版二次电池知识培训教材课件

二次电池知识培训二次电池知识培训镍氢电池镍氢电池锂离子电池锂离子电池主要内容：主要内容：1、二次电池简介；、二次电池简介；2、镍氢二次电池：包括原理、结构、工艺及应用现状；、镍氢二次电池：包括原理、结构、工艺及应用现状；3、锂离子二次电池：包括原理、结构、工艺及应用现状；、锂离子二次电池：包括原理、结构、工艺及应用现状；1.1二次电池简介二次电池简介一次电池或原电池一次电池或原电池：电池能放电，当电池电力用尽时无：电池能放电，当电池电力用尽时无法再充电的电池。法再充电的电池。市场卖的碱性电池，锰锌电池，水银电池，都是一市场卖的碱性电池，锰锌电池，水银电池，都是一次性电池。一次电池又称次性电池。一次电池又称原电池原电池，只能用来放电且在放，只能用来放电且在放电后，不能用一般的充电方法获得复原的电池，它只能电后，不能用一般的充电方法获得复原的电池，它只能将化学能一次性地转化为电能，不能将电能还原回化学将化学能一次性地转化为电能，不能将电能还原回化学能。能。化学能化学能电能电能二次电池或蓄电池二次电池或蓄电池：电池的充放电反应是可逆的。：电池的充放电反应是可逆的。放电时通过化学反应可以产生电能。通以反向电流放电时通过化学反应可以产生电能。通以反向电流(充电充电)时则可使体系回复到原来状态，即将电能以时则可使体系回复到原来状态，即将电能以化学能形式重新储存起来。化学能形式重新储存起来。化学能化学能电能电能典型的二次电池体系典型的二次电池体系NiCd电池、电池、NiMH电池和电池和LIB电池主要性能对比电池主要性能对比镍氢电池是镍氢电池是由贮氢合金负极由贮氢合金负极，镍正镍正极极，氢氧化钾电解液氢氧化钾电解液以及以及隔板隔板等组成等组成的可充电电池，它与镍镉电池的本质的可充电电池，它与镍镉电池的本质区别只是在于负极材料的不同。这种区别只是在于负极材料的不同。这种电池的电压和镍镉电池完全相同，为电池的电压和镍镉电池完全相同，为1.2伏，因此它可以直接用在使用镍伏，因此它可以直接用在使用镍镉电池的器件上。镍氢电池的设想在镉电池的器件上。镍氢电池的设想在七十年代开始有人提及，大量的研究七十年代开始有人提及，大量的研究集中在八十年代，工业化生产从九十集中在八十年代，工业化生产从九十年代初期开始。年代初期开始。1.2镍氢（镍氢（Ni/MH）电池）电池1.2.1NiMH电池的概况电池的概况与与NiCd电池相比，电池相比，NiMH电池具有以下显著电池具有以下显著优点优点：(1)能量密度高，同尺寸电池，容量是能量密度高，同尺寸电池，容量是NiCd电池的电池的1.52倍：倍：(2)无镉污染，所以无镉污染，所以NiMH电池又被称为绿色电池：电池又被称为绿色电池：(3)可大电流快速充放电；可大电流快速充放电；(4)电池工作电压也为电池工作电压也为1.2V，与，与NiCd电池有互换性。电池有互换性。1.2.2NiMH电池的优点电池的优点1.2镍氢（镍氢（Ni/MH）电池）电池1.2.3NiMH电池的工作原理电池的工作原理锌铜电池（原电池）的基本工作原理锌铜电池（原电池）的基本工作原理在介绍二次电池的工作原理前，我们先来回顾一下在介绍二次电池的工作原理前，我们先来回顾一下原原电池电池的工作原理。的工作原理。Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理或或正极的活性物质：正极的活性物质：放电时放电时：NiOOH充电时充电时：Ni(OH)2负极的活性物质：负极的活性物质：放电时放电时：H2充电时充电时：H2O电解液电解液：30%的的KOH溶液。溶液。KOH电解液的作用：电解液的作用：1、离子迁移电荷作用；、离子迁移电荷作用；2、KOH电解质水溶液中电解质水溶液中的的OH-和和H2O在充放电过在充放电过程中都参与了电极反应。程中都参与了电极反应。Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理或或过充电（即充电末期）时，两极上的反应为：过充电（即充电末期）时，两极上的反应为：氧化镍电极上（正极）：氧化镍电极上（正极）：4OH-4e2H2O十十O2贮氢电极上（负极）：贮氢电极上（负极）：2H2O+O2+4e4OH-电池过充电时的总反应：电池过充电时的总反应：0 Ni/MH电池的电容量一般均按电池的电容量一般均按正极容量正极容量限制设计，因此电限制设计，因此电池负极的容量应超过正极容量，正负极的容量比例可以达池负极的容量应超过正极容量，正负极的容量比例可以达到到1:1.2，甚至更高。这样在充电末期，正极产生的氧气可，甚至更高。这样在充电末期，正极产生的氧气可以通过隔膜在负极表面还原成以通过隔膜在负极表面还原成H2O和和OH-回到电解液中，回到电解液中，从而避免或减轻了电池内部压力积累升高的现象，保持了从而避免或减轻了电池内部压力积累升高的现象，保持了电池内压的恒定，同时又使电解液浓度不致发生巨大变化。电池内压的恒定，同时又使电解液浓度不致发生巨大变化。过充电过充电Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理为了防止充电过程后期电池内压过高，电池中装有防爆装置。为了防止充电过程后期电池内压过高，电池中装有防爆装置。Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理过放电过放电虽然过放电时，电池总反应的净结果为零，但要出现反虽然过放电时，电池总反应的净结果为零，但要出现反极现象。由于在正极上产生的氢气会在负极上新化合，极现象。由于在正极上产生的氢气会在负极上新化合，同样也保持了体系的稳定。另外，负极活性物质氢以氢同样也保持了体系的稳定。另外，负极活性物质氢以氢原子态能以相当高的密度吸附于贮氢合金中，在这样的原子态能以相当高的密度吸附于贮氢合金中，在这样的电极上，吸放氢反应能平稳地进行，放电性能较镉电极上，吸放氢反应能平稳地进行，放电性能较镉-镍镍电池而言得以提高。电池而言得以提高。当电池过放电（即放电末期）时，电极反应为：当电池过放电（即放电末期）时，电极反应为：氧化镍氧化镍电极电极（正极）上：（正极）上：2H2O+2eH2+2OH-贮氢电极（负极）上：贮氢电极（负极）上：H2+2OH-2e2H2O 电池过放电时的总反应：电池过放电时的总反应：0 Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理电池充电特性电池充电特性 第一阶段第一阶段 当恒定电流刚充入放当恒定电流刚充入放完电的电池时，由于电池完电的电池时，由于电池内阻产生压降，所以电池内阻产生压降，所以电池电压很快上升（电压很快上升（A A点）。此点）。此后，电池开始接受电荷，后，电池开始接受电荷，电池电压以较低的速率持电池电压以较低的速率持续上升。在这个范围内续上升。在这个范围内（ABAB之间），电化学反应之间），电化学反应以一定的速率产生氧气，以一定的速率产生氧气，同时氧气也以同样的速率同时氧气也以同样的速率与氢气化合，因此，电池与氢气化合，因此，电池内部的温度和气体压力都内部的温度和气体压力都很低。很低。Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理电池充电特性电池充电特性 第二阶段第二阶段经过一定时间后（经过一定时间后（C C点），点），电解液中开始产生气泡，电解液中开始产生气泡，这些气泡聚集在极板表面，这些气泡聚集在极板表面，使极板的有效面积减小，使极板的有效面积减小，所以电池的内阻抗增加，所以电池的内阻抗增加，电池电压开始较快上升。电池电压开始较快上升。这是接近充足电的信号。这是接近充足电的信号。Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理电池充电特性电池充电特性 第三阶段第三阶段充足电后，充入电池的电流不是转充足电后，充入电池的电流不是转换为电池的贮能，而是在正极板上产生换为电池的贮能，而是在正极板上产生氧气。氧气是由于电解液电解而产生的。氧气。氧气是由于电解液电解而产生的。在氢氧化钾和水组成的电解液中，氢氧在氢氧化钾和水组成的电解液中，氢氧离子变成氧、水和自由电子，反应式为离子变成氧、水和自由电子，反应式为4OHO2+2H2O+4e虽然电解液产生的氧气能很快在负虽然电解液产生的氧气能很快在负极板表面的电解液中复合，但是电池的极板表面的电解液中复合，但是电池的温度仍显著升高。此外由于充电电流用温度仍显著升高。此外由于充电电流用来产生氧气，所以电池内的压力也升高。来产生氧气，所以电池内的压力也升高。由于从大量的氢氧离子中很容易分由于从大量的氢氧离子中很容易分解出氧气，所以电池内的温度急剧上升，解出氧气，所以电池内的温度急剧上升，这样就使电池电压下降。因此电池电压这样就使电池电压下降。因此电池电压曲线出现峰值（曲线出现峰值（D点）。点）。Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理充电终止控制方法充电终止控制方法 充足电后，如果不及时停止快速充电，电池的充足电后，如果不及时停止快速充电，电池的温度和内部压力将迅速上升。内部压力过大时，密温度和内部压力将迅速上升。内部压力过大时，密封电池将打开放气孔，从而使电解液逸散，造成电封电池将打开放气孔，从而使电解液逸散，造成电解液的粘稠性增大，电池的内阻增大，容量下降。解液的粘稠性增大，电池的内阻增大，容量下降。因此，为了既保证电池充足电，又不过充电，必须因此，为了既保证电池充足电，又不过充电，必须控制充电的终点，一般采用控制充电的终点，一般采用定时控制定时控制，电压控制电压控制和和温度控制温度控制等多种方法。等多种方法。Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理充电过程与充电方法充电过程与充电方法 电池的充电过程通常可分为电池的充电过程通常可分为预充电预充电、快速充电快速充电、补足充补足充电电、涓流充电涓流充电四个阶段。四个阶段。预充电预充电：对长期不用的或新电池充电时，一开始就采用快速：对长期不用的或新电池充电时，一开始就采用快速充电，会影响电池的寿命。因此，这种电池应先用小电流充充电，会影响电池的寿命。因此，这种电池应先用小电流充电，使其满足一定的充电条件，这个阶段称为预充电。电，使其满足一定的充电条件，这个阶段称为预充电。快速充电快速充电：就是用大电流充电，迅速恢复电池电能。快速充：就是用大电流充电，迅速恢复电池电能。快速充电速率一般在电速率一般在1C以上，快速充时间由电池容量和充电速率决以上，快速充时间由电池容量和充电速率决定。定。Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理充电过程与充电方法充电过程与充电方法 补足充电补足充电：采用某些快速充电止法时，快速充电终止后，电：采用某些快速充电止法时，快速充电终止后，电池并未充足电。为了保证充入池并未充足电。为了保证充入100%的电量，还应加入补足的电量，还应加入补足充电过程。补足充电速率一般不超过充电过程。补足充电速率一般不超过0.3C。涓流充电涓流充电：也称为维护充电。根据电池的自放电特性，涓流：也称为维护充电。根据电池的自放电特性，涓流充电速率一般都很低。只要电池接在充电器上并且充电器接充电速率一般都很低。只要电池接在充电器上并且充电器接通电源，在维护充电状态下，充通电源，在维护充电状态下，充电器将以某一充电速率给电池补充电荷，这样可使电池总处电器将以某一充电速率给电池补充电荷，这样可使电池总处于充足电状态。于充足电状态。Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理定时控制定时控制 根据电池的容量和充电电流，很容易确定所需的充根据电池的容量和充电电流，很容易确定所需的充电时间。这种控制方法最简单，但是由于电池的起始充电时间。这种控制方法最简单，但是由于电池的起始充电状态不完全相同，有的电池充不足，有的电池过充电，电状态不完全相同，有的电池充不足，有的电池过充电，因此，只有充电速率小于因此，只有充电速率小于0.3C时，才允许采用这种方法。时，才允许采用这种方法。充电终止控制方法充电终止控制方法 Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理充电终止控制方法充电终止控制方法 电压控制电压控制 最高电压（最高电压（Vmax）：从充电特性曲线可以看出，电池电压达到最大值时，从充电特性曲线可以看出，电池电压达到最大值时，电池即充足电。充电过程中，当电池电压达到规定值后，应立即停止快速充电池即充足电。充电过程中，当电池电压达到规定值后，应立即停止快速充电。这种控制方法的缺点是：电池充足电的最高电压随环境温度、充电速率电。这种控制方法的缺点是：电池充足电的最高电压随环境温度、充电速率而变，而且电池组中各单体电池的最高充电压也有差别，因此采用这种方法而变，而且电池组中各单体电池的最高充电压也有差别，因此采用这种方法不可能非常准确地判断电池已足充电。不可能非常准确地判断电池已足充电。电压负增量（电压负增量（V）：由于电池电压的负增量与电池组的绝对电压无关，：由于电池电压的负增量与电池组的绝对电压无关，而且不受环境温度和充电速率等因素影响，因此可以比较准确地判断电池已而且不受环境温度和充电速率等因素影响，因此可以比较准确地判断电池已充足电。这种控制方法的缺点是：电池电压出现负增量后，电池已经过充电，充足电。这种控制方法的缺点是：电池电压出现负增量后，电池已经过充电，因此电池的温度较高。此外镍氢电池充足电后，电池电压要经过较长时间，因此电池的温度较高。此外镍氢电池充足电后，电池电压要经过较长时间，才出现负增量，过充电较严重。才出现负增量，过充电较严重。电压零增量（电压零增量（0V）：镍氢电池充电器中，为了避免等待出现电压负增量镍氢电池充电器中，为了避免等待出现电压负增量的时间过久而损坏电池，通常采用的时间过久而损坏电池，通常采用0V控制法。这种方法的缺点是：充足电控制法。这种方法的缺点是：充足电以前，电池电压在某一段时间内可能变化很小，从而造成过早地停止快速充以前，电池电压在某一段时间内可能变化很小，从而造成过早地停止快速充电。为此，目前大多数镍氢电池快速充电器都采用高灵敏电。为此，目前大多数镍氢电池快速充电器都采用高灵敏0V检测，当电检测，当电池电压略有降低时（一般约为池电压略有降低时（一般约为10mV），立即停止快速充电。），立即停止快速充电。Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理充电终止控制方法充电终止控制方法 温度控制温度控制 最高温度（最高温度（Tmax）：充电过程中，通常当电池温度达到充电过程中，通常当电池温度达到45时，应立即停时，应立即停止快速充电。电池的温度可通过与电池装在一起的热敏电阻来检测。这种方止快速充电。电池的温度可通过与电池装在一起的热敏电阻来检测。这种方法的缺点是热敏电阻的响应时间较长，温度检测有一定滞后，同时，电池的法的缺点是热敏电阻的响应时间较长，温度检测有一定滞后，同时，电池的最高工作温度与环境温度有关。当环境温度过低时，充足电后，电池的温度最高工作温度与环境温度有关。当环境温度过低时，充足电后，电池的温度也达不到也达不到45。温升（温升（T）：为了消除环境影响，可采用温升控制法。当电池的温升达到为了消除环境影响，可采用温升控制法。当电池的温升达到规定值后，立即停止快速充电。为了实现温升控制，必须用两只热敏电阻，规定值后，立即停止快速充电。为了实现温升控制，必须用两只热敏电阻，分别检测电池温度和环境温度。分别检测电池温度和环境温度。温度变化率（温度变化率（T/t）：镍氢电池充足电后，电池温度迅速上升，当电池：镍氢电池充足电后，电池温度迅速上升，当电池温度每分钟上升温度每分钟上升1时，应当立即终止快速充电，这种充电控制方法，近年时，应当立即终止快速充电，这种充电控制方法，近年来被普遍采用。应当说明，由于热敏电阻的阻值与温度关系是非线性的，因来被普遍采用。应当说明，由于热敏电阻的阻值与温度关系是非线性的，因此，为了提高检测精度应设法减小热敏电阻非线性的影响。此，为了提高检测精度应设法减小热敏电阻非线性的影响。Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理充电终止控制方法充电终止控制方法 综合控制综合控制 上述各种控制方法各有优缺点。为了上述各种控制方法各有优缺点。为了保证在任何情况下，均能准确可靠地控制保证在任何情况下，均能准确可靠地控制电池的充电状态，目前快速充电器中通常电池的充电状态，目前快速充电器中通常采用包括定时控制、电压控制和温度控制采用包括定时控制、电压控制和温度控制的综合控制法。的综合控制法。Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理正极材料正极材料NiMH电池的容量为正极所限制，进一步改电池的容量为正极所限制，进一步改进球形进球形Ni(OH)2正极材料的性质对于提高电池的综正极材料的性质对于提高电池的综合性能有重要意义。对正极材料的研究与开发着重合性能有重要意义。对正极材料的研究与开发着重在，通过材料制备技术的研究，进一步控制在，通过材料制备技术的研究，进一步控制Ni(OH)2的形状、化学组成、粒径分布、结构缺陷的形状、化学组成、粒径分布、结构缺陷及表面活性等，从而进一步提高正极的放电容量及及表面活性等，从而进一步提高正极的放电容量及循环稳定性等性能。循环稳定性等性能。Ni/MH电池的工作原理电池的工作原理负极材料负极材料含氢合金含藏了近乎体积含氢合金含藏了近乎体积6001000倍的氢。为了发挥作为电池负极的倍的氢。为了发挥作为电池负极的功能，除含氢能力巨大外，还要求以下几点：功能，除含氢能力巨大外，还要求以下几点：氢的释放速度快，催化活性高，电极反应的可逆性好；氢的释放速度快，催化活性高，电极反应的可逆性好；在电池可使用的温度范围内，氢压（氢平衡压）低；在电池可使用的温度范围内，氢压（氢平衡压）低；对氢的吸入、放出产生的劣化少，不会导致合金成为粉末或弯向一边；对氢的吸入、放出产生的劣化少，不会导致合金成为粉末或弯向一边；在较宽的温度范围内，具有较大电化学容量；在较宽的温度范围内，具有较大电化学容量；能稳定生产，初期活化次数要少。能稳定生产，初期活化次数要少。研究开发中的储氢负极合金体系有研究开发中的储氢负极合金体系有AB5型混合稀土系合金型混合稀土系合金、AB2型型Laves相合金相合金、AB型钛镍系合金型钛镍系合金、A2B型型MgNi系合金系合金和和钒基固溶体型合金钒基固溶体型合金等。等。其中其中A金属金属(La,Ti,Zr等等)可以大量吸进氢气，形成稳定的氢化物。而可以大量吸进氢气，形成稳定的氢化物。而B金属金属(Ni,Co,Fe,Mn等等)不能形成稳定的氢化物，但氢很容易在其中移动。也就是不能形成稳定的氢化物，但氢很容易在其中移动。也就是说，说，A金属控制着氢的吸藏量，而金属控制着氢的吸藏量，而B金属控制着吸放氢气的可逆性。其中，由金属控制着吸放氢气的可逆性。其中，由于于AB5型混合稀土系合金具有良好的性能价格比，现已成为国内外型混合稀土系合金具有良好的性能价格比，现已成为国内外Ni/MH电电池生产中使用最为广泛的负极材料，池生产中使用最为广泛的负极材料，对对AB5型混合稀土系合金的进型混合稀土系合金的进步改进步改进着重在合金的成分、结构的优化及表面改性处理等方面，力求进一步提高合着重在合金的成分、结构的优化及表面改性处理等方面，力求进一步提高合金的综合性能。金的综合性能。1.2.4NiMH电池的结构和性能电池的结构和性能 镍氢电池由氢氧化镍正极，镍氢电池由氢氧化镍正极，储氢合金负极，隔膜纸，电解液，储氢合金负极，隔膜纸，电解液，钢壳，顶盖，密封圈等组成。在钢壳，顶盖，密封圈等组成。在圆柱形电池中，正负极用隔膜纸圆柱形电池中，正负极用隔膜纸分开卷绕在一起，然后密封在钢分开卷绕在一起，然后密封在钢壳中的。在方形电池中，正负极壳中的。在方形电池中，正负极由隔膜纸分开后叠成层状密封在由隔膜纸分开后叠成层状密封在钢壳中。钢壳中。目前商品目前商品NiMH电池的形状电池的形状有圆柱形、方形和扣式等多种类有圆柱形、方形和扣式等多种类型。按电池的正极制造工艺分类型。按电池的正极制造工艺分类则有烧结式和泡沫镍式则有烧结式和泡沫镍式(含纤维含纤维镍式）两种类型。镍式）两种类型。NiMH电池的典型充电曲线电池的典型充电曲线由图看出，在较高电流充电后期必然出由图看出，在较高电流充电后期必然出现充电电压下降和温度上升的现象，由现充电电压下降和温度上升的现象，由此可以作为快速充电的控制方法，即用此可以作为快速充电的控制方法，即用V和和t控制。控制。NiMH电池典型温度特性电池典型温度特性NiMH电池在电池在20条件下的放电性能最佳。由于低条件下的放电性能最佳。由于低温下温下(0以下以下)MH的活性低和高温时的活性低和高温时(40以上以上)MH易易于分解析出于分解析出H2，致使电池的放电容量明显下降，甚至，致使电池的放电容量明显下降，甚至不能工作。不能工作。NiMH电池典型的循环寿命特性电池典型的循环寿命特性NiMH电池典型的不同倍率放电特性电池典型的不同倍率放电特性良好的高倍率放电特性良好的高倍率放电特性长的循环寿命长的循环寿命1.2.7NiMH电池的应用电池的应用手机与镍氢电池手机与镍氢电池1.2.7NiMH电池的应用电池的应用笔记本电脑与镍氢电池笔记本电脑与镍氢电池1.2.7NiMH电池的应用电池的应用混合动力车与镍氢电池混合动力车与镍氢电池1.2.7NiMH电池的应用电池的应用混合动力车与镍氢电池混合动力车与镍氢电池1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.1锂离子二次电池的概况锂离子二次电池的概况锂锂是金属中最轻的元素，且标准电极电位为是金属中最轻的元素，且标准电极电位为-3.045V，是金，是金属元素中电位最负的一个元素。且锂离子可以在属元素中电位最负的一个元素。且锂离子可以在TiS2和和MoS2等嵌入化合物中嵌入或脱嵌。等嵌入化合物中嵌入或脱嵌。锂离子电池锂离子电池：分别用二个：分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电的转移来完成电池充放电工作的独特机理的锂离子工作的独特机理的锂离子电池形象地称为电池形象地称为“摇椅式摇椅式电池电池”，俗称，俗称“锂电锂电”。电子技术的发展，对高比能量的移动电源需求量加电子技术的发展，对高比能量的移动电源需求量加剧。锂离子电池是一种理想的可移动电源，具有体积小，剧。锂离子电池是一种理想的可移动电源，具有体积小，重量轻，放电电压高，比能量大等优点。自从重量轻，放电电压高，比能量大等优点。自从1990年年SONY公司推出世界上第一只锂离子电池，到公司推出世界上第一只锂离子电池，到2001年为年为止，整个市场每年约止，整个市场每年约4亿只该类电池用于纯消费类电子产亿只该类电池用于纯消费类电子产品。便携式摄像机、移动电话、手提电脑等品。便携式摄像机、移动电话、手提电脑等95以上使以上使用锂离子二次电池作为主要电源。用锂离子二次电池作为主要电源。1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.1锂离子二次电池的概况锂离子二次电池的概况1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.1锂离子二次电池的概况锂离子二次电池的概况锂离子电池的历史锂离子电池的历史1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.1锂离子二次电池的概况锂离子二次电池的概况锂离子电池的优点锂离子电池的优点1、高能量密度高能量密度：100Wh/Kg以上，为镍镉电池的三倍，镍氢电池的两倍；以上，为镍镉电池的三倍，镍氢电池的两倍；2、电压平台高电压平台高：3.6V，镍基电池为，镍基电池为1.2V；3、低温下工作优低温下工作优：在：在-2060的温度范围内工作，低温下的工作优于其它电的温度范围内工作，低温下的工作优于其它电池池；4、低维护性低维护性：没有记忆效应，无需定期放电，最理想的保存方式，就是在：没有记忆效应，无需定期放电，最理想的保存方式，就是在40%充电后冷藏保存，可以保存达十年之久充电后冷藏保存，可以保存达十年之久；5、低自放电率低自放电率：约：约6/月；月；6、长循环寿命长循环寿命(1000次，次，100DOD)；7、环保环保：无重金属，无污染。：无重金属，无污染。1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.1锂离子二次电池的概况锂离子二次电池的概况锂离子电池的优点锂离子电池的优点镉镍、氢镍、锂离子蓄电池性能对比镉镍、氢镍、锂离子蓄电池性能对比 1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.1锂离子二次电池的概况锂离子二次电池的概况锂离子电池的缺点锂离子电池的缺点1、安全性能问题安全性能问题：需复杂的保护线路；：需复杂的保护线路；2、放电倍率低放电倍率低：1C2C；3、易于老化易于老化：存储的锂离子电池照样会容量衰竭；：存储的锂离子电池照样会容量衰竭；4、价格昂贵价格昂贵。一般认为，锂离子电池起火爆炸是由于其一般认为，锂离子电池起火爆炸是由于其内部化学原理内部化学原理和和成成分导致的。由于人分导致的。由于人们想在单位密度中储存更多的能量，这就导致了锂离子电池中碳、氧和易燃液体的们想在单位密度中储存更多的能量，这就导致了锂离子电池中碳、氧和易燃液体的含量不断增加。与此同时除了正极、负极以及隔离膜之外，锂离子电池内部还充满含量不断增加。与此同时除了正极、负极以及隔离膜之外，锂离子电池内部还充满了一种非常易燃的液体了一种非常易燃的液体锂盐类电解质。电池充电时，负极的锂离子向正极移动，锂盐类电解质。电池充电时，负极的锂离子向正极移动，电池在使用过程中，锂离子又回到负极以提供能量。在充完电的状态下，失去大部电池在使用过程中，锂离子又回到负极以提供能量。在充完电的状态下，失去大部分离子的负极非常不稳定。这个温度足以使负极分解和释放氧。随着热量积蓄，电分离子的负极非常不稳定。这个温度足以使负极分解和释放氧。随着热量积蓄，电池将会进入池将会进入“热失控热失控”状态。此时电池内部的温度将会极快地升高，最后到达电解状态。此时电池内部的温度将会极快地升高，最后到达电解液的燃点而起火爆炸。在最近导致众多大厂笔记本电脑过热和起火的液的燃点而起火爆炸。在最近导致众多大厂笔记本电脑过热和起火的SONY锂电池锂电池中，正是因为在电池制造过程中混入了过多的金属颗粒，容易在电池使用过程中发中，正是因为在电池制造过程中混入了过多的金属颗粒，容易在电池使用过程中发生短路、产生火花。才导致了这些锂离子电池的不稳定。生短路、产生火花。才导致了这些锂离子电池的不稳定。1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.1锂离子二次电池的概况锂离子二次电池的概况锂离子电池的种类锂离子电池的种类根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为1、液态锂离子电池、液态锂离子电池(lithiumionbattery,简称为简称为LIB)2、聚合物锂离子电池、聚合物锂离子电池(polymerlithiumionbattery,简称为简称为LIP)相同点相同点：液态锂离子电池和聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离：液态锂离子电池和聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的，电池的工作原理也基本一致。一般正极使用子都是相同的，电池的工作原理也基本一致。一般正极使用LiCoO2，负极，负极使用各种碳材料如石墨，同时使用铝、铜做集流体。使用各种碳材料如石墨，同时使用铝、铜做集流体。区别区别：主要区别在于：主要区别在于电解质电解质的不同的不同,锂离子电池使用的是锂离子电池使用的是液体电解质液体电解质,而聚而聚合物锂离子电池则以合物锂离子电池则以聚合物电解质聚合物电解质来代替来代替,这种聚合物可以是这种聚合物可以是“干态干态”的的,也可以是也可以是“胶态胶态”的的,目前大部分采用目前大部分采用聚合物胶体电解质聚合物胶体电解质。1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.1锂离子二次电池的概况锂离子二次电池的概况锂离子电池的种类锂离子电池的种类电解质电解质壳体壳体/包装包装隔膜隔膜集流体集流体液态锂离子电池液态锂离子电池液态液态不锈钢、铝不锈钢、铝25PE铜箔（负极）铜箔（负极）和铝箔和铝箔（正极）（正极）聚合物锂离子电聚合物锂离子电池池胶体聚合物胶体聚合物铝铝/PP复合膜复合膜没有隔膜或个没有隔膜或个PE铜箔（负极）铜箔（负极）和铝箔和铝箔（正极）（正极）1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.1锂离子二次电池的概况锂离子二次电池的概况锂离子电池的种类锂离子电池的种类由于聚合物锂离子电池使用了胶体电解质不会象液体电由于聚合物锂离子电池使用了胶体电解质不会象液体电液泄露，所以装配很容易，使得整体电池很轻、很薄。也不液泄露，所以装配很容易，使得整体电池很轻、很薄。也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题，因此可以用铝塑复会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题，因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而可以提高整个电池的比容量；聚合薄膜制造电池外壳，从而可以提高整个电池的比容量；聚合物锂离子电池还可以采用高分子作正极材料，其质量比能合物锂离子电池还可以采用高分子作正极材料，其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高量将会比目前的液态锂离子电池提高50以上。此外以上。此外,聚合聚合物锂离子电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比液态物锂离子电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比液态锂离子电池有所提高。基于以上优点，聚合物锂离子电池被锂离子电池有所提高。基于以上优点，聚合物锂离子电池被誉为下一代锂离子电池。誉为下一代锂离子电池。1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.1锂离子二次电池的概况锂离子二次电池的概况锂离子电池的种类锂离子电池的种类按按形状形状分类：圆柱形、方形和扣式分类：圆柱形、方形和扣式(或钱币形或钱币形)；按按正极材料正极材料分类：氧化钴锂型、氧化镍锂型和氧化锰锂型分类：氧化钴锂型、氧化镍锂型和氧化锰锂型1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的工作原理锂离子电池的工作原理1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的工作原理锂离子电池的工作原理1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的工作原理锂离子电池的工作原理1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性以以LiCoO2体系的锂离子二次电池为例说体系的锂离子二次电池为例说明其工作原理。一般，锂离子二次电池是明其工作原理。一般，锂离子二次电池是由由正极正极、电解液电解液、隔膜隔膜以及以及负极负极构成。充构成。充电时，正极中的锂离子从电时，正极中的锂离子从LiCoO2层状结层状结构中脱出，构中脱出，Co元素的化合价由元素的化合价由升高升高到到，正极材料发生氧化反应，同时，正极材料发生氧化反应，同时锂离子经过电解液迁移到电池的负极，在锂离子经过电解液迁移到电池的负极，在负极碳材料的层状结构内和碳化合生成负极碳材料的层状结构内和碳化合生成LiCX。电池在接上负载时，则两电极上。电池在接上负载时，则两电极上所发生的反应分别为充电时发生反应的逆所发生的反应分别为充电时发生反应的逆反应。隔膜位于正负反应电极之间，隔膜反应。隔膜位于正负反应电极之间，隔膜可以透过离子，但却不允许电子透过，同可以透过离子，但却不允许电子透过，同时当电池正负极发生一定程度的微短路时，时当电池正负极发生一定程度的微短路时，隔膜还起到阻断保护作用。隔膜还起到阻断保护作用。锂离子电池的工作原理锂离子电池的工作原理1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性电电极极反反应应锂离子电池的工作原理锂离子电池的工作原理锂离子电池的额定电压为锂离子电池的额定电压为3.7V。电池充满时的电压（称。电池充满时的电压（称为终止充电电压）一般为为终止充电电压）一般为4.2V；锂离子电池终止放电电压；锂离子电池终止放电电压为为2.75V。如果锂离子电池在使用过程中电压已降到。如果锂离子电池在使用过程中电压已降到2.75V后还继续使用，则称为过放电，对电池有损害。后还继续使用，则称为过放电，对电池有损害。1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池比较骄贵。如果不满足其充电及使用要求，锂离子电池比较骄贵。如果不满足其充电及使用要求，很容易出现爆炸，寿命下降等现象。因为锂离子电池对温很容易出现爆炸，寿命下降等现象。因为锂离子电池对温度、过压、过流及过放电很敏感，所以所有的电池内部均度、过压、过流及过放电很敏感，所以所有的电池内部均集成了热敏电阻（监控充电温度）及防过压、过流、过放集成了热敏电阻（监控充电温度）及防过压、过流、过放电保护电路。电保护电路。锂离子电池的工作原理锂离子电池的工作原理1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的充电原理锂离子电池的充电原理Iconst：恒流充电电流；：恒流充电电流；Ipre：预充电电流；：预充电电流；Ifull：充满判断电流；：充满判断电流；Vconst：恒压充电电压；：恒压充电电压；Vmin：预充结束电压及短：预充结束电压及短路判断电压路判断电压1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的充电过程分锂离子电池的充电过程分：预充电阶段预充电阶段；恒流充电阶段恒流充电阶段-恒压充电阶段恒压充电阶段。1C4.1V一一4.2V锂离子电池的充电原理锂离子电池的充电原理1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性预充电阶段预充电阶段预充电阶段是在电池电预充电阶段是在电池电压低于压低于3V时，电池不时，电池不能承受大电流的充电。能承受大电流的充电。这时有必要以小电流对这时有必要以小电流对电池进行浮充。电池进行浮充。锂离子电池的充电原理锂离子电池的充电原理1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性恒流充电阶段恒流充电阶段当电池电压达到当电池电压达到3V时，时，电池可以承受大电流电池可以承受大电流的充电了。这时应以的充电了。这时应以恒定的大电流充电。恒定的大电流充电。以使锂离子快速均匀以使锂离子快速均匀转移，这个电流值越转移，这个电流值越大，对电池的充满及大，对电池的充满及寿命越有利。寿命越有利。锂离子电池的充电原理锂离子电池的充电原理1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性恒压充电阶段恒压充电阶段当电池电压达到当电池电压达到4.2V时，达到了时，达到了电池承受电压的极限。这时应以电池承受电压的极限。这时应以4.2V的电压恒压充电。这时充电的电压恒压充电。这时充电电流逐渐降低。当充电电流小于电流逐渐降低。当充电电流小于30mA时，电池即充满了。这时时，电池即充满了。这时要停止充电。否则，电池因过充要停止充电。否则，电池因过充而降低寿命。恒压充电阶段要求而降低寿命。恒压充电阶段要求电压控制精度为电压控制精度为1%。依国家标。依国家标准，锂离子电池要能在准，锂离子电池要能在1C的充电的充电电流下，可以循环充放电电流下，可以循环充放电500次次以上。依一般的电池使用三天一以上。依一般的电池使用三天一充。这样电池的寿命应在充。这样电池的寿命应在4年。年。锂离子电池的充电原理锂离子电池的充电原理1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性用户在使用电池的时候往往发现，用户在使用电池的时候往往发现，原装电池在使用原装电池在使用1年，甚到半年左右的时年，甚到半年左右的时间就报废了，这是因为简单的充电方式间就报废了，这是因为简单的充电方式惹的祸。惹的祸。锂离子电池的充电原理锂离子电池的充电原理1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性恒压式充电原理图恒压式充电原理图 当没电的电池插在这种充电器上当没电的电池插在这种充电器上时，充电器即以最大的电流为电池时，充电器即以最大的电流为电池充电。如果在锂离子电池最虚弱的充电。如果在锂离子电池最虚弱的低压时（低于低压时（低于2.75V）就以大电流冲）就以大电流冲击，将会严重损害电池的寿命。击，将会严重损害电池的寿命。另外，这类的充电器均为直接另外，这类的充电器均为直接市电市电220V接入，转换为接入，转换为5V的低压直的低压直流。因为转换效率低下，会产生大流。因为转换效率低下，会产生大量的热。热量直接叠加在了电池上，量的热。热量直接叠加在了电池上，使电池温度过高，这对电池有很大使电池温度过高，这对电池有很大损害。损害。锂离子电池的充电原理锂离子电池的充电原理1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的充电方法锂离子电池的充电方法标准充电标准充电：在环境温度：在环境温度205的条件下，以的条件下，以0.5C5A恒恒流充电，当电池端电压达到充电限制电压流充电，当电池端电压达到充电限制电压4.20V时，改为时，改为恒压充电，直到充电电流小于恒压充电，直到充电电流小于0.01C5mA，停止充电。，停止充电。快速充电快速充电：在环境温度：在环境温度205的条件下，以的条件下，以1C5A恒流充恒流充电，当电池端电压达到充电限制电压电，当电池端电压达到充电限制电压4.2V时，改为恒压充时，改为恒压充电，直到充电电流小于电，直到充电电流小于0.01C5mA，停止充电。，停止充电。1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的充电方法锂离子电池的充电方法1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的放电特性锂离子电池的放电特性在较高放电率下在较高放电率下(1.0C以上以上)，虽然，虽然放电电压有所下降，放电电压有所下降，但截止到但截止到2.75V终止终止电压时的放电容量电压时的放电容量却降低很少。却降低很少。1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的高温性能锂离子电池的高温性能电池充电结束后，将电池放入电池充电结束后，将电池放入602的高温箱中的高温箱中恒温恒温2h，然后以，然后以1C5A电流恒流放电至电流恒流放电至2.75V。放电。放电时间不小于时间不小于54分钟。后将电池取出在环境温度分钟。后将电池取出在环境温度205的条件下搁置的条件下搁置2h,电池外观无变形、无爆裂。电池外观无变形、无爆裂。1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的低温特性锂离子电池的低温特性电池充电结束后，将电池放入电池充电结束后，将电池放入-102的低温箱中的低温箱中恒温恒温2h后，以后，以0.5C5A电流恒流放电至终止电压电流恒流放电至终止电压2.75V。放电时间不小于。放电时间不小于1.8h。后将电池取出在环境温度。后将电池取出在环境温度205的条件下搁置的条件下搁置2h，电池外观无变形、无爆裂。，电池外观无变形、无爆裂。1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的温度特性锂离子电池的温度特性放电平台电压有明显下降，但放电容量相差不大。放电平台电压有明显下降，但放电容量相差不大。1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的循环寿命锂离子电池的循环寿命在环境温度在环境温度205的条件的条件下，以下，以1C5A恒流充电，当恒流充电，当电池端电压达到充电限制电电池端电压达到充电限制电压时，改为恒压充电，直到压时，改为恒压充电，直到充电电流为充电电流为105mA，停止，停止充电；搁置充电；搁置0.5h1h，然，然后以后以1C5A电流恒流放电至电流恒流放电至终止电压终止电压2.75V，搁置，搁置0.5h1h，再进行下一个充放，再进行下一个充放电循环。直至连续两次放电电循环。直至连续两次放电容量小于容量小于80%的的1C5A放电放电容量，认为寿命终止，循环容量，认为寿命终止，循环寿命不小于寿命不小于300次。次。内阻的增加，导致充电不足内阻的增加，导致充电不足1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的储存特性锂离子电池的储存特性02540601.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的安全评估锂离子电池的安全评估1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性过过充充试试验验利用恒定电流持续给电芯充电，设定固定电压上限。电芯内部在负极上产生锂离子枝利用恒定电流持续给电芯充电，设定固定电压上限。电芯内部在负极上产生锂离子枝晶，刺穿隔膜是通过该试验最大的威胁。晶，刺穿隔膜是通过该试验最大的威胁。前提前提环境温度环境温度充电电充电电流流试验过程试验过程时间要求时间要求结果要求结果要求军工军工按标准充满电后按标准充满电后2050.2C5A直至保护电路起作用直至保护电路起作用无无不爆炸、不燃烧不爆炸、不燃烧轻工标准轻工标准QB/T25022000完全放电态的电池完全放电态的电池2050.2C5A可让保护电路起作用可让保护电路起作用12.5h不爆炸、不燃烧不爆炸、不燃烧04科技部科技部863电动车蓄电电动车蓄电池池按标准充满电，放按标准充满电，放1小时后小时后2051C1(A)电压达到电压达到5.0V或充电或充电90min不爆炸、不燃烧不爆炸、不燃烧国家标准国家标准GB/T18287-2000按标准充满电后按标准充满电后2053C5A上限电压上限电压10V，温度下降峰值温度下降峰值10后结束实后结束实验验不爆炸、不燃烧不爆炸、不燃烧UL标准标准按标准充满电后按标准充满电后205对应电流和时间进行。对应电流和时间进行。注：注：C为标称容量，为标称容量，IC为测试为测试电流电流测试时间不得少测试时间不得少于于48h不爆炸、不燃烧不爆炸、不燃烧锂离子电池的安全评估锂离子电池的安全评估短短路路试试验验1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的安全评估锂离子电池的安全评估用小电阻的导线直接连接正负极，使电池形成超大电流回路，电池内部快速升温用小电阻的导线直接连接正负极，使电池形成超大电流回路，电池内部快速升温前提前提环境温度环境温度短路方法短路方法外部电阻外部电阻时间时间结果要求结果要求军标军标按标准充满电后的电按标准充满电后的电池组池组205用导线连接正负极用导线连接正负极50m直至保护电路起作直至保护电路起作用用不爆炸、不燃烧、不爆炸、不燃烧、可正常充可正常充放电放电轻工标准轻工标准QB/T2502-2000按标准充满电后按标准充满电后205用导线连接正负极用导线连接正负极50m6h以上以上不爆炸、不燃烧不爆炸、不燃烧2004科技部科技部863电动车蓄电电动车蓄电池池按标准充满电按标准充满电1小时小时后后205用导线连接正负极用导线连接正负极10m10min不漏液、不爆炸不漏液、不爆炸或燃烧或燃烧国家标准国家标准GB/T18287-2000按标准充满电后按标准充满电后205用导线连接正负极用导线连接正负极50m温度下降峰值温度下降峰值10后结束后结束实验实验不爆炸、不燃烧，不爆炸、不燃烧，外部温度外部温度不得高于不得高于150UL标准标准按标准充满电后按标准充满电后602205用导线连接正负极用导线连接正负极0.1直至温度下降接直至温度下降接近环境温度近环境温度不爆炸、不燃不爆炸、不燃烧，外壳烧，外壳温度不得温度不得高于高于1501.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的安全评估锂离子电池的安全评估针针刺刺试试验验用铁针垂直穿透电池，持续形成内部短路用铁针垂直穿透电池，持续形成内部短路前提前提环境温度环境温度钢钉钢钉试验过程试验过程时间要求时间要求结果要求结果要求军工军工按标准充满电后按标准充满电后2053mm沿径向强力刺穿沿径向强力刺穿无规定无规定不爆炸、不燃不爆炸、不燃烧烧轻工标准轻工标准QB/T2502-2000按标准充满电后按标准充满电后2052.55mm中央与电极面垂直的方中央与电极面垂直的方向穿透向穿透放置放置6小小时时以以上上不爆炸、不燃不爆炸、不燃烧烧2004科技部科技部863电动车蓄电动车蓄电池电池按标准充满电后按标准充满电后20538mm垂直于极板的方向迅速垂直于极板的方向迅速贯穿贯穿钢针停留钢针停留在在其其中中不爆炸、不燃不爆炸、不燃烧烧UL标准标准按标准充满电后按标准充满电后205在电池的正面与侧面，在在电池的正面与侧面，在3ms内以最小加速度内以最小加速度75g，最，最大加速度大加速度125-175g撞击电池撞击电池不爆炸、不燃不爆炸、不燃烧、排烧、排出物出物5g1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性热热冲冲击击把电芯放入高温箱中，把电芯放入高温箱中，以标准规定的速度升温以标准规定的速度升温，持续的高温导致内部隔膜熔化，形成，持续的高温导致内部隔膜熔化，形成大面积内部短路大面积内部短路。前提前提升温速率升温速率上限温度上限温度时间要求时间要求结果要求结果要求军工军工按标准充满电后按标准充满电后电池组在温度（电池组在温度（-40）与（）与（70）之间循环）之间循环4次次,并在各个并在各个温度环境中恒温温度环境中恒温2小时，温度交替移动的时间不大于小时，温度交替移动的时间不大于1min，然后在，然后在25下保持下保持2小时小时不变形、不开裂、不变形、不开裂、不漏液、不漏液、可正常充可正常充放电放电轻工标准轻工标准QB/T2502-2000按标准充满电后按标准充满电后5113060min不爆炸、不燃烧不爆炸、不燃烧2004科技部科技部863电动车蓄电电动车蓄电池池按标准充满电后按标准充满电后5270220min不漏液、不变形、不漏液、不变形、不爆炸或不爆炸或燃烧燃烧国家标准国家标准GB/T18287-2000按标准充满电后按标准充满电后52150230min不爆炸、不燃烧不爆炸、不燃烧UL标准标准按标准充满电后按标准充满电后52150210min不爆炸、不燃烧不爆炸、不燃烧锂离子电池的安全评估锂离子电池的安全评估1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性如如何何采采购购1、选择使用锰酸锂材料的、选择使用锰酸锂材料的电池；电池；2、委托权威部门进行安全委托权威部门进行安全性的检测，进行现场考验；性的检测，进行现场考验；3、开展长时间、大量的安开展长时间、大量的安全测试，以检测保护电路、全测试，以检测保护电路、电芯的可靠性；电芯的可靠性；4、选择有实力的供应商为选择有实力的供应商为合作伙伴。合作伙伴。联想集团开发的安全锂离子电池联想集团开发的安全锂离子电池锂离子电池的安全评估锂离子电池的安全评估1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的结构锂离子电池的结构正极材料正极材料一般选择相对锂而言电位大于一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定的且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极，如嵌锂过渡金属氧化物做正极，如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性负极材料负极材料做为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入做为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物，如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳锂化合物，如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物，包括纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物，包括SnO、SnO2、锡复合氧化物、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=0.40.6，y=0.60.4，z=(23x5y)/2)等。等。锂离子电池的结构锂离子电池的结构1.3锂离子二次电池锂离子二次电池1.3.2锂离子电池的原理和特性锂离子电池的原理和特性锂离子电池的电解液是锂离子电池的电解液是有机溶剂有机溶剂和和