电池常识培训资料.docx
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电池常识培训资料
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精锐电池常识培训资料
一、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。
正极反应：
负极反应：
总反应：
1）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。
2）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。
4、锂离子电池五要素
要素
材料
举例
作用
正极
活性物质
钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料等
提供能量
导电剂
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、GOLDLP
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：
mΩ。
⏹开路电压（OCV）：
电池在通过电流为零时的正、负极电压。
单位：
V。
⏹截止电压：
电池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，n＝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。
二、公司产品介绍
1、分类：
高容量（数码电芯：
R1类）、高功率（高倍率电芯：
R2及R2以上类）
2、公司产品系列：
钴酸锂系列：
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）LL（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,R6……
D：
代表两头出电芯。
4、举例：
IP8543128D2R5：
IP代表精锐电池科技有限公司
85代表电芯标称厚度为8.5mm
43代表电芯标称宽度为43mm
128代表电芯标称长度为128mm
D2代表是钴酸锂电芯，能量密级为2.
R5代表高倍率电芯。
典型放电倍率：
25C。
IP455085FR1：
IP代表精锐电池科技有限公司
45代表电芯标称厚度为4.5mm
50代表电芯标称宽度为50mm
85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：
1C。
5、相关知识
a、同型号容量关系：
D2b、同型号放电倍率：
R1倍率等级
典型放电倍率/C
最大放电倍率/C
R1
1
5
R2
10
15
R3
15
20
R4
20
25
R5
25
30
R6
30
35
R7
35
40
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、极片厚薄不匀，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，引起负极层间距增大，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外，在注液过程中更应采用除湿设备，比如采用手套箱，保证露点小于-50℃。
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：
图1
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Allayer接触，避免Allayer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、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：
高倍率电倍率性能：
倍率
与0.2C比率
0.2C
100.0%
0.5C
97.5%
1C
94.3%
倍率
与0.5C比率
0.5C
99.3%
1C
97.7%
2C
95.2%
3C
96.3%
b、低温性能较差。
2、充放电原理
充电反应：
LiFePO4-xLi+-xe-xFePO4+（1-x）LiFePO4
放电反应：
FePO4+xLi++xe-xLiFeP04+（1-x）FePO4
3、充放电曲线
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