电池讲义 (手机).doc
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锂离子电池知识简介目录※可充电电池介绍※锂离子电池的基础知识※锂离子电池的生产工艺※保护板的设计※锂离子电池测试项目※锂离子电池的安全性※问答可充电电池分类镍镉电池镍氢电池锂离子电池镍镉电池特性镉镍电池是最早的一种手机电池,它具有记忆效应,也就是在每次充电前要确定已将电量使用完,这种电池由镍、镉两个电极板组成,两种金属可以在电池中发生可逆的化学反应,因此电池可以重新充电。这种电池的最大特点是容量大、放电时间长。电池正极活性物质为氢氧化镍,负极活性物质为氧化镉粉,电解液为氢氧化钾的水溶液。镉金属会造成环境污染。镍氢电池特性镍氢电池具有一定的记忆效应,个充满电的镍氢电池放置几个星期后,使用前应对其再充电。镍氢电池在使用次数上不太经济,而且由于储电量并不多,所以感觉上没用多久就要准备充电。正极主要成分为氢氧化镍(Ni(OH)2),负极主要为无污染物质合金粉(M),电解液是氢氧化钾的水溶液。镍氢电池因为不含有镉金属,不会造成环境污染,通常也称为环保电池。锂离子电池特性能量密度高:其能量密度是镍氢、镍镉电池2倍以上电压高:锂离子电池电压是镍氢、镍镉电池的三倍。锂离子电池充满电电压可达4.2V,镍氢、镍镉电池充满电后电压仅有1.4V。高倍率放电能力强:可以以2C5A速率正常放电充电速度快:用1C5A速率充电,100min内可完成充电循环寿命好:可达400次以上。寿命截止的判断标准是:电芯循环到400次时,放电容量不小于初始容量的80%自放电小:理论上讲,电池储存时会出现能量损失。电池本身的电化学结构决定了电池容量不可避免地要损失,这主要是由于自放电造成的。通常自放电大小与正极材料在电解液中的溶解性和它受热后的不稳定性有关。我们对自放电的要求如下表:自放电性能要求存储温度-20°C~+60°C-20°C~+20°C-20°C~+20°C存储时间1个星期3个月1年允许最大容量损失1%5%10%能量密度比较电池型号圆柱形锂离子电池角形锂离子电池镍氢电池额定电压额定容量1350尺寸质量3.78501.258018.0×65.08.1×33.7×48.110×42423514体积能量密度337250170质量能量密度13311050锂离子电池知识电池包含两部分:电芯和保护线路板※锂离子电池基本工作原理※电池结构※电芯加工工艺流程※保护板设计※锂离子电池的测试项目※锂离子电池的安全性锂离子电池的基本工作原理当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样道理,当对电池进行放电时,嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回到正极。回到正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。化学反应式。充电:LiCoO2+C6→Li1-xCoO2+LixC6放电:Li1-xCoO2+LixC6→LiCoO2+C6锂离子电池的基本工作原理电池结构主要由以下几方面组成:电池铝壳:用作容器及负极电流汇集密封圈:起电池正负极绝缘及防止漏液的作用盖帽、安全阀:密封与防爆作用,在电池过充或过放时电池内部压力过大时,气体通过安全阀排气。正极极片、负极极片:电极上活性物质反应产生电流。隔膜:保持电解液并使正负极隔离,防止电池内部短路。电池结构图生产工艺流程加工锂离子电池的主要工序包括:(1)制浆用专门的溶剂和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。(2)涂布将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正、负极极片。(3)装配按正极片--隔膜--负极片--隔膜自上而下的顺序放好,经卷绕制成电池极芯,激光焊接,再经过注入电解液、封口等工艺过程,即完成电池的装配过程,制成成品电池。(4)化成用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试,对每一只电池都进行检测,筛选出合格的成品电池出厂。电池保护线路板电池保护线路板具有以下保护功能:过充电压保护、过充电流保护、过放电压保护、过放电流保护、短路保护五大保护功能保护线路板中的关键器件:保护IC和MOSFET,保护IC的保护动作靠MOSFET来完成。保护IC主要供应商有:精工和理光MOSFET主要供应商有:NEC、三洋保护线路板原理图选择保护IC的原则根据锂离子电池特性,选择不同保护值的保护IC。过充保护:4.28V过放保护:4.23V锂离子电池的测试项目机械性能:外观、尺寸、重量、跌落、振动、碰撞塑胶、油漆性能:塑胶防火、附着力、耐磨性、耐溶性、强度、化妆品、耐手汗电池端子:镀层厚度