锂离子电池基础知识

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1、电地基础知识路训资料一、锂离子电池工作原理与性能简介：1、电池的定义：电池是一种能量转化与储存的装置，它通过反应将化学能或物理能转化为电能，电池即是一种化学电源，它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极，两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中，当连接在某一外部载体上时，通过转换其内部的化学能来提供能源。2、锂离子电池的工作原理：即充放电原理。以-y⑽的正极材料是氧化钴锂，负极是碳。当对电池进行充电吋，电池的正极上奋锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达

2、到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回止极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在的充放电过程屮，锂离子处于从正极一负极一正极的运动状态。就象一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象运动员一样在摇椅两端来冋奔跑。所以，/./-Av?又叫摇椅式电池。通俗来说电池在放电过程中，负极发生氧化反应，向外提供电子；在正极上进行还原反应，从外电路接收电子，电子从负

3、极流到正极，而电流方向正好与电子流动方向相反，故电流经外电路从正极流向负极。电解质是离子导体，离子在电池内部的正负极之间定向移动而导电，阳离子流向正极，阴离子流向负极。整个电池形成了一个由外电路的电子体系和电解质的离子体系构成的完整放电体系，从而产生电能。正极反应：LiCo02====Lii-xCo02+xLi++xe负极反应：6C+xLi"+xe===LixC6电池总反应：LiCo02+6C====Lil-xCo02+LixC6正嘴f、r；电池的连接：根据电池的电压与容量的需求，可以把电池做串联、并联及混连

4、连接。a、串联：电压升高，容量基本不变；b、并联：电压基木不变，容量升高；c、混联：电压与容量都会升高；+++J-1并联申联混联化学电池的种类:电袖r二次电池镍镉电池镍氢电池铅酸电池锂电池金属锂电池液态锂离子电池聚合物锂离子电池一次电牠糊式电池普通碳性锌•锰电拿碱性电池锂离子电池按电池外形来分类，可分为圆柱形、方形、钮扣形和片状形等。电池型号标识方法如下：1、圆柱形电池标识由3个字母加5个数字加1个字母加2或3个数字组成。2、方形电池标识由3个字母加6个数字加1或2个字母加2或3个数字组成组成。3、第一个字母

5、1表示有内置锂离子电池。4、第二个字母表示电池的正极材料基于钴的电极。5、第三个字母表示电池的形状，R表示圆柱形电池，P表示方形电池、S表示软包装电池。6、圆柱形电池5个数字分别表示电池直径与高度，方形电池6个数字分别表示电池的厚、宽、高;单位mmo7、圆柱形电池第四个字母表示电池的级别，有A级、C级；最后2或3个数字表示电池的容量缩写。8、方形电池第四个字母表示电池壳体的材料，A表示铝壳，S表示钢壳，第五个字母R表示壳体边缘的形状。例如：圆柱形电池ICR18650A18018650AISOp电冷苓？(65m

6、m)..电冶外经R表示垮电:表示基于钴的电忮•表示内S3苳于电：*3..例如:方形电池ICP533436AR65电亡咨s泠写.A表示疟充、R表示E角芝;*2?2C36mm)..电;*2HS(34mm>,电地拏S(5.3mm).P表示方垮皂3.表示基于钴的电饺P表示内S«苳于！6之，二、锂离子电池的主要构成：1、电池的构成：电池一般由电芯、Fuse(或PTC)、保护板(或电路板)、五金片、外壳以及一些辅料组成。①单P电池的电路示意图电芯PTC或Fuse一般锂离子电芯由正极片、负极片、隔膜纸、电解液、盖板(盖帽)

7、、绝缘片、壳体(铝塑膜、钢壳、锅壳)等部件组成。正极片：活性物质为氧化锂钴,锂离子化合物(LiCcA/LiNifVLiMO.,)、导电剂(Super-P)、溶剂(NMP)、粘接剂(PVDF)和铝箔组成。负极片：活性物质为碳，碳粉(CMP2)、粘接剂(SBR)、添加剂(CMC)和铜箔组成。隔膜纸：PP、PE、PP/PE/PP；主要作用是绝缘并传导离子，除此之外，在安全上若电池内屮短路温度升高时，隔膜纸亦具有ShutDown功能，造成内部电阻升高，避免ThermalRunway。电解液：宥机电解液正极端子PTC素

8、子防爆孔密封圈一绝线板电池钢壳〜绝缘板J安i板］正极好电柄负极负极v电柄正极h:字：安全纪构（部件〉2、保护板：保护板通常包括控制IC、MOS开关及辅助配件NTC、ID存储器等。其中控制1C,在一切正常的情况下控制MOS幵关导通，使电芯与外电路沟通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻控制MOS开关关断，保护电芯的安全。控制1C保护板的功能：1、过充保护：当电芯电压升到一定值吋（4.40V以下