聚合物锂电池原理特性及安全使用注意事项.ppt

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1、聚合物锂电池原理、特性及安全使用注意事项NOV21th,2012McNairNewPowerCo.,Ltd1目录锂电池认知及原理锂电池性能特性锂电池常见问题锂电池装配注意事项锂电池安全使用注意事项2锂电池认知及原理3锂电池认知及原理1、电池认知：A、电池是一种将电能转换成化学能的一种储能设备。常见的电池可分为两大类；一类为一次性电池（即用完后不能够再次充电重复利用的电池，常见的有：锌锰电池、碱性电池等），另一类二次性电池（即用完后可通过再次充电后重复使用的电池，常见的有：镍氢电池、镍镉电池、锂电电池等）。B、电池属于安规部品。C、电池的使用必须满足一定的内外部条件并提供足够的保护

2、。D、电池的相关安全认证标准。UL1642/UL2054GB18287IEC61950-1/IEC61950-2UN…….4Anode(-)LiIonCellCathode(+)SeparatorElectrolyteCell锂电池认知及原理2、锂电池原理：锂离子电芯的反应机理是随着充放电的进行，锂离子在正负极之间嵌入和脱出，往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在，因此锂离子电芯更加安全稳定。其反应示意图及基本反应式如下所示：CELL组成部分5-+Charge:Cathode(+):LiCoO2Li1-xCoO2+xLi++xe-Anode(-):nC+xLi++xe-LixCn

3、Batteryreaction:LiCoO2+6CLi1-xCoO2+LixC6锂电池认知及原理充电反应原理及反应式6锂电池构造结构图锂电池认知及原理7锂电池性能特性锂电池认知及原理81、锂电池优缺点：A、优点：a、电压高:单体电池的工作电压高达3.7-3.8V（电芯电压最高可充到4.2V），是Ni-Cd、Ni-H电池的3倍.b、比能量大:目前能达到的实际比能量为555Wh/kg左右，即材料能达到150mAh/g以上的比容量（3--4倍于Ni-Cd，2--3倍于Ni-MH），已接近于其理论值的约88%。c、循环寿命长：一般均可达到500次以上,甚至1000次以上，磷酸铁锂的可以

4、达到2000次以上。对于小电流放电的电器,电池的使用期限，将倍增电器的竞争力。锂电池性能特性9d、安全性能好：无公害,无记忆效应.作为Li-ion前身的锂电池,因金属锂易形成枝晶发生短路,缩减了其应用领域：Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素：部分工艺（如烧结式）的Ni-Cd电池存在的一大弊病为“记忆效应”，严重束缚电池的使用，但Li-ion根本不存在这方面的问题。e、自放电小：室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为2%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni、MH的30-35%。f、可快速充放电：充电30分钟容量可以达到标称容量的80%以上，现在磷铁

5、电池可以达到10分钟充电到标称容量的90%。g、工作温度范围高：工作温度为-25~55°C，随着电解液和正极的改进，期望能扩宽到-40~70°C。锂电池性能特性10B、缺点：a、衰老：与其它充电电池不同，锂离子电池的容量会缓慢衰退，与使用次数无关，而与温度有关。可能的机制是内阻逐渐升高，所以，在工作电流高的电子产品更容易体现。用钛酸锂取代石墨似乎可以延长寿命。储存温度与容量永久损失速度的关系：充电电量储存温度0℃储存温度25℃储存温度40℃储存温度60℃40％～60％2％/年4％/年15％/年25％/年100％6％/年20％/年35％/年80％/6月b、不耐受过充：过充电时，过量

6、嵌入的锂离子会永久固定于晶格中，无法再释放，可导致电池寿命短及产气造成气鼓。锂电池性能特性11c、不耐受过放：过放电时，电极脱嵌过多锂离子，可导致晶格坍塌，从而缩短寿命及产气造成气鼓。d、需要多重保护机制：由于错误使用会减少寿命，甚至可能导致爆炸，所以，锂离子电池设计时增加了多种保护机制。保护电路：防止过充、过放、过载、过热。排气孔：避免电池内部压强过大。隔膜特性：有较高的抗穿刺强度，防止内部短路；在电池内部温度过高时还能融化，阻止锂离子通过，阻滞电池反应，升高内阻(至2kΩ)。锂电池性能特性122、锂电池的危险性：锂离子电池在拥有优越的性能的反面，也有几个危险性：A、过充电时锂

7、金属析锂到电极与电极间，产生短路，会有破裂，冒烟，起火的危险。B、如果过充电的话，电压会上升到4.6V／cell以上，元件达到热爆炸的状态，从而发生破裂，冒烟，起火的危险。C、因为电气容量大内部电阻低，所以外部短絡时通过大的电流，电池内部达到热爆炸的状态，从而发生破裂，冒烟，起火的危险。D、因为电解液使用了有机溶剂所以有燃烧的可能性。锂电池性能特性13锂电池性能特性锂电池常见问题锂电池认知及原理14锂电池常见问题聚合物锂离子电池生产及使用过程中可能出现的问题：1、气胀和漏液2、掉