鋰電池廠(chǎng)家詳解：十個(gè)鋰電池基礎知識要點(diǎn)總結

　　無(wú)論你是需要定制鋰電池產(chǎn)品，還是準備進(jìn)軍鋰電池行業(yè)，總之鋰電池的基礎知識是每一位電池人在進(jìn)入電池行業(yè)都需要大概了解的知識點(diǎn)之一。這里諾信鋰電池廠(chǎng)家匯總了基本的十個(gè)鋰電池基礎知識點(diǎn)，可以給各位新入行鋰電行業(yè)的朋友由淺入深的學(xué)習了解，萬(wàn)事無(wú)絕對，每個(gè)基本要點(diǎn)都會(huì )概略包含，最主要的是需要進(jìn)行深入實(shí)踐。

一、鋰離子電池的制造過(guò)程

　　1.配料：用專(zhuān)門(mén)的溶液和粘接劑分別與粉末狀的正負極活性物質(zhì)混合，經(jīng)高速攪拌均勻后，制成漿狀的正負極物質(zhì)；

　　2.涂布：將制成的漿料均勻地涂覆在金屬箔的表面，烘干，分別制成正負極極片；

　　3.裝配：按正極片——隔膜——負極片——隔膜自上而下的順序放好，經(jīng)卷繞制成電池極芯，在經(jīng)注入電解液、封口等工藝過(guò)程，即完成電池裝配過(guò)程；

　　4.化成：用專(zhuān)用的電池充放電設備對成品電池進(jìn)行充放電測試，對每一只電池都進(jìn)行檢測；

　　5.分容：即篩選出合格的成品電池，待出廠(chǎng)；

　　6.以上只是粗略概要，還有輥壓，分切，裁片，卷繞，烘烤，注液，封口等等等等。

二、一次性電池和充電鋰電池區別

　　1.鋰電池內部的電化學(xué)性決定了該類(lèi)型的電池是否可充，根據它們的電化學(xué)成分和電極的結構可知，真正的可充電鋰電池的內部結構之間所發(fā)生反應是可逆的。理論上，這種可逆性是不會(huì )受循環(huán)次數的影響，既然充放電會(huì )在電極體積和結構上引起可逆的變化，那么可充電電池的內部設計必須支持這種變化。

　　一次電池僅做一放電，它內結構簡(jiǎn)單得多且不需要支持這種變化，因此，不可以將一次電池拿來(lái)充電，這種做法很危險也很不經(jīng)濟，如果需要反復使用，應有盡有選擇真正的循環(huán)次數在1000次左右的充電電池，這種電池也可稱(chēng)為二次電池或蓄電池。

　　2.另一明顯的區別就是它們能量和負載能力，以及自放電率，二次電池能量遠比一次電池高，然而他們的負載能力相對要小。

三、可充電式電池的優(yōu)缺點(diǎn)

　　1.充電電池壽命較長(cháng)，可循環(huán)1000次以上，雖然價(jià)格比干電池貴，但如果經(jīng)常使用的話(huà)，是比較劃算的。充電電池的容量比同規格的堿錳電池或鋅碳電池低，比如，他們放電較快。

　　2.另一缺點(diǎn)是由于他們幾近恒定的放電電壓，很難預測放電何時(shí)結束。當放電結束時(shí)，電池電壓會(huì )突然降低。假如在照相機上使用，突然電池放完了電，就不得不終止。

　　3.但另一方面可充電電池能提供的容量比太部分一次電池高。

　　4.但Li-ion電池卻可被廣泛地用照相器材中，因為它容量高，能量密度大，以及隨放電深度的增加而逐漸降低的放電電壓。

四、充電電池怎樣實(shí)現它的能量轉換

　　1.每種電池都具有電化學(xué)轉換的能力，即將儲存的化學(xué)能直接轉換成電能，就二次電子（也叫蓄電池）而言，在放電過(guò)程中，是將化學(xué)能轉換成電能；而在充電過(guò)程中，又將電能重新轉換成化學(xué)能。這樣的過(guò)程根據電化學(xué)系統不同，一般可充放電500次以上。

　　2. Li-ion是一種新型的可充電便攜式電池。它的額定電壓為3.6V，它的放電電壓會(huì )隨放電的深度逐漸衰退，不像其他充電電池一樣，在放電未完成時(shí)電壓突然降低。

五、什么是Li-ion電池

　　Li-ion是鋰電池發(fā)展而來(lái)。所以在介紹Li-ion之前，我們先介紹鋰電池。舉例來(lái)講，以前照相機里用的扣式電池就屬于鋰電池。鋰電池的正極材料是鋰金屬，負極是碳。當對電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運動(dòng)到負極。而作為負極的碳呈層狀結構，它有很多微孔，達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當對電池進(jìn)行放電時(shí)（即我們使用電池的過(guò)程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動(dòng)回正極?；卣龢O的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說(shuō)的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過(guò)程中，鋰離子處于從正極→負極→正極的運動(dòng)狀態(tài)。Li-ion就像一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就像運動(dòng)員一樣在搖椅兩端來(lái)回奔跑。所以L(fǎng)i-ion又叫搖椅式電池。

六、Li-ion電池組成部分

　　1.電池上下蓋；

　　2.正極——活性物質(zhì)為氧化鋰鈷；

　　3.隔膜——一種特殊的復合膜；

　　4.負極——活性物質(zhì)為碳；

　　5.有機電解液；

　　6.電池殼（分為鋼殼和鋁殼兩種）。

七、Li-ion電池優(yōu)缺點(diǎn)

　　1. Li-ion具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　?、賳误w電池的工作電壓高達3.6-3.8V

　?、诒饶芰看?，目前能達到的實(shí)際比能量為100-115Wh/kg和240-253Wh/L（2倍于Nl-Cd，1.5倍于Ni-MH）,未來(lái)隨著(zhù)技術(shù)發(fā)展，比能量可高達150Wh/kg和400 Wh/L

　?、垩h(huán)壽命長(cháng)，一般均可達到500次以上，甚至1000次。對于小電流放電的電器，電池的使用期限將倍增電器的競爭力

　?、馨踩阅芎?無(wú)公害,無(wú)記憶效應。作為L(cháng)i-ion前身的鋰電池，因金屬鋰易形成枝晶發(fā)生短路，縮減了其應用領(lǐng)域：Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對環(huán)境有污染的元素：部分工藝（如燒結式）的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應”，嚴重束縛電池的使用，但Li-ion根本不存在這方面的問(wèn)題。

　?、葑苑烹娦?。

　　2.室溫下充滿(mǎn)電的Li-ion儲存1個(gè)月后的自放電率為10%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni、MH的30-35%。Li-ion也存在著(zhù)一定的缺點(diǎn)，如：

　?、匐姵爻杀据^高。主要表現在LiCoO2的價(jià)格高（Co的資源較?。?，電解質(zhì)體系提純困難。

　?、诓荒艽箅娏鞣烹?。由于有機電解質(zhì)體系等原因，電池內阻相對其他類(lèi)電池大。故要求較小的放電電流密度，一般放電電流在0.5C以下，只適合于中小電流的電器使用。

　?、坌枰Ｗo線(xiàn)路控制。

　?、苓^(guò)充保護：電池過(guò)充將破壞正極結構而影響性能和壽命；同時(shí)過(guò)充電使電解液分解，內部壓力過(guò)高而導致漏液等問(wèn)題；故必須在4.1V-4.2V的恒壓下充電；

　?、葸^(guò)放保護：過(guò)放會(huì )導致活性物質(zhì)的恢復困難，故也需要有保護線(xiàn)路控制。

八、鋰離子安全特性如何實(shí)現

　　為了確保Li-ion安全可靠的使用，專(zhuān)家們進(jìn)行了非常嚴格、周密的電池安全性能設計，以達到電池安全考核指標。

　　1.隔膜135℃自動(dòng)關(guān)斷保護。

　　采用國際先進(jìn)的Celgars2300PE-PP-PE三層復合膜。在電池升溫達到120℃的情況下，PE復合膜兩側的膜孔閉合，電池內阻增大，電池內部升溫減緩，電池升溫達到135℃時(shí)，PP膜孔閉合，電池內部斷路，電池不再升溫，確保電池安全可靠。

　　2.向電解液中加入添加劑。

　　在電池過(guò)充，電池電壓高于4.2V的條件下，電解液添加劑與電解液中其他物質(zhì)聚合，電池內阻大幅度增加，電池內部形成大面積斷路，電池不再升溫。

　　3.電池蓋復合結構。

　　電池蓋采用刻痕防爆球結構，電池升溫時(shí)，電池內部活化過(guò)程中所產(chǎn)生的部分氣體膨脹，電池內壓加大，壓力達到一定程度刻痕破裂、放氣。

　　4.各種環(huán)境濫用測試。

　　進(jìn)行各項濫用實(shí)驗，如外部短路、過(guò)充、針刺、沖擊、焚燒等，考察電池安全性能。同時(shí)對電池進(jìn)行溫度沖擊實(shí)驗和振動(dòng)、跌落、沖擊等力學(xué)性能實(shí)驗，考察電池在實(shí)際使用環(huán)境焉的性能情況。

九、鋰電池充電限制電壓、額定容量、額定電壓、終止電壓介紹

　　1.充電限制電壓

　　按生產(chǎn)廠(chǎng)家規定，電池由恒流充電轉入恒壓充電時(shí)的電壓值。

　　2.額定容量

　　生產(chǎn)廠(chǎng)家標明的電池容量，指電池在環(huán)境溫度為20℃±5℃條件下，以5h率放電至終止電壓時(shí)所應提供的電量，用C5表示，單位為Ah（安培小時(shí)）或mAh（毫安小時(shí)）。

　　3.標稱(chēng)電壓

　　用以表示電池電壓的近似值。

　　4.終止電壓

　　規定放電終止時(shí)電池的負載電壓，其值為n*2.75V(鋰離子單體電池的串聯(lián)只數用“n”表示)。

十、鋰電池自放電率

　　1.又稱(chēng)荷電保持能力，是指鋰電池在開(kāi)路狀態(tài)下，電池所儲存的電量在一定條件下的保持能力。主要受電池制造工藝、材料、儲存條件等因素影響。是衡量電池性能的重要參數。

　　2.電池100%充電開(kāi)路擱置后，一定程度的自放電正?，F象。在GB標準規定LI-ion后在20±2℃條件下開(kāi)條件下開(kāi)路擱置28天?？稍试S電池有容量損失。

　　好了，以上就是諾信鋰電池廠(chǎng)家為大家整理的十點(diǎn)關(guān)于鋰電池的基礎知識，希望對大家有所幫助。另外鋰電池的知識要點(diǎn)還有很多很多，比如內阻，電壓，鋰電池PACK，計算電池容量等等。篇幅有限，歡迎持續關(guān)注諾信電子，為您帶來(lái)更多鋰電池知識。

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