芯：R1
5、类)、高功率(高 倍率电芯：R2及R2以上类)2、公司产品系列：钻酸锂系列：D系列磷酸铁锂系列：F系列 动力电池系列：E系列3、电池型号编码规则a、格式：IPTT(T)WW(W 儿L(L)SXRX(D)b、说明：IP:我司的英文字母代表。TT:代表电芯的标称厚度。 LL:代表电芯的标称长度（有可能会 三位，即标称长度=100）。WW代表电芯的标称宽度（有可能会 三位，即标称宽度=100）。SX:代表产品系列，其中S指产品类别, 有D E、F等。X指能量密级。有 D2 D3 D4等。RX:代表放电倍率，其中R指倍率，X指倍率等级，有R1,R3,R4,R5,R6D:代表两头出电芯。4、举例:IP8
6、543128D2R5IP代表精锐电池科技有限公司85代表电芯标称厚度为8.5mm43代表电芯标称宽度为43mm128代表电芯标称长度为128mmD2代表是钻酸锂电心，能量密级为2.R5代表高倍率电芯。典型放电倍率：25CoIP455085FR1:IP代表精锐电池科技有限公司45 代表电芯标称厚度为4.5mm50 代表电芯标称宽度为50mm85 代表电芯标称长度为85mm F代表是磷酸铁锂电芯.R1代表数码电芯。典型放电倍率：ICo5、相关知识a、同型号容量关系：D2 D3v D4 b 同型号放电倍率：R1 R2 R3R4 R5 R6 R7 倍率等 级典型放电倍率/C最大放电倍率/CR115R2
7、1015R31520R42025R52530R63035R73540三、安全使用说明1、手机电池的正确使用a、不可过充过放b、尽量浅充浅放2、过充分析：过充，会导致电池温度升高、内压 增大、负极发生锂沉积、电解液发生分 解等，表现为内阻增大、鼓气、循环寿 命变短等，严重时甚至起火燃烧。3、过放分析过放电会使电池内压升高、集流体 铜发生溶解、SEI膜分解，表现为容量衰 减、内阻增大、鼓气、循环循环寿命变 短等。4、燃烧爆炸软包装液态锂离子电池存在燃烧可能，但基本不存在爆炸可能。四、制程问题分析1、片厚薄不匀，对电池的性能有何影响？a、正极、负极、隔膜之间接触越紧密，电池性 能越好b、存在沉锂的风
8、险，影响循环及安全性C、降低了电池的能量密度d、 极片厚薄不均造成电池极片局部松紧不均，从而导致电池局部过充过放，2、电芯膨胀常见原因及控制a 、锂离子嵌入带来的厚度变化 电芯充电时锂离子从正极 脱出嵌入负极，弓I起负极层间距增大，从而出现 膨胀，一般而言，电芯越厚，其膨胀量越大。b、工艺控制不力引起的膨胀 在制造过程中，如浆料分 散、压实密度、负正比、温度控制、电解液量、 电芯内压等都会直接影响电芯电芯的膨胀 程度。特别是水，因为充电形成的高活性锂碳化合物对水非常敏感，从而发生激烈 的化学反应。反应产生的气体造成电芯 内压升高，增加了电芯的膨胀行为。所 以在生产中，除了应对极片严格除湿 夕卜
9、，在注液过程中更应采用除湿设备， 比如米用手套箱，保证露点小于-5 0 C。3、隔膜上的亮点是什么？如果在隔膜上发现亮点，原因主要 有三个：1、通孔；2、未融化的原始树脂；3、 受压后闭孔。其中，后两个都是无孔区 域，面积又小，对电性能及安全性能没 有影响。但是第一个则会影响到电池的 安全性能，通过对光观察可判断。4、铝塑膜的结构我们使用的软包装材料（包装铝箔） 结构上主要分为三个部分： Nylon、Al和PP 示意图如下：其中，各部分主要作用Nylon:可以有效阻止空气尤其是氧的渗透，维持电芯内部的环境， 同时可以保证包装铝箔具备良 好的形变能力。注意：Nylon不 耐电解液腐蚀。Al:可以
10、有效阻止空气中水分的渗透，维持电芯内部的环境，具有 一定的厚度强度能够防止外部 对电芯的损伤。PP :不会被电芯内有机溶剂溶解、溶 胀等，是电芯内部环境的最直接 的包装保护绝缘，有效阻止内部 电解质等与Al layer接触，避 免Al layer 被腐蚀。5、什么是活化？它起什么作用？a、电池首次充电放电过程叫电池活化：b、活化的作用：正、负极材料表面形成的SEI层，构成稳定的界面；去除大部分杂质；形成稳定的 电化学体系C活化的表现：消耗部分能量、发热、 产气。6、为什么电池要储存一段时间后才能包装出 货？电池的储存性能是衡量电池综合性能 稳定程度的一个重要参数。电池经过一定 时间储存后，内部
11、各成分的电化学性能得 到稳定，电池的容量及内阻相应有一定程 度的变化，而且经过了一段时间的储存， 可以了解该电池的自放电性能的大小，以 便保证电池的出厂品质。7、不同容量的电池组合在一起使用会出现什么问题？如果将不同容量或新旧电池混在一起 使用,有可能出现鼓气，漏液,零电压等现 象。这是由于充电过程中，容量差异导致 充电时有些电池被过充，有些电池未充满 电，放电时有容量高的电池未放完电，而 容量低的则被过放。如此恶性循环，电池 受到损害而出现鼓气、漏液或低（零）电 压等。五、磷酸铁锂介绍1、优缺点分析优点：a、无毒，对环境友好。b、原材料来源丰富，成本低。C循环性能优越（2000次以上）。d、
12、热稳定性能极佳，表现出优良的安 全性能（如过充（3C18V可过）、穿钉、短路、 挤压、重冲等）。f、没有记忆效应。g、充放电电压变化平缓，有很好的平 台。缺点：a、倍率放电性能较差。数码电倍率性能：IPBT Confidential共6页第#页高倍率电倍率性能:倍率与0.2C比率0.2C100.0%0.5C97.5%1C94.3%倍率与0.5C比率0.5C99.3%1C97.7%2C95.2%3C96.3%b、低温性能较差。s 6 4 2 o sDischarge CliHractedstics (IP402036FR3)1020304050600 SO 00 100 110 120 130CapacihtmAt)6 4 2 03-3,3.工Li FePO4-xLi +-xeFeP(2+xLi +xe2、充放电原理充电反应：fx FePO4+(1 -x)Li FePO 4放电反应弋xLiFeP04 +(1-x) FePO 43、充放电曲线0.5C充电曲线容星(mAh_4.2.0.8.6.4.2血4_4-4.3.3.3.3.S.-8.6JJ2.2.乙2_0.5C放电曲线4OJ8 DO 12CKJ 1600 2000 2100 2 BOO J2(XJ 3600 4WU容虽(mAh)
