锂离子电池基本知识(1小时教育)

锂离子电池生产工艺

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锂 2次电池介绍

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1。电池商务区域IC脑 快闪记忆体

(半导体)

S/D RAM DDR

显示器

CRT. PDP. VFD.

眼睛

移动 显示器

STN-LCD OLED

能量 心脏

锂离子电池 燃料电池

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2.电池的历史

Radio40Wh/kg

Audio80Wh/kg /

Walkman / Cellular Phone 110Wh/kg 锂离子

Cellular Phone / Digital Camera / PDA / Note PC 150Wh/kg 锂聚和物

Vehicles (HEV)230Wh/kg

Robot300 / 500Wh/kg Fuel Cell / 锂薄膜

Super Capacitor Fuel Cell

Solar Cell

1900

1950

1990

1995扩展期 (1995 ~ 1998)

2000发展期 (1998 ~ 2003) 最初大量生产发货 (’00) 圆柱形2400mAh开发

2005

2010

引进期1990 ~ 1995) 开始电池开发(Ni-MH) (’90) 电池事业移交(电池 ) (’94) 电池事业部成立 (’95)

跳跃期 (2004 ~ ) 2008年电池一流化战略树立(’04) (’05)震动工具用锂离子电池开(’05) 圆柱形 2600mAh 开发 (’05)

锂离子电池开始开发 (’96) 最初开发圆柱形1400mAh (’97) 天安事业部迁移(’97) 圆柱形 1600mAh 商品化(’98)

世界上最高能量密度锂聚合物开发

(’03)

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3. 电池的系统电池

化学电池

能源转换装置

原电池

充电电池

混合动力电动气车电池

燃料电池

太阳电池

DM* 甲醇

镍- 镉 Ni-MH 铅 存储

锂离子圆柱形 角形 聚合物

PEM* 甲醇 *直接甲醇 *聚合物电解质膜

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4. 优异的锂离子电池 初期二次电池 (铅，镉镍，镍氢等)问题

重电 (重量能量密度低的电池) 由重金属造成的污染严重 大量内存效果

时代的要求

电子，通信，电脑产业的急速的发展 满足于小形，轻量化及长时间连续使用的 移动市场的要求

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4. 优异的锂离子电池高能量密度 高压 可以获得镉镍 电池或 镍氢 电池的3倍高压.所以可以减 少使用数量 ，作出小形，轻量化的贡献

在同一容量条件下，与镉镍电池或镍氢相比，可能以1/2体积，以 20~50% 小型，轻量化

内存效应 内存效应指的是像镉镍电池一样，反复地放电和充 电，减少放电容量。

环境亲和因为不包含镉，铅，水银等环境限定物质，而且可能再 使用，对环境无害

因为没有记忆效应，随时充电也到一定限制没有减少容量

高倍率放电 可能最大连续2CmA放电，笔记本电脑， DVC, DSC 等对为驱动的大型电站消费合适

快速充电&周期长 使用1CmA, 4.2V CC-CV 专用充电器可能充满电。 可能500回以上的充电/放电反复使用

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5. 锂离子电池的5大 构成要素 5大构成要素

- 阳极 (cathode): 从外部导线接收电子并还原的电极 - 阴极(anode): 到导线放

出电子，产生氧化反应的电极

- 电解液(electrolyte) :为阳极的还原反应和阴极的氧化反应 的 化学调和 ，使离子移动的液体物质 -隔离膜(separator) : 防止阳极和阴极的短路 - 外罐 : 外装外壳 ex) 铝外壳(角形, 圆柱形), 外带包带

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5. 锂离子电池的5大构成要素(阳极) 阳极活性物质的种类和特点

- LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4-电子导电性低，所以使用导电剂

LiCoO2的特性 - 价格贵

- 容易合成- 高电机电导度 - 高电机电压

- 层装岩盐结构

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5. 锂离子电池的5大构成要素(阴极) 阴极活性物质的种类 锂金属 : 随着反应的持续，金属表面上形成树脂

安全性问题

代替材料

低寿命

碳素系物质 :

把锂离子可以可逆吸收的层状结构

电池的安定化

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5. 锂离子电池的5大构成要素 (电解液) 作用 使阳极和阴极之间的离子可以移动的中间媒体

种类

- 有机溶媒+锂盐EC, PC, DMC, DEC etc. - 凝胶型高分子

在高电位安定

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5. 锂离子电池的5大构成要素(隔离膜) 作用

以防止阳极和阴极之间的直接接触，而防止短路

技能及种类-为进行电极反应，使用使离子容易通过的多空性高分子 分离膜 - 聚乙烯(PP),聚丙烯(PE)等

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6. 锂离子 Cell锂离子 Cell 种类圆柱形 角形 聚合物

钢外壳 高容量，高能量密度 放电特性优秀(高输出)

铝外壳 薄型 高能量密度

外带包外壳 超薄型, 高能量密度 规模弹性 优秀

用途

用途

用途

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6-1.圆柱形 Cell① ② ③ ④ ⑤No.1 2

名称Cap-up PTC

技能及作用阳极端子 过电流防止安全装置

3

CID

内压上升时 由Vent断绝电流 ※ CID : 电流中断装置 电池内压上升时派出气体

⑩⑥

4 56 7

Vent GasketTop Insulator Can Bottom Insulator Jelly Roll Tab

防止电解液漏液，阳极/阴极绝缘Tab和软卷之间防止短路 软卷及电解液房屋 软卷和外罐之间的短路防止 阳极/阴极/隔离膜转绕构成体 (到极板)电极的连接体

⑦ ⑧

⑨

8 9 10

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6-2. 聚合物 CellNo. 名称Washer Pin Gasket Al ball Cap plate Insulator Terminal plate PP Case Can Jelly Roll Bottom Plate Tab

技能及作用阴极Pin和阳极外罐之间的电机的绝缘 阴极端子

③⑥

① ② ④ ⑤ ⑦

1 2 3 4 5

电解液漏液防止，阳极/阴极绝缘 密闭电解液注入口 上部盖子(包扩安全排气口) 防止Terminal Plate和冒板短路 阴极Pin和阴极Tab电机的连接 防止Tab和外罐之间绝缘和软卷移动 软卷及电解液房屋

⑧⑨

6 7 8

⑩9 10

阳极/阴极/隔离膜转绕 构成体阳极端子

11 12

(到极板)电机的连接体

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6-3. 聚合物 Cell① ② ③No.1

名称阳极 Tab

技能及作用(到阳极极板)电机的连接体

2

阴极 Tab

(到阴极极板)电机的连接体

3

Strip Tape

Tab和外带包电机的绝缘 防止端子部密闭及漏液

4

外带包

软卷及电解液房屋

④5

软卷

⑤

阳极/阴极/隔离膜转绕 构称体