鋰電池培訓(xùn)資料

鋰電池培訓(xùn)資料

1：常見電池分類

2：鋰電池的基礎(chǔ)知識(shí)

3：鋰電池的應(yīng)用場(chǎng)合

4：電芯品牌的鑒別

5：電池保護(hù)板淺談

6：電池的相關(guān)認(rèn)證

7：關(guān)于電池的安全問題一次電池（不可充電電池）?金屬鋰電池：鋰錳電池、鋰亞電池、鋰鐵電池?干電池：鋅錳干電池、堿性鋅錳電池?貯備電池：銀鋅電池二次電池（可充電電池）?可充電電池：鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋅空氣電池、液態(tài)鋰離子電池、聚合物鋰離子電池其它電池（只能發(fā)電，不能儲(chǔ)電）?燃料電池：氫氧燃料電池、直接甲醇燃料電池?太陽(yáng)能電池：?jiǎn)尉Ч杼?yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池、非晶硅太陽(yáng)能電池、光敏化學(xué)太陽(yáng)能電池常見電池分類鋰離子電池的基礎(chǔ)知識(shí)鋰離子電池外殼的分類●鋼殼鋰離子電池1：早期角形鋰離子電池大多為鋼殼，多用于手機(jī)電池，后由于鋼殼重量比能量低，且安全性差，逐步被鋁殼和軟包裝鋰離子電池所替代。目前仍有一些小廠采用鋼殼制作B品手機(jī)電池和一些低附加值的MP3,MP4電池。2：但在柱式鋰電池當(dāng)中，有另外一種景象，絕大部分廠商都以鋼材作為電池外殼材質(zhì)，因?yàn)殇撡|(zhì)材料的物理穩(wěn)定性，抗壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋁殼材質(zhì)，在各個(gè)廠家的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，安全裝置已經(jīng)放置在電池芯內(nèi)部，鋼殼柱式電池的安全性已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)新的高度，君不見目前絕大部分的筆記型電腦電池的電芯均以鋼殼作為載體的?！皲X殼鋰離子電池鋁殼鋰離子電池由于質(zhì)量較輕且安全性稍優(yōu)于鋼殼鋰離子電池，目前已成為手機(jī)電池的主力軍。由于鋁殼開模成本較高，因此型號(hào)比較少，且訂單起訂量要求較高，主要型號(hào)集中于一些常見手機(jī)電池型號(hào)?！褴洶b鋰離子電池軟包裝鋰離子電池由于其質(zhì)量輕，開模成本較低，安全性高等優(yōu)點(diǎn)，逐步在擴(kuò)大其市場(chǎng)份額。主要應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品，目前也逐漸往手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)工具等市場(chǎng)發(fā)展。可以預(yù)見在未來幾年內(nèi)軟包裝鋰離子電池的市場(chǎng)份額還將繼續(xù)穩(wěn)步擴(kuò)大，應(yīng)用范圍更加廣泛，因外包為鋁塑膜，抗壓力很弱，限于目前國(guó)內(nèi)封裝廠的技術(shù)和環(huán)境限制，發(fā)生鼓脹的比例還是較為偏高。鋰離子電池正極材料的分類●鈷酸鋰正極材料目前用量最大最普遍的鋰離子電池正極材料，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、比容量高、綜合性能突出、但是其安全性差、成本非常高，主要用于中小型號(hào)電芯，標(biāo)稱電壓3.7V?！皴i酸鋰正極材料一種成本低、安全性好的正極材料，但是其材料本身并不太穩(wěn)定，容易分解產(chǎn)生氣體，因此多用于和其它材料混合使用，以降低電芯成本，但其循環(huán)壽命衰減較快，容易發(fā)生鼓脹，壽命相對(duì)短，主要用于大中型號(hào)電芯，動(dòng)力電池方面，其標(biāo)稱電壓為3.8V?！皲囨団掑i三元正極材料一種在容量與安全性方面比較均衡的材料，循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰，前期由于技術(shù)原因其標(biāo)稱電壓只有3.5-3.6V，在使用范圍方面有所限制，但到目前，隨著配方的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善，電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V，在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過鈷酸鋰水平，全球5大電芯品牌SANYO，PANASONIC，SONY，LG，SAMSUNG已推出三元材料的電芯，相當(dāng)部分的筆記型電池線都用三元材料的電芯替換了之前的鈷酸鋰電芯，SANYO，SAMSUNG柱式電池方面更是全面停產(chǎn)鈷酸鋰電芯轉(zhuǎn)向三元電芯的制造，目前國(guó)內(nèi)外小型的高倍率動(dòng)力電池大部分使用三元正極材料?！窳姿徼F鋰正極材料目前廣受關(guān)注的一種新興鋰離子電池材料，其突出特點(diǎn)是安全性非常好，不會(huì)爆炸，循環(huán)性能非常優(yōu)秀可達(dá)到2000周，這些特點(diǎn)使其非常適合電動(dòng)汽車、電動(dòng)工具等領(lǐng)域。其標(biāo)稱電壓只有3.2-3.3V，因此其保護(hù)線路部分也與常用鋰離子電池有所區(qū)別，但他的缺點(diǎn)也比較明顯，能量密度遠(yuǎn)低于鈷酸鋰和三元材料。鋰離子電池正極材料的特性項(xiàng)目鈷酸鋰(LiCoO2)鋰鎳鈷錳三元(LiNiCoMnO2)錳酸鋰(LiMn2O4)磷酸鐵鋰(LiFePO4)振實(shí)密度（g/cm3）2.8～3.02.0～2.32.2～2.41.0～1.4比表面積（m2/g）0.4～0.60.2～0.40.4～0.812～20克容量(mAh/g)135～140140～18090～100130～140電壓平臺(tái)(V)3.73.53.83.2循環(huán)性能≥500次≥500次≥300次≥2000次過渡金屬貧乏貧乏豐富非常豐富原料成本很高高低廉低廉環(huán)保含鈷含鎳、鈷無毒無毒安全性能差較好良好優(yōu)秀適用領(lǐng)域中小電池小電池/小型動(dòng)力電池動(dòng)力電池、低成本電池動(dòng)力電池/超大容量電源鋰離子電池主要結(jié)構(gòu)成分●正極材料（鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷酸鋰等及其混合物）●負(fù)極材料（人造石墨、改性天然石墨等）●隔膜材料（聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜或兩者的復(fù)合膜）●電解液（EC、PC、DEC、DMC、EMC等溶劑和六氟磷酸鋰配成的溶液）●正負(fù)極端子（正負(fù)極耳）●外殼（鋼殼、鋁殼、鋁塑膜）鋰離子電池的工作原理充電放電鋰電池的應(yīng)用場(chǎng)合

消費(fèi)類電子消費(fèi)類電子消費(fèi)類電子消費(fèi)類電子消費(fèi)類電子高端消費(fèi)類電子工業(yè)工具類電子新型電子產(chǎn)品儀器儀表產(chǎn)品儀器儀表產(chǎn)品儀器儀表產(chǎn)品醫(yī)用設(shè)備儀器產(chǎn)品行政辦公產(chǎn)品電芯品牌的鑒別●國(guó)外主要圓柱鋰離子電池供應(yīng)商SANYO、SONY、PANASONIC、LG、SAMSUNG等●國(guó)內(nèi)主要一線圓柱鋰離子電池供應(yīng)商力神、比克、ATL等●國(guó)內(nèi)主要二線圓柱鋰離子電池供應(yīng)商華粵寶、創(chuàng)明、豪鵬、德朗能、毅力●國(guó)外主要鋁殼鋰離子電池供應(yīng)商SANYO、LG、SAMSUNG、PANASONIC●國(guó)外主要鋰聚合物電池供應(yīng)商SONY、SAMSUNG●國(guó)內(nèi)主要鋁殼鋰離子電池供應(yīng)商比亞迪、力神、光宇、比克、邦凱●國(guó)內(nèi)主要鋰聚合物電池供應(yīng)商ATL、力神、優(yōu)科●國(guó)內(nèi)主要軟包鋰離子電池供應(yīng)商優(yōu)科、精進(jìn)能源、力神、光宇、

TCL、邦凱、美拜18650鋰電池用途：由于單位密度的容量很大，所以常用于大部份用于筆記本電池，因18650在工作中的穩(wěn)定性能非常好,廣泛應(yīng)用于各大電子領(lǐng)域:常用于高檔強(qiáng)光手電、隨身電源,無線數(shù)據(jù)傳輸器，電熱保暖衣、鞋，便攜式儀器儀表，便攜式照明設(shè)備，便攜式打印機(jī),工業(yè)儀器,醫(yī)療儀器等尺寸：18650這幾個(gè)數(shù)字，代表外表尺寸：18指電池直徑18.0mm，650指電池高度65.0mm

（我們普通的5號(hào)電池[AA電池]，尺寸是14500）種類：18650電池有鋰離子電池和鎳氫電池，由于鎳氫的現(xiàn)在用得很少，所以現(xiàn)在說18650電池，沒特別說明的，就是指18650鋰離子電池。電壓及容量規(guī)格:

鋰離子電池電壓為3.6V－3.7常見容量為1500MAH-2600MAH，現(xiàn)在最高容量為3000MAH。柱式電芯三洋電芯紅色透明外包軟PVC材質(zhì)唯有三洋獨(dú)有，所有電芯均統(tǒng)一包裝，容量級(jí)別和類型區(qū)別在正極絕緣帽顏色松下電芯松下獨(dú)有的點(diǎn)陣標(biāo)示，所有電芯均統(tǒng)一包裝，容量級(jí)別和類型區(qū)別在PVC顏色索尼電芯索尼標(biāo)示UL認(rèn)證標(biāo)志批號(hào)，區(qū)域號(hào)LG電芯LG標(biāo)示生成批號(hào)，區(qū)域，客戶代碼三星電芯配對(duì)代號(hào)容量標(biāo)示2200mah批號(hào)三星SDI標(biāo)示鋰電池（可充型）之所以需要保護(hù)，是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池鋰電組件總會(huì)跟著一塊精致的保護(hù)板出現(xiàn)。

鋰電池保護(hù)板淺談?dòng)布Ｗo(hù)和軟件保護(hù)的對(duì)比●硬件保護(hù)電路的保護(hù)參數(shù)是預(yù)先在IC內(nèi)部設(shè)定好的，外部無法更改保護(hù)參數(shù)，優(yōu)點(diǎn)是性能穩(wěn)定價(jià)格低廉，缺點(diǎn)是參數(shù)只能一對(duì)一對(duì)號(hào)入座?！褴浖Ｗo(hù)智能保護(hù)芯片的保護(hù)參數(shù)可以通過上位機(jī)電腦對(duì)線路板進(jìn)行設(shè)定編程，以達(dá)到最終想要的保護(hù)參數(shù)，優(yōu)點(diǎn)是通用性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，軟件操作稍復(fù)雜。

硬件保護(hù)充電控制IC過放控制過充控制+-充電電量硬件保護(hù)充電控制IC過放控制過充控制+-充電電量硬件保護(hù)充電控制IC過放控制過充控制+-充電電量硬件保護(hù)充電控制IC過放控制過充控制+-充電電量硬件保護(hù)充電控制IC過放控制過充控制+-充電電量STOP3.8-4.1V此時(shí)充電控制MOS打開硬件保護(hù)放電控制IC過放控制過充控制+-放電電量硬件保護(hù)放電控制IC過放控制過充控制+-放電電量硬件保護(hù)放電控制IC過放控制過充控制+-放電電量硬件保護(hù)放電控制IC過放控制過充控制+-放電電量硬件保護(hù)放電控制IC過放控制過充控制+-放電電壓2.3-2.5V此時(shí)放電控制MOS打開STOP18650專用3.7V單節(jié)板保護(hù)板實(shí)物圖普通兩節(jié)7.4V保護(hù)板帶溫度開關(guān)的兩節(jié)7.4V保護(hù)板帶電量管理兩節(jié)7.4V智能硬件保護(hù)板普通三節(jié)11.1V保護(hù)板大電流三節(jié)11.1V保護(hù)板帶SMBUS通訊協(xié)議的三節(jié)大電流硬件保護(hù)板保護(hù)板正面保護(hù)板背面普通四節(jié)保護(hù)板大電流普通四節(jié)保護(hù)板大電流帶虛擬電量顯示及充放電獨(dú)立的四節(jié)保護(hù)板帶I2C通訊協(xié)議和電量平衡的智能大電流七節(jié)軟件控制保護(hù)板鋰電池的相關(guān)認(rèn)證●CE認(rèn)證●UL認(rèn)證●3C認(rèn)證●RoHS指令鋰電池的相關(guān)認(rèn)證CE認(rèn)證

“CE”標(biāo)志是一種安全認(rèn)證標(biāo)志，被視為制造商打開并進(jìn)入歐洲市場(chǎng)的護(hù)照。凡是貼有“CE”標(biāo)志的產(chǎn)品就可在歐盟各成員國(guó)內(nèi)銷售，無須符合每個(gè)成員國(guó)的要求，從而實(shí)現(xiàn)了商品在歐盟成員國(guó)范圍內(nèi)的自由流通。在歐盟市場(chǎng)“CE”標(biāo)志屬?gòu)?qiáng)制性認(rèn)證標(biāo)志，不論是歐盟內(nèi)部企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品，還是其他國(guó)家生產(chǎn)的產(chǎn)品，要想在歐盟市場(chǎng)上自由流通，就必須加貼“CE”標(biāo)志，以表明產(chǎn)品符合歐盟《技術(shù)協(xié)調(diào)與標(biāo)準(zhǔn)化新方法》指令的基本要求。這是歐盟法律對(duì)產(chǎn)品提出的一種強(qiáng)制性要求。

CE兩字，是從法語(yǔ)“Communate

Europpene”縮寫而成，是歐洲共同體的意思。歐洲共同體后來演變成了歐洲聯(lián)盟（簡(jiǎn)稱歐盟）。鋰電池的相關(guān)認(rèn)證UL認(rèn)證UL是英文保險(xiǎn)商試驗(yàn)所（UnderwriterLaboratoriesInc.）的簡(jiǎn)寫。UL安全試驗(yàn)所是美國(guó)最有權(quán)威的，也是界上從事安全試驗(yàn)和鑒定的較大的民間機(jī)構(gòu)。它是一個(gè)獨(dú)立的、非營(yíng)利的、為公共安全做試驗(yàn)的專業(yè)機(jī)構(gòu)。它采用科學(xué)的測(cè)試方法來研究確定各種材料、裝置、產(chǎn)品、設(shè)備、建筑等對(duì)生命、財(cái)產(chǎn)有無危害和危害的程度；確定、編寫、發(fā)行相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和有助于減少及防止造成生命財(cái)產(chǎn)受到損失的資料，同時(shí)開展實(shí)情調(diào)研業(yè)務(wù)?？傊饕獜氖庐a(chǎn)品的安全認(rèn)證和經(jīng)營(yíng)安全證明業(yè)務(wù)，其最終目的是為市場(chǎng)得到具有相當(dāng)安全水準(zhǔn)的商品，為人身健康和財(cái)產(chǎn)安全得到保證作出貢獻(xiàn)。就產(chǎn)品安全認(rèn)證作為消除國(guó)際貿(mào)易技術(shù)壁壘的有效手段而言，UL為促進(jìn)國(guó)際貿(mào)易的發(fā)展也發(fā)揮著積極的作用。鋰電池的相關(guān)認(rèn)證3C認(rèn)證就是中國(guó)強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證制度，英文名稱ChinaCompulsoryCertification，英文縮寫CCC。3C認(rèn)證的全稱為”強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證制度”，它是各國(guó)政府為保護(hù)消費(fèi)者人身安全和國(guó)家安全、加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量管理、依照法律法規(guī)實(shí)施的一種產(chǎn)品合格評(píng)定制度。我國(guó)政府為兌現(xiàn)入世承諾，于2001年12月3日對(duì)外發(fā)布了強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證制度，從2002年5月1日起，國(guó)家認(rèn)監(jiān)委開始受理第一批列入強(qiáng)制性產(chǎn)品目錄的19大類132種產(chǎn)品的認(rèn)證申請(qǐng)。它是我國(guó)政府按照世貿(mào)組織有關(guān)協(xié)議和國(guó)際通行規(guī)則，為保護(hù)廣大消費(fèi)者人身和動(dòng)植物生命安全，保護(hù)環(huán)境、保護(hù)國(guó)家安全，依照法律法規(guī)實(shí)施的一種產(chǎn)品合格評(píng)定制度。主要特點(diǎn)是：國(guó)家公布統(tǒng)一目錄，確定統(tǒng)一適用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)則和實(shí)施程序，制定統(tǒng)一的標(biāo)志標(biāo)識(shí)，規(guī)定統(tǒng)一的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。凡列入強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證目錄內(nèi)的產(chǎn)品，必須經(jīng)國(guó)家指定的認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證合格，取得相關(guān)證書并加施認(rèn)證標(biāo)志后，方能出廠、進(jìn)口、銷售和在經(jīng)營(yíng)服務(wù)場(chǎng)所使用。鋰電池的相關(guān)認(rèn)證RoHS指令

歐盟議會(huì)和歐盟理事會(huì)于2003年1月通過了RoHS指令，全稱是TheRestrictionoftheuseofcertainHazardoussubstancesinElectnicalandElectronicEquipment,即在電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令，也稱2002/95/EC指令，2005年歐盟又以2005/618/EC決議的形式對(duì)2002/95/EC進(jìn)行了補(bǔ)充，明確規(guī)定了六種有害物質(zhì)的最大限量值。RoHS指令涉及的產(chǎn)品范圍相當(dāng)廣泛，幾乎涵蓋了所有電子、電器、醫(yī)療、通信、玩具、安防信息等產(chǎn)品，它不僅包括整機(jī)產(chǎn)品，而且包括生產(chǎn)整機(jī)所使用的零部件、原材料及包裝件，關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)鏈。其中鉛（Pb）、汞(Hg)、六價(jià)鉻(Cr6+)、多溴聯(lián)苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)的最大允許含量為0.1%(1000ppm)，鎘(cd)為0.01%(100ppm)，該限值是制定產(chǎn)品是否符合RoHS指令的法定依據(jù)。目前軟包裝鋰離子電池常用的國(guó)產(chǎn)極耳大多在制作過程中經(jīng)過六價(jià)鉻(Cr6+)處理，可能會(huì)不符合RoHS