鋰電池廠家詳解：十個鋰電池基礎(chǔ)知識要點總結(jié)

　　無論你是需要定制鋰電池產(chǎn)品，還是準(zhǔn)備進(jìn)軍鋰電池行業(yè)，總之鋰電池的基礎(chǔ)知識是每一位電池人在進(jìn)入電池行業(yè)都需要大概了解的知識點之一。這里諾信鋰電池廠家匯總了基本的十個鋰電池基礎(chǔ)知識點，可以給各位新入行鋰電行業(yè)的朋友由淺入深的學(xué)習(xí)了解，萬事無絕對，每個基本要點都會概略包含，最主要的是需要進(jìn)行深入實踐。

一、鋰離子電池的制造過程

　　1.配料：用專門的溶液和粘接劑分別與粉末狀的正負(fù)極活性物質(zhì)混合，經(jīng)高速攪拌均勻后，制成漿狀的正負(fù)極物質(zhì)；

　　2.涂布：將制成的漿料均勻地涂覆在金屬箔的表面，烘干，分別制成正負(fù)極極片；

　　3.裝配：按正極片——隔膜——負(fù)極片——隔膜自上而下的順序放好，經(jīng)卷繞制成電池極芯，在經(jīng)注入電解液、封口等工藝過程，即完成電池裝配過程；

　　4.化成：用專用的電池充放電設(shè)備對成品電池進(jìn)行充放電測試，對每一只電池都進(jìn)行檢測；

　　5.分容：即篩選出合格的成品電池，待出廠；

　　6.以上只是粗略概要，還有輥壓，分切，裁片，卷繞，烘烤，注液，封口等等等等。

二、一次性電池和充電鋰電池區(qū)別

　　1.鋰電池內(nèi)部的電化學(xué)性決定了該類型的電池是否可充，根據(jù)它們的電化學(xué)成分和電極的結(jié)構(gòu)可知，真正的可充電鋰電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間所發(fā)生反應(yīng)是可逆的。理論上，這種可逆性是不會受循環(huán)次數(shù)的影響，既然充放電會在電極體積和結(jié)構(gòu)上引起可逆的變化，那么可充電電池的內(nèi)部設(shè)計必須支持這種變化。

　　一次電池僅做一放電，它內(nèi)結(jié)構(gòu)簡單得多且不需要支持這種變化，因此，不可以將一次電池拿來充電，這種做法很危險也很不經(jīng)濟(jì)，如果需要反復(fù)使用，應(yīng)有盡有選擇真正的循環(huán)次數(shù)在1000次左右的充電電池，這種電池也可稱為二次電池或蓄電池。

　　2.另一明顯的區(qū)別就是它們能量和負(fù)載能力，以及自放電率，二次電池能量遠(yuǎn)比一次電池高，然而他們的負(fù)載能力相對要小。

三、可充電式電池的優(yōu)缺點

　　1.充電電池壽命較長，可循環(huán)1000次以上，雖然價格比干電池貴，但如果經(jīng)常使用的話，是比較劃算的。充電電池的容量比同規(guī)格的堿錳電池或鋅碳電池低，比如，他們放電較快。

　　2.另一缺點是由于他們幾近恒定的放電電壓，很難預(yù)測放電何時結(jié)束。當(dāng)放電結(jié)束時，電池電壓會突然降低。假如在照相機(jī)上使用，突然電池放完了電，就不得不終止。

　　3.但另一方面可充電電池能提供的容量比太部分一次電池高。

　　4.但Li-ion電池卻可被廣泛地用照相器材中，因為它容量高，能量密度大，以及隨放電深度的增加而逐漸降低的放電電壓。

四、充電電池怎樣實現(xiàn)它的能量轉(zhuǎn)換

　　1.每種電池都具有電化學(xué)轉(zhuǎn)換的能力，即將儲存的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能，就二次電子（也叫蓄電池）而言，在放電過程中，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能；而在充電過程中，又將電能重新轉(zhuǎn)換成化學(xué)能。這樣的過程根據(jù)電化學(xué)系統(tǒng)不同，一般可充放電500次以上。

　　2. Li-ion是一種新型的可充電便攜式電池。它的額定電壓為3.6V，它的放電電壓會隨放電的深度逐漸衰退，不像其他充電電池一樣，在放電未完成時電壓突然降低。

五、什么是Li-ion電池

　　Li-ion是鋰電池發(fā)展而來。所以在介紹Li-ion之前，我們先介紹鋰電池。舉例來講，以前照相機(jī)里用的扣式電池就屬于鋰電池。鋰電池的正極材料是鋰金屬，負(fù)極是碳。當(dāng)對電池進(jìn)行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當(dāng)對電池進(jìn)行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運動回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運動狀態(tài)。Li-ion就像一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就像運動員一樣在搖椅兩端來回奔跑。所以Li-ion又叫搖椅式電池。

六、Li-ion電池組成部分

　　1.電池上下蓋；

　　2.正極——活性物質(zhì)為氧化鋰鈷；

　　3.隔膜——一種特殊的復(fù)合膜；

　　4.負(fù)極——活性物質(zhì)為碳；

　　5.有機(jī)電解液；

　　6.電池殼（分為鋼殼和鋁殼兩種）。

七、Li-ion電池優(yōu)缺點

　　1. Li-ion具有以下優(yōu)點：

　　①單體電池的工作電壓高達(dá)3.6-3.8V

　　②比能量大，目前能達(dá)到的實際比能量為100-115Wh/kg和240-253Wh/L（2倍于Nl-Cd，1.5倍于Ni-MH）,未來隨著技術(shù)發(fā)展，比能量可高達(dá)150Wh/kg和400 Wh/L

　　③循環(huán)壽命長，一般均可達(dá)到500次以上，甚至1000次。對于小電流放電的電器，電池的使用期限將倍增電器的競爭力

　　④安全性能好,無公害,無記憶效應(yīng)。作為Li-ion前身的鋰電池，因金屬鋰易形成枝晶發(fā)生短路，縮減了其應(yīng)用領(lǐng)域：Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對環(huán)境有污染的元素：部分工藝（如燒結(jié)式）的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應(yīng)”，嚴(yán)重束縛電池的使用，但Li-ion根本不存在這方面的問題。

　　⑤自放電小。

　　2.室溫下充滿電的Li-ion儲存1個月后的自放電率為10%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni、MH的30-35%。Li-ion也存在著一定的缺點，如：

　　①電池成本較高。主要表現(xiàn)在LiCoO2的價格高（Co的資源較小），電解質(zhì)體系提純困難。

　　②不能大電流放電。由于有機(jī)電解質(zhì)體系等原因，電池內(nèi)阻相對其他類電池大。故要求較小的放電電流密度，一般放電電流在0.5C以下，只適合于中小電流的電器使用。

　　③需要保護(hù)線路控制。

　　④過充保護(hù)：電池過充將破壞正極結(jié)構(gòu)而影響性能和壽命；同時過充電使電解液分解，內(nèi)部壓力過高而導(dǎo)致漏液等問題；故必須在4.1V-4.2V的恒壓下充電；

　　⑤過放保護(hù)：過放會導(dǎo)致活性物質(zhì)的恢復(fù)困難，故也需要有保護(hù)線路控制。

八、鋰離子安全特性如何實現(xiàn)

　　為了確保Li-ion安全可靠的使用，專家們進(jìn)行了非常嚴(yán)格、周密的電池安全性能設(shè)計，以達(dá)到電池安全考核指標(biāo)。

　　1.隔膜135℃自動關(guān)斷保護(hù)。

　　采用國際先進(jìn)的Celgars2300PE-PP-PE三層復(fù)合膜。在電池升溫達(dá)到120℃的情況下，PE復(fù)合膜兩側(cè)的膜孔閉合，電池內(nèi)阻增大，電池內(nèi)部升溫減緩，電池升溫達(dá)到135℃時，PP膜孔閉合，電池內(nèi)部斷路，電池不再升溫，確保電池安全可靠。

　　2.向電解液中加入添加劑。

　　在電池過充，電池電壓高于4.2V的條件下，電解液添加劑與電解液中其他物質(zhì)聚合，電池內(nèi)阻大幅度增加，電池內(nèi)部形成大面積斷路，電池不再升溫。

　　3.電池蓋復(fù)合結(jié)構(gòu)。

　　電池蓋采用刻痕防爆球結(jié)構(gòu)，電池升溫時，電池內(nèi)部活化過程中所產(chǎn)生的部分氣體膨脹，電池內(nèi)壓加大，壓力達(dá)到一定程度刻痕破裂、放氣。

　　4.各種環(huán)境濫用測試。

　　進(jìn)行各項濫用實驗，如外部短路、過充、針刺、沖擊、焚燒等，考察電池安全性能。同時對電池進(jìn)行溫度沖擊實驗和振動、跌落、沖擊等力學(xué)性能實驗，考察電池在實際使用環(huán)境焉的性能情況。

九、鋰電池充電限制電壓、額定容量、額定電壓、終止電壓介紹

　　1.充電限制電壓

　　按生產(chǎn)廠家規(guī)定，電池由恒流充電轉(zhuǎn)入恒壓充電時的電壓值。

　　2.額定容量

　　生產(chǎn)廠家標(biāo)明的電池容量，指電池在環(huán)境溫度為20℃±5℃條件下，以5h率放電至終止電壓時所應(yīng)提供的電量，用C5表示，單位為Ah（安培小時）或mAh（毫安小時）。

　　3.標(biāo)稱電壓

　　用以表示電池電壓的近似值。

　　4.終止電壓

　　規(guī)定放電終止時電池的負(fù)載電壓，其值為n*2.75V(鋰離子單體電池的串聯(lián)只數(shù)用“n”表示)。

十、鋰電池自放電率

　　1.又稱荷電保持能力，是指鋰電池在開路狀態(tài)下，電池所儲存的電量在一定條件下的保持能力。主要受電池制造工藝、材料、儲存條件等因素影響。是衡量電池性能的重要參數(shù)。

　　2.電池100%充電開路擱置后，一定程度的自放電正常現(xiàn)象。在GB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定LI-ion后在20±2℃條件下開條件下開路擱置28天。可允許電池有容量損失。

　　好了，以上就是諾信鋰電池廠家為大家整理的十點關(guān)于鋰電池的基礎(chǔ)知識，希望對大家有所幫助。另外鋰電池的知識要點還有很多很多，比如內(nèi)阻，電壓，鋰電池PACK，計算電池容量等等。篇幅有限，歡迎持續(xù)關(guān)注諾信電子，為您帶來更多鋰電池知識。

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