锂离子电池培训1——电池的特性课件.ppt

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1、电池的特性与电池组质量控制（内部培训资料，不得外传）电芯的性能特征01如何分辨三种不同的锂离子电池02050304如何判断电池的优劣影响电池组性能的重要参数电池组的质量控制01锂离子电芯的性能特征锂离子电池的分类锂电池与锂离子电池锂电池锂离子电池锂离子电池的分类磷酸铁锂锂离子电池钴酸锂锂离子电池锰酸锂锂离子电池三元锂离子电池锂离子电池的工作原理锂离子电池的特点电池的分类按正极材料分磷酸铁锂钴酸锂锰酸锂按电池形状分方形圆柱形软包按使用情况分容量/能量型功率型电池组的容量电池容量额定容量标称容量实际容量单体电池容量与电池组的容量木桶效应：短板电池决定电池组容量提高

2、电池组的容量单体容量过量一致性工作电压电压额定电压标称电压实际电压电池组电压越高串联数影响越不明显三元：2.75-4.2V；铁锂：2.5-3.6V工作电流充放电倍率以容量为基准的倍数表示方法I表示C表示最大持续充放电电流瞬间充放电电流通常放电适应的电流比充电电流大功率、电压和电流通过功率和电压计算电流I=P/UU的选取铁锂电池和三元电池根据电池组容量来修正电压根据应用环境来修正电压负载的功率选择额定功率最大功率正常应用功率计算放电倍率选择电池Ic=I/C电池能够大电流放电不代表长期适用大电流放电体积比能量与质量比能量初步判断能否满足需求或需求是否合理Gv=U*

3、C/VGp=U*C/M电芯的体积比能量三元电池的体积比能量：以12114188（20Ah)软包电芯计算在280Wh/L，645698（4Ah）在400Wh/L磷酸铁锂：1078178（10Ah)为例，在230Wh/L电芯的质量比能量三元软包通常在140-160Wh/Kg铁锂软包通常在110-120Wh/Kg,方形通常在100-120Wh/Kg组合占据体积的考虑中小型应用比较紧凑，增加10-20%大型电池组考虑问题多，至少增加20-30%的装配、BMS等空间锂离子电池的充电曲线锰酸锂电池充电曲线前期电压上升很快充电基本无平台充电最终电压在4.2-4.25V极限电

4、压4.5V易故障放电曲线放电基本无平台放电平均电压在3.6-3.7V3.6V以下下降比较快放电终止电压2.75-3.0V极限最低电压2.45V三元电池(钴酸锂电池）充电曲线与锰酸锂接近，但4.0V前充电容量多放电曲线与锰酸锂接近，平均放电电压略低于锰酸锂3.6V以下电压下降比较慢磷酸铁锂锂离子电池充电曲线有明显的充电平台充电电压通常在3.6-3.8V，电压明显与LMO、LCO不同极限电压4.20V放电曲线有明显放电平台放电平均电压3.20V放电电压通常在2.0-2.5V极限电压2.0V锂离子电池的循环寿命02如何区分三种锂离子电池电压比较标称电压磷酸铁锂电池：

5、3.2V、3.25V钴酸锂电池：3.6V锰酸锂电池：3.7V三元电池：3.6V、3.7V静态电压完全放电电压充满电或半荷电电压充电电压/充电曲线放电电压/放电曲线比能量比较容量磷酸铁锂电池:可以做较大容量的电池三元或钴酸锂电池：单体超过20Ah的基本没有比能量磷酸铁锂电池：低三元或锰酸锂：高电芯比较磷酸铁锂圆柱：IFR18650软包：LFP11119214钴酸锂圆柱：ICR18650软包：ICP9081230锰酸锂圆柱：IMR18650软包：IMP9081230三元ICSP富钴ISMP富锰几种材料掺杂NCM结构特点比较03如何判断电池的优劣判断基准容量充电的比

6、较放电的比较倍率性能的比较特殊性能（如低温等）的比较性价比一致性比较合适的就是最好的容量容量高的电芯性能就好吗？性能的平衡性有效容量倍率对放电电压的影响温度的影响如何比较电池容量基准的确立比较标准充电的比较充电电压平台倍率影响温度影响恒流/充电总容量比充放电效率电池温度放电的比较放电电电压平台倍率影响温度影响中值电压与平均电压放电容量放电电池温度温度对放电的影响特殊性能用户指定的特殊性能高温环境低温环境工艺操作性物理特性的细微差别一致性电池的一致性：一致性的影响电池系统的寿命电池系统的应用电池系统的安全一致性的内容容量的一致性功率的一致性系统内温度的一致性一致

7、性的控制电池设计初期性能的一致性控制应用过程中的一致性控制电池一致性保障设计的一致性保障稳定的原材料供应商电极与极组设计电池模块及系统的热管理设计电池初期性能的一致性保障一流的设备与工艺生产环境等质量控制根据电池动态特性的一致性配组电池应用过程的一致性保障电池均衡热管理及电池保护系统维护电芯初期性能的一致性容量容量偏差如何配组内阻的一致性内阻的控制内阻的配组电压的一致性电压的一致性就是自放电的一致性采用何种电压电压一致性的控制04影响电池组性能的重要参数温度的影响-电池大小厚度或直径影响温度、电流分布温度对电池寿命的影响符合Arrhenius公式：温度升高，反

8、应速度加快。对于锂电池，假设粗略估算电