锂离子电池pack工艺
本培训教材包括以下内容:
一.锂离子电池基本知识简介
二.锂离子电池充、放电的特性
三.pack工艺介绍
四.电池pack中的工艺特点
五.静电的防护知识
一.锂离子电池基本知识简介
1.锂离子电池的广泛用途
发展高科技的目的是为了使其更好的服务于人类。锂离子电池自1990年问世以来,因其卓越的性能得到了迅猛的发展,并广泛地应用于社会。锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域,象大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等,且越来越多的国家将该电池应用于军事用途。应用表明,锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。
锂离子电池已经快速成为便携式设备的标准电源;锂离子电池能提供和镍氢电池一样的能量,但在重量方面则可减少大约35%,这对于象摄像机和笔记本电脑之类的用电设备来说是至关重要的。锂离子电池完全没有“记忆效应”和不含有有毒物质的优点也是使它成为标准电源的重要因素。电池是一种把化学能转化为电能的产品。
应用范围:
摄像机
移动电话
笔记本电脑
personal digital assistants (pda)
各种便携式电子设备等
2.什么是锂离子电池?
锂电池的负极材料是锂金属材料,正极是碳元素材料。
锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极材料是碳材。按照大家习惯上的命名规律,我们称这种电池为锂离子电池。
3.锂离子电池是由哪些元件组成的?
组成锂离子电池的构件
(1)电池盖
(2)正 极----活性物质为 氧化 钴锂
(3)隔 膜----一种特殊的复合膜
(4)负 极----活性物质为碳
(5)有机电解液
(6)电池壳
知识库:保护板的作用
锂离子电池块中包含有锂离子电池和电池ic保护线路,保护线路提供过充电、过放电、过电流、过电压和低电压保护。
4.锂离子电池的优越性能:
(1)工作电压高
(2)能量大
(3)循环寿命长
(4)自放电率低
(5)无记忆效应
(6)无污染
特性:
① 能量密度高:具有相同容量的锂离子电池重量仅为镍氢、镍镉电池重量的1/2左右;具有相同容量的锂离子电池体积要比镍镉电池体积小40~50%,比镍氢电池体积小20~30%。
② 电压高:单片锂离子电池电压为3.6v以上,等于3支镍镉或镍氢电池的串联电压。
③ 不污染环境:锂离子电池中不会有任何污染环境的物质。如:镉、铅等。
④ 输出容量大:锂离子电池具有1.5c连续放电的能力。
⑤ 寿命长。正常工作条件下,锂离子电池充/放循环寿命次数≥500次。
⑥ 无记忆效应。锂离子不存在镍镉电池中所谓的记忆效应。所以锂离子电池充电前不需放电。
⑦ 可快速充电:锂离子电池通常可采用≥0.5c电流快速充电,使充电过程缩短在1~2h内完成。
⑧ 成本高:与其它二次性电池相比,锂离子电池成本较高,价格贵。
5. 锂离子电池与镍镉、镍氢电池比较:
以下是镍镉、镍氢、锂离子电池性能的对比:
技术参数 镍镉电池 镍氢电池 锂离子电池
工作电压(v) 1.2 1.2 3.6
重量比能量(wh/kg) 50 65 105-140
体积比能量(wh/l) 150 200 300
充放电寿命(次) 500 500 1000
自放电率(%/月) 25-30 30-35 6-9
有无记忆效应 有 有 无
有无污染 有 无 无
注:(充电速率均为1c)
6. 锂离子电池的工作原理:
锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。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。
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。
不难看出,在锂离子电池的充放电过程中,锂离子处于从正极 → 负极 → 正极的运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象优秀的运动健将,在摇椅的两端来回奔跑。所以,专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。
电池充电、放电化学反应过程为:
充电→
licomo2+cn →
← li1-xcomo2+cnlix