电芯基础知识培训

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1、电芯基础知识一、电芯分类1、以包装的方式分为三类：钢壳——喷码中以S（Steel）区分；铝壳——喷码中以Al区分；软包装——喷码中以P（Polymer）区分；2、以内部的物质不同分为两类：锂离子电芯（液态锂离子电芯Li-ion）锂聚合物电芯（Li-Polymer）3、以结构不同来分类方形电芯圆柱形电芯一、电芯分类4、液态锂离子与聚合物锂离子的区别聚合物锂离子电池所用的正负极材料和液态锂离子电池都是相同的，工作原理也基本一致，主要区别在于电解质的不同，锂离子电池使用的是液态电解质，而聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来替代，目前大

2、部分采用聚合物胶体电解质。二、电芯的命名1、圆柱形的型号命名由三个字母和五位数字组成。第一个字母表示电池采用的负极体系。字母I表示采用具有嵌入特性负极的锂离子电池体系，字母L表示金属锂负极体系或锂合金负极体系。第二个字母表示电极活性物质中占有最大重量比例的正极体系。字母C表示钴基正极，字母N表示镍基正极，字母M表示锰基正极，字母V表示钒基正极。第三个字母表示电池形状，字母R表示圆柱形电池。三个字母后的四位数字表示电池的直径、高度；当电池中至少有一个尺寸大于或等于100mm时，在直径和高度的数字之间应加“/”。二、电芯的命名示例1：

3、ICR18650表示直径为18mm，高度为65mm，以钴基材料为正极的圆柱形锂离子电池；示例2：ICR20/1050表示直径为20mm，高度为105mm，以钴基材料为正极的圆柱形锂离子电池；二、电芯的命名2、方形的型号命名方形锂电池的型号命名由三个字母和六位数字组成；其中第一、第二个字母的含义与圆柱形电池的一致，第三个字母以“P”表示电池的形状；三个字母后面的六位数字分别表示电池的厚度、宽度和高度；当其中至少有一个尺寸大于等于100mm时，需用“/”隔开，当其中至少有一个尺寸小于1mm时，取其整数表示该尺寸，并在该整数前添加字母t

4、；二、电芯的命名示例1：ICP083448表示厚度为8mm，宽度为34mm，高度为48mm，以钴基材料为正极的方形锂离子电池；示例2：ICP08/34/150表示厚度为8mm，宽度为34mm，高度为150mm，以钴基材料为正极的方形锂离子电池；示例3：ICPt73448表示厚度为0.7mm，宽度为34mm，高度为48mm，以钴基材料为正极的方形锂离子电池；三、电芯电化学反应机理1、正极构造LiCoO2(钴酸锂)+导电剂+粘合剂(PVDF)+集流体（铝箔）2、负极构造石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+集流体（铜箔）3

5、、工作原理正极反应：LiCoO2====Li1-xCoO2+xLi++xe-负极反应：C+xLi++xe-===CLix3、电池总反应：LiCoO2+C====Li1-xCoO2+CLix放电时发生上述反应的逆反应。三、电芯电化学反应机理三、电芯电化学反应机理充电过程中，正极活性物质LiCoO2失去Li，失去XLi后，其结构会发生变化，其稳定性取决于X的大小。当X>0.5时，正极的钴酸锂结构变得极其不稳定，会发生晶型瘫塌，其外部表现为电芯的压倒终结。所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制X值，一般充电电压不大于4.2V，那么

6、X就小于0.5，此时钴酸锂的晶型结构仍然是稳定的；负极C6本身是层状的结构，有许多微孔，充电过程中，Li原子便是储存在这些微孔当中；当放电时，负极的Li原子回到正极，但必须有一部分的Li留在负极C6中，以保证下次充放电时Li的正常嵌入；通常设置下限电压不小于2,75V，就可以保证有一部分Li留在负极中；放电过程中，回到正极的Li原子数越多，则该电池的容量越大；四、电池结构1、主要由正极、负极、隔膜、电解液、外壳五金件组成2、正极的成分主要采用锂化合物LiXCoO2、LiXNiO2或LiXMnO2为活性物质，以及导电剂、溶剂、粘合剂

7、、基体3、负极采用锂-碳层间化合物LiXC6。活性物质（石墨、MCMB)粘合剂、溶剂、基体4、隔膜（PP+PE）5、电解质为溶解有锂盐LiPF6、LiAsF6等有机溶液。6、外壳五金件（铝壳、盖板、极耳、绝缘片）四、电池结构隔膜的性能：需要有良好的化学、电化学、机械稳定性；隔膜在150℃下搁置至少要保持10分钟性能不变。隔膜需要一定的收缩率。四、电池结构一般负极的尺寸比正极大，负极的头部和尾部都应比正极大，以能够完全包住正极片为标准，且负极的容量应比正极大；四、电池结构四、电池结构贴片上面的绝缘材料，在温度40至150摄氏度下应该

8、具有稳定的化学性质，并且不脱胶；四、电池结构正极帽泄压阀电流中断装置正极贴片隔膜正极片负极片负极贴片PTC限流器垫片（垫圈）绝缘体外壳四、电池结构负极压力泄放口集电器盖板（密封板）绝缘板垫圈密封帽逆电流器隔膜正极片负极片入口外壳（正极）四、电池结构