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1、1,Fullymax Battery confidential information,今天的目的,？,2,Fullymax Battery confidential information,今天的目的,我们在做什么？ 电池是什么 锂电池又是什么 为什么要做？ 锂电池市场有多大 我们处于什么位置 怎么样做好？ 锂电池制作要注意什么 水份和粉尘是关键,Fullymax Battery confidential information,LIB 基本原理介绍,Tech. Department 2012,4,Fullymax Battery confidential information,目录,电化
2、学基本知识 电池分类 电池发展趋势 LIB 充放电原理 LIB基本构成 讨论,5,Fullymax Battery confidential information,电化学基础,三个基本概念: 电流: 电子的定向流动 电压: 电子流动的动力 电阻: 电子流动的阻力 电化学反应举例 2H2+O2 = 2H2O 2H2 = 4H+ + 4e- O2+4H+4e-=2H2O 氢放出电子后变成质子，即氢被氧化。另一方面，氧接受电子与质子反应生成水，即氧被还原。氧化反应与还原反应同时急剧地进行。-需要控制,6,Fullymax Battery confidential information,电化学基础
3、,反应控制,上述反应中，进行电化学氧化和电化学还原反应的场所称为电极，其中发生氧化反应的电极称为阳极，发生还原反应的电极称为阴极；同时又依电势的高低，将电极分为正、负极，电势高的为正极，电势低的为负极.,7,Fullymax Battery confidential information,电池之基本构成,正极阴极 负极阳极 隔离膜电子绝缘,离子导通 电解液离子载体 电子回路电子导体 外壳保护,8,Fullymax Battery confidential information,电池之分类,9,Fullymax Battery confidential information,电池之比较,1
4、0,Fullymax Battery confidential information,电池发展趋势,11,Fullymax Battery confidential information,锂离子电池优势,12,Fullymax Battery confidential information,锂离子电池出货1,13,Fullymax Battery confidential information,锂离子电池出货2,单位：百万只,未来小型锂电保持稳步增长，预计2010 年全球小型锂电市场规模为100 亿美元，到2018 年将增加至160 亿美元。,14,Fullymax Battery c
5、onfidential information,锂离子电池出货3,单位：百万只,锂电电动车对动力锂电产生强大推动力，预计2010 年动力锂电市场规模约为5 亿美元，到2018 年将达到160 亿美元，年均复合增长率高达54.2。,15,Fullymax Battery confidential information,锂离子电池之全球1,16,Fullymax Battery confidential information,锂离子电池之全球2,17,Fullymax Battery confidential information,LIB充放电原理,18,Fullymax Battery c
6、onfidential information,LIB充放电原理,初次充电: LiMO2+CLi1-XMO2+LiXC 充电和放电: Li1-XMO2+LiXC Li1-X+dxMO2+LiX-dxC,锂离子在阴阳极之间脱出和嵌入,所以锂离子电池又叫摇椅式电池(RCB).,19,Fullymax Battery confidential information,LIB充放电原理,正极充放电,负极充放电,20,Fullymax Battery confidential information,讨论,Discussion,Fullymax Battery confidential informat
7、ion,LIB 相关术语介绍,Tech. Department 2012,22,Fullymax Battery confidential information,目录,电池基本术语 电性能相关术语 制程相关术语 其他,23,Fullymax Battery confidential information,基本术语,原电池 利用两电极的电极反应产生电流的装置称为原电池;在原电池中，阴极为正极，阳极为负极 电解池 利用电能以发生化学反应的装置，称为电解池 电极正极(阴极)/负极(阳极) 进行电化学氧化和电化学还原反应的场所称为电极 其中发生氧化反应的电极称为阳极，发生还原反应的电极称为阴极 同
8、时又依电势的高低，将电极分为正、负极，电势高的为正极，电势低的为负极,24,Fullymax Battery confidential information,电性能相关术语,容量 电池容量是指在一定的放电条件下可以从电池获得的电量，分理论容量、实际容量和额定容量 理论容量 根据活性物质的理论克容量计算出来的容量 实际容量 实际容量是指在一定的放电条件下，电池实际放出的电量 额定容量 在设计和制造电池时，规定电池在一定放电条件下应该放出的最低限度的电量,25,Fullymax Battery confidential information,电性能相关术语,活性物质克容量 克容量单位:mAh/
9、g 法拉第常数F :1mol电子带电量是96485C 电流定义:I=Q/t 以C为例,计算C的理论克容量 C0=(96485/72/3600)*1000=372mAh/g 电池里面理论克容量是以正极的克容量计算出来的,同样,按照以上方法可以计算出正极物质的理论克容量: LiCoO2 282mAh/g LiMn2O4 154mAh/g,26,Fullymax Battery confidential information,电性能相关术语,电压 电压分开路电压和工作电压 开路电压是指外电路没有电流流过时电极之间的电位差OCV 工作电压UL又称放电电压或负荷电压，是指有电流通过外电路时，电池两极间
10、的电位差。工作电压总是低于开路电压 极化 电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势的现象，称为电极的极化 极化包括欧姆极化,电化学极化和浓差极化,27,Fullymax Battery confidential information,电性能相关术语,电流 在谈到电池容量或能量时，必须指出放电电流大小或放电条件，通常用放电率表示，放电率指放电时的速率，常用“时率”和“倍率”表示 电池放电电流(I)、电池容量(C)、放电时间(t)的关系为 I=C/t “倍率”习惯用C表示，2C放电就是2“倍率”的放电 0.2C放电 - 放电时间t=1/0.2=5小时，放电电流I=电池容量*0.2A 0.5C放电
11、 - 放电时间t=1/0.5=2小时，放电电流I=电池容量*0.5A 1C放电 - 放电时间t=1/1=1小时，放电电流I=电池容量*1A 2C放电 - 放电时间t=1/2=0.5小时，放电电流I=电池容量*2A 0.2C、0.5C、1C、2C充电也是类似的意思 内阻 电池内阻R是指其欧姆电阻 由于有电容，电池阻抗必然与电流（或电压）频率有关，常用的电池阻抗Imp是在频率为1kHz时的阻抗,28,Fullymax Battery confidential information,电性能相关术语,能量和比能量 电池在一定条件下对外作功所能输出的电能叫做电池的能量，单位一般用Wh表示。 比能量:
12、单位体积或者单位重量的电池能量(Wh/L, Wh/Kg) 计算: 体积比能量 E= Ca*U/V 质量比能量 E= Ca*U/M 放电平台 在以一定电流放电时,放出容量占总容量的50%时的电压,为放电平台电压 以不同倍率放电时，放电至xV时的放电容量与总的放电容量之比（百分数），称为此倍率放电xV平台,29,Fullymax Battery confidential information,电性能相关术语,循环寿命 二次电池经历一次充放电，称一个周期。在一定的放电制度下，电池容量降至规定值之前，电池所经受的循环次数，称循环寿命。循环寿命与放电倍率大小有关 倍率性能 通常以0.2C放电为基准,即
13、以0.2C放电容量为100%; 0.5C,1C,2C放电容量与0.2C放电容量的比值,这些比值反应电池的倍率性能 高低温性能 不同温度放电容量和常温放电容量的比值,30,Fullymax Battery confidential information,制程相关术语,粘度 搅拌时浆料的粘稠度,可以反应搅拌的均匀性 颗粒度 浆料里面颗粒的分布状况 压实密度 极片除开Foil的密度 化成 SEI膜的形成 老化 稳定SEI, 为电池循环和安全性能打基础 K值 电压降mV/h,31,Fullymax Battery confidential information,其他相关术语,析锂(Li Plating) 正极的锂以金属的形式在负极表面沉积 胀气(Swelling) 由于某些原因是电芯里面气体过多,32,Fullymax Battery confidential information,Thanks for your attendance !,