《鋰電池基礎(chǔ)知識(shí)》課件

《鋰電池基礎(chǔ)知識(shí)》ppt課件目錄CONTENTS鋰電池簡介鋰電池的工作原理鋰電池的制造工藝鋰電池的性能參數(shù)鋰電池的安全使用與維護(hù)01鋰電池簡介鋰電池是一種由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池的電壓高，單體電池的工作電壓高達(dá)3.6-3.9V，是鎳鎘電池、鎳氫電池的3倍。鋰電池的能量密度高，循環(huán)壽命長，自放電率低。鋰電池的定義根據(jù)形狀的不同，鋰電池可以分為圓柱形、方形和紐扣式等。根據(jù)用途的不同，鋰電池可以分為動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池和消費(fèi)類電池等。根據(jù)正極材料的不同，鋰電池可以分為鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池、三元鋰電池等。鋰電池的種類

鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域動(dòng)力電池電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)自行車等。儲(chǔ)能電池家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心、可再生能源并網(wǎng)等。消費(fèi)類電池手機(jī)、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)等電子產(chǎn)品。02鋰電池的工作原理鋰電池的電化學(xué)原理是利用正負(fù)極材料之間化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。正極材料通常為過渡金屬氧化物或硫化物，負(fù)極材料多為石墨或硅基材料。鋰電池的電化學(xué)反應(yīng)過程中，正負(fù)極材料通過電解質(zhì)溶液中的離子傳遞電荷，從而實(shí)現(xiàn)充放電反應(yīng)。鋰電池的電化學(xué)性能受到溫度、電解質(zhì)成分、電極材料等因素的影響，這些因素的變化會(huì)影響電池的容量、內(nèi)阻、循環(huán)壽命等性能指標(biāo)。鋰電池的電化學(xué)原理充電過程中，電池的電壓和電流會(huì)隨著充電深度的增加而升高，當(dāng)電池充滿時(shí)，電壓和電流會(huì)達(dá)到最大值。鋰電池的充電過程是通過外部電源向電池正極注入電子，同時(shí)從負(fù)極吸取電子，使得正極材料得到電子后發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極材料失去電子后發(fā)生氧化反應(yīng)。充電過程中，鋰離子從正極穿過電解質(zhì)溶液向負(fù)極擴(kuò)散，同時(shí)穿過隔膜上的小洞回到正極，完成一個(gè)充電循環(huán)。鋰電池的充電過程鋰電池的放電過程是電池向外輸出電能的過程，此時(shí)正負(fù)極之間形成電勢差，驅(qū)使電子從正極流向負(fù)極，同時(shí)鋰離子從負(fù)極穿過電解質(zhì)溶液向正極擴(kuò)散。在放電過程中，正極材料發(fā)生氧化反應(yīng)，釋放出所儲(chǔ)存的能量，負(fù)極材料發(fā)生還原反應(yīng)，消耗所儲(chǔ)存的能量。隨著放電深度的增加，電池的電壓和電流會(huì)逐漸降低，當(dāng)電池電量放完時(shí)，電壓和電流會(huì)達(dá)到最小值。鋰電池的放電過程03鋰電池的制造工藝正極材料是鋰電池的核心組成部分，常用的正極材料包括鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等。選擇合適的正極材料對鋰電池的性能和成本具有重要影響。正極材料的選擇正極材料的合成方法有多種，如固相法、液相法、噴霧干燥法等。不同的合成方法對正極材料的結(jié)構(gòu)和性能有不同的影響。合成方法為了改善正極材料的性能，通常需要進(jìn)行摻雜和改性處理，如添加金屬離子、進(jìn)行表面包覆等。摻雜與改性正極材料的制備負(fù)極材料的選擇01負(fù)極材料是鋰電池中用于儲(chǔ)存鋰離子的物質(zhì)，常用的負(fù)極材料包括石墨、鈦酸鋰等。選擇合適的負(fù)極材料對鋰電池的充放電性能和安全性具有重要影響。合成方法02負(fù)極材料的合成方法與正極材料類似，也有固相法、液相法、噴霧干燥法等。不同的合成方法對負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)和性能有不同的影響。改性處理03為了改善負(fù)極材料的性能，通常需要進(jìn)行改性處理，如表面包覆、復(fù)合處理等。負(fù)極材料的制備電解液在鋰電池中起到傳輸鋰離子的作用，對鋰電池的充放電性能和安全性具有重要影響。電解液的作用電解液主要由有機(jī)溶劑、鋰鹽和其他添加劑組成。選擇合適的有機(jī)溶劑和鋰鹽對電解液的性能和成本具有重要影響。電解液的組成電解液的制備方法有多種，如溶劑蒸發(fā)法、共沸精餾法等。不同的制備方法對電解液的性能和質(zhì)量有不同的影響。制備方法電解液的制備電池結(jié)構(gòu)鋰電池主要由正極、負(fù)極、隔膜、電解液和外殼等組成。正極和負(fù)極通過隔膜隔開，以防止短路。電解液填充在正極、負(fù)極和隔膜之間，傳輸鋰離子。組裝工藝流程電池的組裝工藝通常包括涂布、碾壓、分切、制片、裝配、注液、封口等步驟。這些步驟對電池的性能和安全性具有重要影響。生產(chǎn)環(huán)境電池的組裝工藝需要在一定的生產(chǎn)環(huán)境下進(jìn)行，如潔凈的生產(chǎn)車間、恒溫恒濕的環(huán)境等。這些環(huán)境因素對電池的性能和質(zhì)量具有重要影響。電池的組裝工藝04鋰電池的性能參數(shù)指電池存儲(chǔ)電量的能力，通常以mAh（毫安時(shí)）或Ah（安時(shí)）為單位。電池容量指電池在特定條件下能夠提供的最大電量，通常由電池制造商給出。額定容量指電池在實(shí)際使用中能夠提供的電量，可能受到環(huán)境、使用方式等因素的影響。實(shí)際容量指電池在充電過程中能夠存儲(chǔ)的電量，通常受到充電方式、充電速度和電池壽命等因素的影響。充電容量電池的容量標(biāo)稱電壓充電電壓放電電壓電壓范圍電池的電壓01020304指電池在正常工作狀態(tài)下的電壓值，通常由電池制造商給出。指電池在充電過程中的電壓值，隨著充電狀態(tài)的改變而發(fā)生變化。指電池在放電過程中的電壓值，隨著放電深度的增加而逐漸降低。指電池能夠正常工作的電壓范圍，超出此范圍可能會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞或性能下降。指單位體積或質(zhì)量下的電池存儲(chǔ)電量，通常以Wh/kg（瓦時(shí)每千克）或Wh/L（瓦時(shí)每升）為單位。能量密度指單位質(zhì)量或體積下的電池輸出功率，通常以W/kg（瓦每千克）或W/L（瓦每升）為單位。功率密度電池的能量密度和功率密度指電池在反復(fù)充放電過程中能夠保持性能和容量的時(shí)間，通常以次循環(huán)或周次來表示。指電池在不使用狀態(tài)下，電量自行減少的比例，通常以每月?lián)p失的電量百分比來表示。電池的循環(huán)壽命和自放電率自放電率循環(huán)壽命05鋰電池的安全使用與維護(hù)鋰電池的理想使用溫度為0℃-45℃，避免在過高或過低的溫度下使用，以防電池性能下降或發(fā)生危險(xiǎn)。避免在極端溫度下使用避免過度充電和放電避免短路避免與尖銳物體接觸不要讓鋰電池過度充電或放電，這會(huì)損壞電池性能，甚至引發(fā)爆炸或起火。不要讓金屬導(dǎo)體接觸電池正負(fù)極，以防短路引發(fā)電池發(fā)熱、膨脹、爆炸等危險(xiǎn)。避免電池受到擠壓、刺穿等損傷，以防電池破裂、漏液、起火等危險(xiǎn)。鋰電池的安全使用注意事項(xiàng)使用與電池匹配的原裝充電器進(jìn)行充電，以防因電壓、電流不匹配引發(fā)電池故障。使用原裝充電器控制充電時(shí)間注意充電環(huán)境遵循電池的充電時(shí)間要求，不要長時(shí)間過充，以防電池發(fā)熱、膨脹、起火等危險(xiǎn)。保持充電環(huán)境干燥、通風(fēng)良好，以防潮濕、高溫環(huán)境對電池造成損害。030201鋰電池的充電安全將鋰電池存放在干燥的環(huán)境中，以防電池受潮、漏液或短路。保持干燥環(huán)境避免在過高或過低的溫度下存儲(chǔ)鋰電池，以防電池性能下降或發(fā)生危險(xiǎn)?？刂拼鎯?chǔ)溫度定期檢查鋰電池的外觀、性能等狀況，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)處理。定期檢查鋰電池的