GP超霸电池锂离子电池培训资料课件

LithiumIonBattery

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锂离子电池培训

Prepared:BryanFuMar9,2004LithiumIonBattery

TrainingM锂离子电池的特点高的体积能量密度:1.5倍于镍鎘电池高的重量能量密度:2.0倍于镍鎘电池公称电压3.7V,3.0倍于镍鎘和镍氢电池.负极石墨型电池具有平滑的放电曲线长循环寿命,300-500次低自放电:2%/月无记忆效应 安全,应用锂离子材料,非锂金属.锂离子电池的特点高的体积能量密度:1.5倍于镍鎘电池充放电机理锂离子电池反应(正极)LiCoO2Li1-xCoO2

+xLi++xe-(负极)Cy+xLi++xe-CyLix(全反应)LiCoO2+Cy

Li1-xCoO2

+CyLix

ChargeDischargeChargeDischargeChargeDischarge充放电机理锂离子电池反应ChargeDischargeCha锂离子电池充放电反应图Graphite石墨钴酸锂LiCoO2此电池机理也称“摇椅电池”,在充放电时,锂离子在+&–之间嵌入与迁出.锂离子电池充放电反应图Graphite石墨钴酸锂LiCNiCd&NiMHNiMH&NiCd应用碱液来传替电荷有水和氧气产生充放电效率低于100%Li-ion电解液采用有机电解质无水和氧气产生100%的充放电效率NiCd&NiMHNiMH&NiCd正极材料主要的三种电池材料LithiumCobaltate(LiCoO2)LithiumNickelate(LiNiO2)LithiumManganate(LiMn2O4)目前市场上常用的材料是LiCoO2正极材料主要的三种电池材料目前市场上常用的材料是LiCoO2不同正极材料的特性*GP采用LiCoO2.LiMn2O4LiNiO2LiCoO2不同正极材料的特性*GP采用LiCoO2.LiMn2O4负极材料目前常用的材料是石墨,GP也是一样.负极材料目前常用的材料是石墨,GP也是一样.电解液电解液的作用是传替锂离子.锂离子电池电压高达到4V,能分解水.应用于电解液的是有机无水锂盐1)电导率高2)(4V)电化学稳定3)化学和热性稳定4)工作温度范围广电解液电解液的作用是传替锂离子.隔膜电的绝缘材料对电解液具有化学和热的稳定性良好的电解液保持能力具有多孔便于锂离子的转移厚度要薄但机械性能良好普通用的是聚乙烯和聚丙烯材料的多孔膜隔膜电的绝缘材料钢壳材料Stainlesscan不锈钢钢壳Nickel-platediron镀镍钢壳Aluminumalloy铝合金壳体GP电池:方形电池采用铝合金壳体,圆柱电池采用镀镍钢壳钢壳材料Stainlesscan不锈钢钢壳CylindricalType

圆柱型CylindricalType

圆柱型ContentFeaturesofCylindricalBattery特点StructureofCylindricalBattery结构ChargeCharacteristics充电特性DischargeCharacteristics放电特性Storagecharacteristics储存特性CycleLife循环寿命ContentFeaturesofCylindricalFeaturesofCylindricalBattery

圆柱型锂电的特性最早的锂电池型号可以进行串并联结构适合用于PC&便携式摄像机比方型电池具有更高的容量高能量密度FeaturesofCylindricalBatter结构PTC开关正极片负极片隔膜截止电流装置排气孔正极+正极极耳钢壳(负极)结构PTC开关正极片负极片隔膜截止电流装置排气孔正极+正极极充电特性充电方式:先恒流-再恒压(CC-CV)最大充电电压:4.2V+/-0.05V.充电电流:0.2Cto1C截止充电电流:0.02C-0.05C充电温度:25±5°C注意:不要连续充电,电池性能将恶化充电特性充电方式:先恒流-再恒压(CC-CV)特性一充满电状态充电电流为零=0,电压为4.2V.通常电流=0.02-0.05C,表示已经充满.特性一充满电状态100755025Capacity(%)VoltageCurrent%capacity在1C充电时,电池回长时间处于恒电压,如果大于1C充电,电池寿命会受影响,GP1865L200不同充电倍率下的

充电特性100755025Capacity(%)VoltageCu温度对充电的影响ChargetimeatlowtemperatureincreasesduetoIncreaseofinternalresistanceRi温度对充电的影响Chargetimeatlowtem放电特性高电压:3timesNiCdorNiMH截止电压:2.8-3Vpercell最大放电电流2C放电温度:-30

Cto55

C注意:放电电压低于2.0V,电池可能会被损害放电特性高电压:3timesNiCdorNiMHGP1865L220不同充电倍率下的

充电特性充电：CC/CV,4.2V,0.6Cx2.5hrs,20℃放电：CC2.8V,20℃Capacity(mAh)Voltage(V)GP1865L220不同充电倍率下的

充电特性充电：CC/C不同温度下0.2C放电特性充电：CC/CV,4.2V,0.6Cx2.5hrs,20℃放电:CC0.2Cto2.8VCapacity(%)Voltage(V)不同温度下0.2C放电特性充电：CC/CV,4.2V,电池放电温度

GP1865L2201.0C0.2C0.5C1.5C充电：CC/CV,4.2V,0.6Cx2.5hrs,20℃

放电：CCto2.8V,20℃Capacity(mAh)Temperature电池放电温度

GP1865L2201.0C0.2C0.51865L200放电深度与循环寿命MoreCyclewithLowerDepthofDischargeButtotalmAHdischargedcansometimesdecrease1865L200放电深度与循环寿命MoreCyclewi过放电的影响损害电池性能.强制过放电,电压可能反极.反复的过放电,性能迅速降低推荐以下放电截止电压: For1series(3.7V)connection:2.8V以上. For2series(7.4V)connection:6.0V以上 For3series(11.1V)connection:9.0V以上 For4series(14.8V)connection:12.0V以上过放电的影响损害电池性能.储存特性室温,满充电条件下,电池自放电率3%左右字放电率小于NiCd&NiMH字放电率取决与充电状态和环境温度自放电电流包括:自身消耗电流+保护元件电流储存特性室温,满充电条件下,电池自放电率3%左右储存特性储存特性储存特性

不可循环的容量损失100%充电状态损失容量是最大的储存特性

不可循环的容量损失100%充电状态损失容量是最大不可逆的容量损失电池可能损失容量10%损失的更快:

高温and高充电状态.存放状态40%~60%较低的自放电.大约10%每年.充电活化可以恢复可逆容量.不可逆的容量损失电池可能损失容量10%储放注意温度&湿度

湿度:65

20% 50to60℃:1week 40to50℃:4weeks 30to40℃:12weeks2)从用电器拆下存放电池不适合满充电存放,长期存放或运输,应该定期对电池预充电,4)每6个月应该充电10%.保证电池容量40%~60%储放注意温度&湿度循环寿命*循环寿命的终止:保证放电在80%的额定容量为止的循环次数*GP规格书有详细描述循环寿命*循环寿命的终止:保证放电在80%的额定容量为止的循1865L200循环寿命0.2C&1CRate1865L200循环寿命0.2C&1CRate放电特性-循环Ri的增大导致放电电压的降低放电特性-循环Ri的增大导致放电电压的降低循环寿命的因素过充电压过高.连续长时间充电.充放电流过大.过放电-低于保护工作电压.环境温度过高.循环寿命的因素过充电压过高.方型锂电池方型锂电池电池特点尺寸小重量轻适合轻便用电器

PDA,手提电话,便携式DVDetc.高能量密度,相比NiCd&NiMH

电池特点尺寸小方型锂电池结构方型锂电池结构方型锂电充电厚度变化

GP413048L60方型锂电充电厚度变化

GP413048L60相关电池的厚度相关电池的厚度安全性安全性内容摘要安全机理安全标准保护元件内容摘要摘要Li-ion电池内含易燃物,必需确保安全预防电池滥用或非正常使用导致事件发生防止电池过充,过放,或过大电流.保护元件与电池整合一起装配.摘要Li-ion电池内含易燃物,必需确保安全圆柱锂电的头部结构PTC激光点焊排气孔泻压孔绝缘圈正极TAB防爆阀负极TAB圆柱锂电的头部结构PTC激光点焊排气孔泻压孔绝缘圈正极TAPTC用途高温,大电流,增加电池的内阻.保护电流温度达到120-130C,电流切断

保护外部短路

PTC用途高温,大电流,增加电池的内阻.切断电流压力增大切断电流压力增大排气孔开放压力近一步增加,释放压力&气体防止电池爆炸排气孔开放压力近一步增加,释放压力&气体防止电池爆炸排气孔的用途过热发生时,电池内压力增加,用于排气泻压

过充电

过放电

燃烧防止爆炸.

排气孔的用途过热发生时,电池内压力增加,用于排气泻压3-层隔膜的用途正PPPPPE温度超过135to140ºC,PP层仍然完好,但是PE层已经阻断了电解液的流通,从而阻断电流通过负3-层隔膜的用途正PPPPPE温度超过135to140PrismaticType安全机理及排气正常状态滥用之后PrismaticType安全机理及排气正常状态滥用之后PrismaticType正常状态滥用之后PrismaticType正常状态滥用之后Prismatic型的泻压孔GPCompetitor压力范围±2bar±5barP