锂离子电池的详细介绍学习教案.ppt
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:PPT 页数:106 大小:13.5MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学锂一次电池(diànchí)发展史在商业化锂一次电池的同时,人们(rénmen)发现许多层状无机硫族化合物可以同碱金属发生可逆反应,这样的化合物统称为嵌入化合物。在嵌入化合物基础上,锂二次电池诞生了,其中最具有代表性的是1970年埃克森公司的利用Li-TiS体系,制成首个锂电池。但由于其枝晶所产生严重的安全隐患而未能成功实现商品化。/1941年出生,于牛津大学BA(1964),MA(1967),和DrPhil(1968)学位,目前就职于宾汉姆顿大学。Dr.Whittingham是发明嵌入式锂离子电池重要人物,在与Exxon公司合作制成首个锂电池之后,他又发现水热合成法能够用于电极(diànjí)材料的制备,这种方法目前被拥有磷酸铁锂专利的独家使用权的Phostech公司所使用。由于他所作出的卓越贡献,他于1971年被电化学会授予青年作家奖,于2004年被授予电池研究奖,并且被推举为会员。锂与过渡(guòdù)金属的复合氧化物锂离子电池(diànchí)区别于锂电池(diànchí)锂离子电池:炭材料锂电池后来,日本索尼公司发明了以炭材料为负极,以含锂的化合物作正极的锂电池,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。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,达到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,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。目前所说(suǒshuō)的锂离子电池通常为锂二次电池。摇椅(yáoyǐ)式电池Armand教授是锂离子电池的奠基人之一,是国际学术和产业界公认的、在电池领域具有原始创新成果的电池专家。Armand教授主要原创性学术贡献有:1.1977年,首次发现并提出石墨嵌锂化合物作为二次电池的电极材料。在此基础上,于1980年首次提出“摇椅式电池”(RockingChairBatteries)概念,成功(chénggōng)解决了锂负极材料的安全性问题。2.1978年,首次提出了高分子固体电解质应用于锂电池。3.1996年,提出离子液体电解质材料应用于染料敏化太阳能电池。4.提出了碳包覆解决磷酸铁锂(LiFePO4)正极材料的导电性问题,为动力电池及电动汽车的产业化奠定了基础。锂离子电池(diànchí)的商品化锂离子电池(diànchí)特点锂离子电池(diànchí)工作原理锂离子电池(diànchí)工作原理图schematicrepresentationandoperationprincipleofrechargeablelithiumionbattery锂离子电池的充电(chōngdiàn)过程分为两个阶段:恒流快充阶段(指示灯呈红色)和恒压电流递减阶段(指示灯呈黄色)。电池内阻电池内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力。有欧姆内阻与极化(jíhuà)内阻两部分组成。电池内阻值大,会导致电池放电工作电压降低,放电时间缩短。内阻大小主要受电池的材料、制造工艺、电池结构等因素的影响。电池内阻是衡量电池性能的一个重要参数。放电平台时间放电平台时间是指在电池满电情况下放电至某电压的放电时间。例对某三元电池测量其3.6V的放电平台时间,以恒压充到电压为4.2V,并且充电电流小于0.02C时停止充电即充满电后,然后搁置(gēzhì)10分钟,在任何倍率的放电电流下放电至3.6V时的放电时间即为该电流下的放电平台时间。因某些使用锂离子电池的用电器的工作电压都有电压要求,如果低于要求值,则会出现无法工作的情况。所以放电平台是衡量电池性能好坏的重要标准之一。充放电倍率充放电倍率是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值,1C在数值上等于电池额定容量,通常以字母C表示。如电池的标称额定容量为10Ah,则10A为1C(1倍率),5A则为0.5C,100A为10C,以此类推。自放电率自放电率又称荷电保持能力,是指电池在开路状态下,电池所储存的电量在一定条件下的保持能力。主要(zhǔyào)受电池的制造工艺、材料、储存条件等因素的影响。是衡量电池性能的重要参数。充电效率和放电效率充电效率是指电池在充电过程中所消耗(xiāohào)的电能转化成电池所能储存的化学能程度的量度。主要受电池工艺,配方及电池的工作环境温度影响,一般环境温度越高,则充电效率要低。放电效率是指在一定的放电条件下放电至终点电压所放出的实际电量与电池的额定容量之比,主要受放电倍率,环境温度,内阻等因素影响,一般情况下,放电倍率越高,则放电效率越低。温度越