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文檔簡介

鋰離子電池介紹鋰離子電池介紹鋰離子電池介紹鋰離子電池知識魏日兵摘要1鋰離子二次電池的概況2鋰離子電池的原理和特性3鋰離子電池的應(yīng)用與發(fā)展前景4鋰離子電池材料一、學(xué)生分層要在語文學(xué)科實(shí)施分層指導(dǎo)教學(xué),教師首先要對班上十多個(gè)學(xué)生個(gè)體實(shí)施分層,這是后續(xù)分層的基礎(chǔ)工作,那么,怎樣來對他們進(jìn)行分層呢?(1)動(dòng)態(tài)分層策略。學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、知識基礎(chǔ)和情意特征等方面存在著個(gè)性差異,那么教師在教學(xué)中應(yīng)如何面向差異,對學(xué)生進(jìn)行整體分層呢?我們通過理論學(xué)習(xí)與調(diào)查研究相結(jié)合方式,對學(xué)生的“語文知識、語言積累、語言技能、學(xué)習(xí)習(xí)慣、文化素養(yǎng)、言談舉止”等六方面進(jìn)行調(diào)查研究。換言之,我們在教學(xué)活動(dòng)中觀察、收集學(xué)生的閱讀表現(xiàn),與家長交換意見來了解研究學(xué)生的閱讀能力,把握學(xué)生語文閱讀素養(yǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀,并根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)有的知識能力水平、性格習(xí)慣、家庭環(huán)境和潛力傾向等方面將學(xué)生大致劃為A、B、C三個(gè)層次:A為優(yōu)等生,B為中等生,C為學(xué)困生。同時(shí)向?qū)W生說明,這種劃分是呈動(dòng)態(tài)變化的,學(xué)生可以根據(jù)自己的能力確定自己的層次,并按相應(yīng)的規(guī)則要求自己,能上則上,該降就降,教師要不斷激勵(lì)和幫助學(xué)生,使其向更高層次邁進(jìn)。在這一層次中,教師要注意做好學(xué)生心理疏導(dǎo)工作,以免學(xué)生出現(xiàn)情緒波動(dòng),導(dǎo)致教學(xué)工作弄巧成拙。(2)排列分層策略。根據(jù)閱讀素養(yǎng)的差異給全班學(xué)生分層排列座位,我們采用“自由組合”和“特定組合”的相結(jié)合方式,將同一層面的,有共同興趣的學(xué)生組成一組;或者將不同層面的學(xué)生穿插起來組成一組。例如:C層次的學(xué)生分別與A層次、B層次的學(xué)生搭配,以擴(kuò)大他們主動(dòng)學(xué)習(xí)的空間,釋放他們的精神活力,激活他們的創(chuàng)新思維,使他們在輕松愉悅的學(xué)習(xí)交往中盡情地討論交流,積極主動(dòng)地進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)。同時(shí),也有利于教師在教學(xué)過程中實(shí)施分層策略。在這一環(huán)節(jié)中,教師應(yīng)注重學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、知識基礎(chǔ)、興趣愛好和情意特征等方面存在著的個(gè)別差異,在教學(xué)中不能用同一標(biāo)準(zhǔn)衡量學(xué)生。二、目標(biāo)分層根據(jù)因材施教的原則,制定出于A、B、C相適應(yīng)的分層教學(xué)目標(biāo),通過分層分類的教學(xué),促進(jìn)各層次的學(xué)生都能達(dá)到應(yīng)有的目標(biāo)要求。教師要根據(jù)學(xué)生不同的基礎(chǔ)和認(rèn)知能力,鉆研教材,精心備課,提出各層次明確具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù),使每個(gè)學(xué)生的個(gè)性都能得到最大限度的展現(xiàn)。(1)課前預(yù)習(xí)目標(biāo)分層關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異和不同的學(xué)習(xí)需求,教師設(shè)計(jì)有層次性的課前預(yù)習(xí)目標(biāo),讓學(xué)生根據(jù)自己的需求自主選擇完成,并要求每個(gè)學(xué)生配有一本專用的“預(yù)習(xí)記錄本”記錄預(yù)習(xí)內(nèi)容,以備檢查、反饋和總結(jié)。(2)課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)分層如高年級分層閱讀教學(xué)中,課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)分層標(biāo)準(zhǔn):A層學(xué)生應(yīng)引導(dǎo)他們創(chuàng)造性地參與學(xué)習(xí),鼓勵(lì)發(fā)表獨(dú)特的見解,敢于質(zhì)疑問難,善于想象和聯(lián)想,促進(jìn)他們探究意識與創(chuàng)新思維的發(fā)展。B層學(xué)生則要求他們在閱讀中能夠掌握并運(yùn)用適合自己的學(xué)習(xí)方法,獨(dú)立完成基本的學(xué)習(xí)任務(wù),逐步提高閱讀能力,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣;C層學(xué)生在閱讀中能夠讀通讀順課文、理解課文的生字新詞、在老師或同學(xué)的幫助下能初步理清課文脈絡(luò)。三、施教分層分層施教是個(gè)性化閱讀教學(xué)分層策略中最重要的環(huán)節(jié)。對A層學(xué)生的學(xué)習(xí),則啟發(fā)點(diǎn)撥,獨(dú)立完成。施教時(shí),教師要采用多種方式,創(chuàng)設(shè)多種機(jī)會;對B層學(xué)生,老師要用提示的方法,分組討論,合作學(xué)習(xí);對C層學(xué)生的學(xué)習(xí),教師要具體引導(dǎo),逐步完成讓每一個(gè)學(xué)生在上課的每一分鐘都積極主動(dòng)有效地參與學(xué)習(xí),達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。(1)學(xué)習(xí)內(nèi)容分層。教師應(yīng)引導(dǎo)各層次的學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好,選擇自己喜歡的內(nèi)容或印象深刻的內(nèi)容(即學(xué)習(xí)內(nèi)容分層)進(jìn)行研讀,以充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。如一位教師教學(xué)《開國大典》一文,在學(xué)生理清了課文的敘述順序之后,讓各層次的學(xué)生再次品讀課文,設(shè)想自己就是當(dāng)時(shí)一名參加開國大典的攝影記者,你會抓拍哪些難忘的鏡頭,為什么?并給自己的照片取名,配一段文字解說。有的學(xué)生抓拍的是“毛主席宣告中華人民共和國成立”的鏡頭,取名為《莊嚴(yán)的宣告》,因?yàn)檫@標(biāo)志著中國人民從此站起來了,人民可以當(dāng)家作主了;有的抓拍的是“升國旗”的鏡頭,取名為《五星紅旗,我為你驕傲》,因?yàn)樗壑鵁o數(shù)先烈的鮮血,是新中國的象征;有的抓拍的是“閱兵式”的鏡頭,取名為《威武之師》,因?yàn)閺恼n文描寫的場面中感受到人民解放軍的威武雄壯,他們捍衛(wèi)著我們美麗的祖國……每個(gè)學(xué)生又給自己抓拍的“照片”配上了解說文字。課堂上學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情高漲,說得生動(dòng)熱烈,讀得入情入境,寫得有滋有味,整個(gè)課堂靈動(dòng)飛揚(yáng)。(2)學(xué)習(xí)方法分層。學(xué)生在情緒、興趣、注意力、思維等方面存在著差異,同種方法并不一定適合所有的學(xué)生。因此,學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)時(shí),教師應(yīng)鼓勵(lì)各層次的學(xué)生靈活地采用自己熟悉的符號、擅長的學(xué)習(xí)方法和適宜的表現(xiàn)方法(即學(xué)習(xí)方法分層)去開展學(xué)習(xí)活動(dòng)從而使學(xué)生獲得最大限度的發(fā)展。如有一位教師教學(xué)《詹天佑》一文,引導(dǎo)各層次的學(xué)生潛心品讀課文,選擇自己最喜歡的內(nèi)容進(jìn)行研讀,并設(shè)計(jì)一種自己喜歡的、擅長的表達(dá)方式進(jìn)行交流。有的學(xué)生選擇了“中部鑿井和兩端同時(shí)鑿進(jìn)法”這一段,采用了“畫示意圖”的方法來交流;有的學(xué)生選擇了“克服自然困難,勘測線路”這一段,采用了“有感情朗讀”的方法來交流;有的學(xué)生選擇了“詹天佑面對帝國主義嘲笑勇于接受任務(wù)”這一段,采用了“資料介紹”法來交流。通過這些富有個(gè)性的交流,使學(xué)生的個(gè)性得到了更好地培養(yǎng)。(3)提問的分層。提問要根據(jù)水平高低,接受能力強(qiáng)弱的情況去提,先提問中下水平的學(xué)生,可以通過他們的自學(xué),獨(dú)立思考及教師的點(diǎn)撥引導(dǎo)等來回答問題。再利用他們知識上的不完善,回答問題的不完整,把問題展開,進(jìn)行討論,由淺入深,來提問中等生,在突破重難點(diǎn)時(shí),就要發(fā)揮優(yōu)等生的優(yōu)勢,啟發(fā)全體學(xué)生深入理解,并且及時(shí)進(jìn)行問題反饋。四、評價(jià)分層分層檢測評價(jià)也是分層施教過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),它是根據(jù)學(xué)生的綜合因素,實(shí)施分層評價(jià),有助于教師正確把握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,便于開展個(gè)性化閱讀教學(xué)活動(dòng)。(1)學(xué)業(yè)評價(jià)分層。學(xué)業(yè)評價(jià)的分層有三種形式:?P題目分層:教師對試卷中題目按“基礎(chǔ)題、提高題、拓展題”明確分類。C層學(xué)生在完成規(guī)定題目(基礎(chǔ)題)分值為100分,若能做一些難度較大題目,可以計(jì)入總分;B層學(xué)生做規(guī)定的題目(基礎(chǔ)題、提高題)分值為100分,若能做拓展題也計(jì)入總分;A層學(xué)生題目全做,分值是100分。?Q試卷分層:我們根據(jù)不同層次的學(xué)生提供了相應(yīng)的A、B、C三種試卷,讓學(xué)生結(jié)自己實(shí)際情況自由選擇。?R等第分層:全班學(xué)生如果都用同一試卷,對C層45分以上為良好,60分以上為優(yōu)秀;B層60分以上為良好,80分以上為優(yōu)秀;A層80分以上為良好,90分以上為優(yōu)秀。在試卷上不出現(xiàn)分?jǐn)?shù),只出現(xiàn)優(yōu)秀、良好與合格。這樣既可以使程度較好的學(xué)生不會因成績高而產(chǎn)生自滿情緒,也使學(xué)困生經(jīng)過努力能夠取得相應(yīng)成績,不挫傷他們的學(xué)習(xí)積極性,同時(shí)對于進(jìn)步較大的學(xué)生給予升級。學(xué)業(yè)評價(jià)擯棄“一評定終身”的舊模式,我們按學(xué)生的實(shí)際情況分層對待,采用動(dòng)態(tài)的分層評價(jià)方式來評價(jià)學(xué)生學(xué)業(yè)發(fā)展,促使學(xué)生茁壯成長。(2)課堂評價(jià)分層。在課堂上教師對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價(jià)十分重要,不僅能起到導(dǎo)航作用,而且能使每一個(gè)學(xué)生從評價(jià)中體會到成功的喜悅,享受到成功的快樂,使每一個(gè)學(xué)生在課堂上都能得到不同程度的發(fā)展。但我們不能用同一根尺子去衡量所有的學(xué)生,對不同層次的學(xué)生給以不同起點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)評價(jià),這樣能使學(xué)生獲得成功的喜悅,有利于激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性,從而保持他們良好的心態(tài)和學(xué)習(xí)的自信心。在教學(xué)中對不同層次學(xué)生的朗讀、提問、自學(xué)、討論、練習(xí)等,教師要采用不同的評價(jià)方法。老師的評價(jià)不僅僅著眼于某個(gè)學(xué)生的層面上,還要以發(fā)展的觀點(diǎn),充分挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)中的“閃光點(diǎn)”,以激勵(lì)方法給學(xué)生以客觀、公正、科學(xué)的評價(jià),以此來調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)他們內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。五、作業(yè)分層學(xué)生作業(yè)分為兩類,課內(nèi)作業(yè)和課外作業(yè)。這兩類作業(yè)均要分層次,對不同層次的學(xué)生不搞“一刀切”。根據(jù)大綱和教材的基本要求及較高要求,遵循“下要保低,上不封頂”與“?;A(chǔ),求發(fā)展”的原則。課內(nèi)作業(yè)按A、B、C三類設(shè)計(jì)和指導(dǎo),課外作業(yè)布置分為必做題和選做題。作業(yè)要求也分層次,對于學(xué)習(xí)困難的學(xué)生可以只要求一題一解;對于學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生,要求能一題多解的題目盡量一題多解,用此溝通知識的橫向聯(lián)系,讓學(xué)生能應(yīng)用所學(xué)知識去解決日常學(xué)習(xí)生活中的一些實(shí)際問題,從而培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和創(chuàng)造性。其一,作業(yè)布置有層次。C類學(xué)生只要求完成簡單題,B類學(xué)生在完成簡單題的基礎(chǔ)上,適當(dāng)作延伸,增加想象性的內(nèi)容。A類學(xué)生完成拓寬題。讓C類學(xué)生吃得了,A類學(xué)生吃得飽。其二,課余輔導(dǎo)有層次。對于C層學(xué)生,重點(diǎn)鞏固基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)習(xí)慣;對于B層學(xué)生,指導(dǎo)他們?nèi)绾畏治鰡栴},培養(yǎng)語感,學(xué)會思考;對于A類學(xué)生,則主要是培養(yǎng)他們舉一反三的能力??偠灾?,在語文閱讀教學(xué)過程中進(jìn)行分層教學(xué),可以幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)時(shí)的某些心理障礙,避免學(xué)習(xí)時(shí)好學(xué)生主動(dòng),中等生被動(dòng),學(xué)困生不動(dòng)的局面,激發(fā)不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,逐步形成學(xué)生活動(dòng)時(shí)最佳的心理發(fā)展過程,提高不同層次的學(xué)生學(xué)習(xí)的有效參與度,從而真實(shí)實(shí)現(xiàn)語文教學(xué)面向全體學(xué)生的素質(zhì)教育。新課改的實(shí)施對于教師的能力、志向、才干提出了新的要求與挑戰(zhàn),對此我們做了相關(guān)調(diào)查,處在一線工作崗位的眾多教師也給了我們相應(yīng)的解答與啟示。新課改背景下,教師更多扮演的是引導(dǎo)者、輔助者的角色,是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)、成長的人。一、對語文課程性質(zhì)的定位“語文課程的性質(zhì),是語文課程區(qū)別于其他課程的根本屬性,它是決定語文教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的根本依據(jù)。我們只有認(rèn)清語文課程的性質(zhì)和地位,才能明確語文教學(xué)改革的方向?!薄墩Z文課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)修訂稿)》中提到“語文是重要的交際工具,是人類文化的重要組成部分。工具性與人文性的統(tǒng)一,是語文課程的基本特點(diǎn)”。在我們的調(diào)查中,65%的教師對語文課程性質(zhì)的定位有一致的認(rèn)識,即語文既是一種基礎(chǔ)性知識,一種交流工具,更是一種文化傳播的工具。有35%的教師認(rèn)為,語文課程是中小學(xué)設(shè)置的,對學(xué)生進(jìn)行言語教育的基礎(chǔ)課程。我們看到他們大多忽視了語文課程的基礎(chǔ)性性質(zhì)――言語教育。言語教育是語文課程區(qū)別于其他課程的重要因素,語文教師必須對此有相對深刻的認(rèn)識,進(jìn)而更好地定位語文課程性質(zhì),探索屬于自己語文課程的教學(xué)方式與特點(diǎn)。二、轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念,樹立新型教學(xué)觀教師是新課程改革的參與者、踐行者,新課改首先應(yīng)該體現(xiàn)在教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變上。在我們的調(diào)查中,有52.33%的學(xué)生都喜歡老師利用各種教學(xué)資源豐富語文課堂,與學(xué)生互動(dòng)很多,有時(shí)候會把整個(gè)課堂交給學(xué)生,并鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的問題,然后請同學(xué)幫忙解答或討論,但很少提醒學(xué)生哪些會作為考試內(nèi)容。這是學(xué)生的需要也是新《課程標(biāo)準(zhǔn)》所體現(xiàn)的教育理念。這就要求教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,與學(xué)生建立起一種真正的民主、平等、和諧的關(guān)系,真正做到以學(xué)生為本。新課程改革是隨著時(shí)代變化應(yīng)運(yùn)而生的,所以在其實(shí)施過程中,教師要能夠?qū)⒔虒W(xué)與社會實(shí)際需求結(jié)合起來,能夠幫助學(xué)生更好地適應(yīng)社會生活。作為小學(xué)語文教師,在教學(xué)過程中要能夠意識到自己不僅僅是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)知識的人,而且是幫助學(xué)生疏通思想、健全學(xué)生思想體系的人,能夠幫助學(xué)生將知識和實(shí)踐有效地結(jié)合起來。三、知識文化修養(yǎng)的提升學(xué)生的全面發(fā)展,前提就是教師要有全面發(fā)展的意識和能力。于漪老師說過:“語文教育的質(zhì)量歸根到底還是語文教師的質(zhì)量?!苯處熢趯W(xué)生學(xué)習(xí)的過程中扮演著極其重要的角色,運(yùn)用好這個(gè)角色的職能,并非易事。通過調(diào)查我們得出:語文教師必須加強(qiáng)學(xué)習(xí),不僅有本專業(yè)的學(xué)習(xí),還有教育學(xué)、心理學(xué)、教育心理學(xué)等綜合知識的學(xué)習(xí),兼容并蓄、滲透整合。所以,語文教師要能屈能伸,屈能關(guān)注知識的培養(yǎng),領(lǐng)悟教材的內(nèi)涵,伸能關(guān)注生活、關(guān)注社會,博古通今,貫通中外,將課堂、教學(xué)放到廣闊的文化視野中去觀視。在此基礎(chǔ)上,需要提升自身的道德素質(zhì)與文化修養(yǎng)。在我們的調(diào)查中,一位三年級的語文教師根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),建議即將走上工作崗位的年輕教師:教學(xué)技能、知識固然重要,但是耐心、毅力也不可或缺,要用行動(dòng)影響學(xué)生,走進(jìn)學(xué)生的內(nèi)心,進(jìn)而幫助他們更好地成長。四、提升教學(xué)技能,保證課堂質(zhì)量扎實(shí)過硬的教學(xué)能力是教師教授好一門課的必要保證,尤其是語文教學(xué),教師更應(yīng)注重自身教學(xué)技能的提高。1.流利準(zhǔn)確的語言表達(dá)語言作為教學(xué)過程中必不缺少的工具,理應(yīng)承擔(dān)起自身的重任。教師在教學(xué)過程中,一定要吐字清晰、抑揚(yáng)頓挫,讓學(xué)生感受到語言文字的魅力。在當(dāng)今時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)語言已走進(jìn)學(xué)生的生活中去。教師在對待網(wǎng)絡(luò)語言上要理智、理性,不能盲目抵制和排斥。網(wǎng)絡(luò)語言的存在肯定有其合理性和價(jià)值,教師要不斷學(xué)習(xí)新知識,這樣思想才不會落后,語言才不會匱乏。2.規(guī)范的書寫技能漢字作為語文教育與學(xué)習(xí)的重要載體,有著不可替代的文化價(jià)值?!墩Z文課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)版修訂稿)》規(guī)定學(xué)生能夠“在使用硬筆熟練地書寫正楷字的基礎(chǔ)上,學(xué)些規(guī)范、通行的行楷字,提高書寫速度”,并且“臨摹名家書法”。如果教師沒有規(guī)范的書寫技能,要說服學(xué)生正確熟練地練習(xí)書法是相當(dāng)難的。這就要求在平時(shí)的教學(xué)過程中,教師從執(zhí)筆到書寫姿勢,從筆畫到字形變化,都要符合規(guī)范的書寫要求,對學(xué)生起到潛移默化的教育作用,使其養(yǎng)成良好的書寫習(xí)慣。3.多媒體教學(xué)能力新課改的進(jìn)行中,很多教師都傾向于多媒體的使用,甚至有人以為新課改就是從黑板到白板的變化。所以,對于多媒體的運(yùn)用也受到了眾多教師的關(guān)注與思考。孫紹振老師認(rèn)為“多媒體為‘豪華包裝’”,是“假語文”。的確,在新《課程標(biāo)準(zhǔn)》的背景下,很多教師只追求形式上的華麗、復(fù)雜,卻忽視了知識的傳遞以及學(xué)生對知識的接受程度。語文課堂需要將語言、文學(xué)與人生進(jìn)行完美的融合,所以良好的溝通能力、杰出的應(yīng)變能力、大方自信的展示等都是語文教師需要具備的能力。教師教學(xué)過程中要不斷學(xué)習(xí)和提升自身技能,同時(shí)從學(xué)生的角度出發(fā),思考學(xué)生需要怎樣的課堂,需要怎樣的教學(xué)方式,需要怎樣的知識系統(tǒng),只有這樣才能真正保證課堂的質(zhì)量。新課改在逐漸步入正軌,而教師也在這個(gè)過程中提升自己、豐富自己,同時(shí)也面臨著諸多挑戰(zhàn)。怎樣將知識轉(zhuǎn)化為思想?如何在信息技術(shù)作為知識載體的社會中提煉有價(jià)值的教學(xué)資源?如何在信息作為知識形態(tài)的情況下幫助學(xué)生選擇有利于自身成長的知識資源?解決這些問題的前提是教師要有自己的思想理念與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),不斷在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),提升理論水準(zhǔn)與教學(xué)水平。這需要一個(gè)過程,教學(xué)本來就是一個(gè)過程的積累,所以對于語文教學(xué)的研究,需要我們廣大語文教師進(jìn)一步探索。鋰離子電池介紹鋰離子電池介紹鋰離子電池介紹鋰離子電池知識魏日1鋰離子電池介紹課件2鋰離子電池介紹課件3鋰離子電池介紹課件4鋰離子電池介紹課件51鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的歷史1鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的歷史61鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)1、高能量密度:100Wh/Kg以上,為鎳鎘電池的三倍,鎳氫電池的兩倍;2、電壓平臺高:3.6V,鎳基電池為1.2V;3、低溫下工作優(yōu):在-20~60℃的溫度范圍內(nèi)工作,低溫下的工作優(yōu)于其它電池;4、低維護(hù)性:沒有記憶效應(yīng),無需定期放電,最理想的保存方式,就是在40%充電后冷藏保存,可以保存達(dá)十年之久;5、低自放電率:約6%/月;6、長循環(huán)壽命(>1000次,100%DOD);7、環(huán)保:無重金屬,無污染。1鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)1、高能量密度:17鋰離子電池介紹課件81鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)鎘鎳、氫鎳、鋰離子蓄電池性能對比1鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)鎘鎳、氫鎳、鋰離子蓄91鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的缺點(diǎn)1、安全性能問題:需復(fù)雜的保護(hù)線路;2、放電倍率低:1C~2C;3、易于老化:存儲的鋰離子電池照樣會容量衰竭;4、價(jià)格昂貴。1鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的缺點(diǎn)1、安全性能問題:需10一般認(rèn)為,鋰離子電池起火爆炸是由于其內(nèi)部化學(xué)原理和成分導(dǎo)致的。由于人們想在單位密度中儲存更多的能量,這就導(dǎo)致了鋰離子電池中碳、氧和易燃液體的含量不斷增加。與此同時(shí)除了正極、負(fù)極以及隔離膜之外,鋰離子電池內(nèi)部還充滿了一種非常易燃的液體—鋰鹽類電解質(zhì)。電池充電時(shí),負(fù)極的鋰離子向正極移動(dòng),電池在使用過程中,鋰離子又回到負(fù)極以提供能量。在充完電的狀態(tài)下,失去大部分離子的負(fù)極非常不穩(wěn)定。這個(gè)溫度足以使負(fù)極分解和釋放氧。隨著熱量積蓄,電池將會進(jìn)入“熱失控”狀態(tài)。此時(shí)電池內(nèi)部的溫度將會極快地升高,最后到達(dá)電解液的燃點(diǎn)而起火爆炸。在最近導(dǎo)致眾多大廠筆記本電腦過熱和起火的SONY鋰電池中,正是因?yàn)樵陔姵刂圃爝^程中混入了過多的金屬顆粒,容易在電池使用過程中發(fā)生短路、產(chǎn)生火花。才導(dǎo)致了這些鋰離子電池的不穩(wěn)定。一般認(rèn)為,鋰離子電池起火爆炸是由于其內(nèi)部化學(xué)111鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的種類根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料不同,鋰離子電池可以分為1、液態(tài)鋰離子電池(lithiumionbattery,簡稱為LIB)2、聚合物鋰離子電池(polymerlithiumionbattery,簡稱為LIP)相同點(diǎn):液態(tài)鋰離子電池和聚合物鋰離子電池所用的正負(fù)極材料與液態(tài)鋰離子都是相同的,電池的工作原理也基本一致。一般正極使用LiCoO2,負(fù)極使用各種碳材料如石墨,同時(shí)使用鋁、銅做集流體。區(qū)別:主要區(qū)別在于電解質(zhì)的不同,鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì),而聚合物鋰離子電池則以聚合物電解質(zhì)來代替,這種聚合物可以是“干態(tài)”的,也可以是“膠態(tài)”的,目前大部分采用聚合物膠體電解質(zhì)。1鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的種類根據(jù)鋰離子電池所用電121鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的種類電解質(zhì)殼體/包裝隔膜集流體液態(tài)鋰離子電池液態(tài)不銹鋼、鋁25μPE銅箔(負(fù)極)和鋁箔(正極)聚合物鋰離子電池膠體聚合物鋁/PP復(fù)合膜沒有隔膜或個(gè)μPE銅箔(負(fù)極)和鋁箔(正極)1鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的種類電解質(zhì)殼體/包裝隔膜131鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的種類由于聚合物鋰離子電池使用了膠體電解質(zhì)不會象液體電液泄露,所以裝配很容易,使得整體電池很輕、很薄。也不會產(chǎn)生漏液與燃燒爆炸等安全上的問題,因此可以用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼,從而可以提高整個(gè)電池的比容量;聚合物鋰離子電池還可以采用高分子作正極材料,其質(zhì)量比能量將會比目前的液態(tài)鋰離子電池提高50%以上。此外,聚合物鋰離子電池在工作電壓、充放電循環(huán)壽命等方面都比液態(tài)鋰離子電池有所提高?;谝陨蟽?yōu)點(diǎn),聚合物鋰離子電池被譽(yù)為下一代鋰離子電池。1鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的種類由于141鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的種類按形狀分類:圓柱形、方形和扣式(或錢幣形);按正極材料分類:氧化鈷鋰型、氧化鎳鋰型和氧化錳鋰型1鋰離子二次電池的概況鋰離子電池的種類按形狀分類:圓柱形、152鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的工作原理2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的工作原理162鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的工作原理2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的工作原理172鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的工作原理2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的工作原理182鋰離子電池的原理和特性以LiCoO2體系的鋰離子二次電池為例說明其工作原理。一般,鋰離子二次電池是由正極、電解液、隔膜以及負(fù)極構(gòu)成。充電時(shí),正極中的鋰離子從LiCoO2層狀結(jié)構(gòu)中脫出,Co元素的化合價(jià)由+Ⅲ升高到+Ⅳ,正極材料發(fā)生氧化反應(yīng),同時(shí)鋰離子經(jīng)過電解液遷移到電池的負(fù)極,在負(fù)極碳材料的層狀結(jié)構(gòu)內(nèi)和碳化合生成LiCX。電池在接上負(fù)載時(shí),則兩電極上所發(fā)生的反應(yīng)分別為充電時(shí)發(fā)生反應(yīng)的逆反應(yīng)。隔膜位于正負(fù)反應(yīng)電極之間,隔膜可以透過離子,但卻不允許電子透過,同時(shí)當(dāng)電池正負(fù)極發(fā)生一定程度的微短路時(shí),隔膜還起到阻斷保護(hù)作用。鋰離子電池的工作原理2鋰離子電池的原理和特性以LiCoO2體系的鋰離子二次電池192鋰離子電池的原理和特性電極反應(yīng)鋰離子電池的工作原理2鋰離子電池的原理和特性電鋰離子電池的工作原理20鋰離子電池的額定電壓為3.6V。電池充滿時(shí)的電壓(稱為終止充電電壓)一般為4.2V;鋰離子電池終止放電電壓為2.5V。如果鋰離子電池在使用過程中電壓已降到2.5V后還繼續(xù)使用,則稱為過放電,對電池有損害。2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池比較驕貴。如果不滿足其充電及使用要求,很容易出現(xiàn)爆炸,壽命下降等現(xiàn)象。因?yàn)殇囯x子電池對溫度、過壓、過流及過放電很敏感,所以所有的電池內(nèi)部均集成了熱敏電阻(監(jiān)控充電溫度)及防過壓、過流、過放電保護(hù)電路。鋰離子電池的工作原理鋰離子電池的額定電壓為3.6V。電池充滿時(shí)的電壓212鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的充電原理Iconst:恒流充電電流;

Ipre:預(yù)充電電流;

Ifull:充滿判斷電流;

Vconst:恒壓充電電壓;Vmin:預(yù)充結(jié)束電壓及短路判斷電壓2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的充電原理Iconst:222鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的充電過程分:預(yù)充電階段;恒流充電階段-恒壓充電階段。1C4.1V一4.2V鋰離子電池的充電原理2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的充電過程分:1C4.1232鋰離子電池的原理和特性預(yù)充電階段預(yù)充電階段是在電池電壓低于3V時(shí),電池不能承受大電流的充電。這時(shí)有必要以小電流對電池進(jìn)行浮充。鋰離子電池的充電原理2鋰離子電池的原理和特性預(yù)充電階段鋰離子電池的充電原理242鋰離子電池的原理和特性

恒流充電階段當(dāng)電池電壓達(dá)到3V時(shí),電池可以承受大電流的充電了。這時(shí)應(yīng)以恒定的大電流充電。以使鋰離子快速均勻轉(zhuǎn)移,這個(gè)電流值越大,對電池的充滿及壽命越有利。鋰離子電池的充電原理2鋰離子電池的原理和特性

恒流充電階段鋰離子電池的充電原理252鋰離子電池的原理和特性恒壓充電階段當(dāng)電池電壓達(dá)到4.2V時(shí),達(dá)到了電池承受電壓的極限。這時(shí)應(yīng)以4.2V的電壓恒壓充電。這時(shí)充電電流逐漸降低。當(dāng)充電電流小于30mA時(shí),電池即充滿了。這時(shí)要停止充電。否則,電池因過充而降低壽命。恒壓充電階段要求電壓控制精度為1%。依國家標(biāo)準(zhǔn),鋰離子電池要能在1C的充電電流下,可以循環(huán)充放電500次以上。依一般的電池使用三天一充。這樣電池的壽命應(yīng)在4年。鋰離子電池的充電原理2鋰離子電池的原理和特性恒壓充電階段鋰離子電池的充電原理262鋰離子電池的原理和特性恒壓式充電原理圖當(dāng)沒電的電池插在這種充電器上時(shí),充電器即以最大的電流為電池充電。如果在鋰離子電池最虛弱的低壓時(shí)(低于2.5V)就以大電流沖擊,將會嚴(yán)重?fù)p害電池的壽命。

另外,這類的充電器均為直接市電220V接入,轉(zhuǎn)換為5V的低壓直流。因?yàn)檗D(zhuǎn)換效率低下,會產(chǎn)生大量的熱。熱量直接疊加在了電池上,使電池溫度過高,這對電池有很大損害。鋰離子電池的充電原理2鋰離子電池的原理和特性恒壓式充電原理圖當(dāng)沒電272鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的充電方法標(biāo)準(zhǔn)充電:在環(huán)境溫度20±5℃的條件下,以0.5C5A恒流充電,當(dāng)電池端電壓達(dá)到充電限制電壓4.20V時(shí),改為恒壓充電,直到充電電流小于10mA,停止充電??焖俪潆姡涸诃h(huán)境溫度20±5℃的條件下,以1C5A恒流充電,當(dāng)電池端電壓達(dá)到充電限制電壓4.2V時(shí),改為恒壓充電,直到充電電流小于10mA,停止充電。2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的充電方法標(biāo)準(zhǔn)充電:在環(huán)282鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的充電方法2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的充電方法292鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的放電特性在較高放電率下(1.0C以上),雖然放電電壓有所下降,但截止到2.5V終止電壓時(shí)的放電容量卻降低很少。2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的放電特性在較高放電率下302鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的高溫性能電池充電結(jié)束后,將電池放入60±2℃的高溫箱中恒溫2h,然后以1C5A電流恒流放電至2.75V。放電時(shí)間不小于54分鐘。后將電池取出在環(huán)境溫度20±5℃的條件下擱置2h,電池外觀無變形、無爆裂。2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的高溫性能312鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的低溫特性電池充電結(jié)束后,將電池放入-10±2℃的低溫箱中恒溫2h后,以0.5C5A電流恒流放電至終止電壓2.75V。放電時(shí)間不小于1.8h。后將電池取出在環(huán)境溫度20±5℃的條件下擱置2h,電池外觀無變形、無爆裂。2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的低溫特性322鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的溫度特性放電平臺電壓有明顯下降,但放電容量相差不大。2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的溫度特性放電平臺電壓有332鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的循環(huán)壽命在環(huán)境溫度20±5℃的條件下,以1C5A恒流充電,當(dāng)電池端電壓達(dá)到充電限制電壓時(shí),改為恒壓充電,直到充電電流為10±5mA,停止充電;擱置0.5h-1h,然后以1C5A電流恒流放電至終止電壓2.75V,擱置0.5h~1h,再進(jìn)行下一個(gè)充放電循環(huán)。直至連續(xù)兩次放電容量小于80%的1C5A放電容量,認(rèn)為壽命終止,循環(huán)壽命不小于300次。內(nèi)阻的增加,導(dǎo)致充電不足2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的循環(huán)壽命在環(huán)境溫度2342鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的儲存特性0℃25℃40℃60℃2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的儲存特性0℃25℃40352鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的安全評估2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的安全評估362鋰離子電池的原理和特性過充試驗(yàn)利用恒定電流持續(xù)給電芯充電,設(shè)定固定電壓上限。電芯內(nèi)部在負(fù)極上產(chǎn)生鋰離子枝晶,刺穿隔膜是通過該試驗(yàn)最大的威脅。

前提環(huán)境溫度充電電流試驗(yàn)過程時(shí)間要求結(jié)果要求軍工按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后20℃±5℃0.2C5A直至保護(hù)電路起作用無不爆炸、不燃燒輕工標(biāo)準(zhǔn)QB/T25022000完全放電態(tài)的電池20℃±5℃0.2C5A可讓保護(hù)電路起作用12.5h不爆炸、不燃燒04科技部863電動(dòng)車蓄電池按標(biāo)準(zhǔn)充滿電,放1小時(shí)后20℃±5℃1C1(A)電壓達(dá)到5.0V或充電90min不爆炸、不燃燒國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18287-2000按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后20℃±5℃3C5A上限電壓10V,溫度下降峰值10℃后結(jié)束實(shí)驗(yàn)不爆炸、不燃燒UL標(biāo)準(zhǔn)按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后20℃±5℃對應(yīng)電流和時(shí)間進(jìn)行。注:C為標(biāo)稱容量,IC為測試電流測試時(shí)間不得少于48h不爆炸、不燃燒鋰離子電池的安全評估2鋰離子電池的原理和特性過利用恒定電流持續(xù)37短路試驗(yàn)2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的安全評估用小電阻的導(dǎo)線直接連接正負(fù)極,使電池形成超大電流回路,電池內(nèi)部快速升溫前提環(huán)境溫度短路方法外部電阻時(shí)間結(jié)果要求軍標(biāo)按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后的電池組20℃±5℃用導(dǎo)線連接正負(fù)極≤50mΩ直至保護(hù)電路起作用不爆炸、不燃燒、可正常充放電輕工標(biāo)準(zhǔn)QB/T2502-2000按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后20℃±5℃用導(dǎo)線連接正負(fù)極≤50mΩ6h以上不爆炸、不燃燒2004科技部863電動(dòng)車蓄電池按標(biāo)準(zhǔn)充滿電1小時(shí)后20℃±5℃用導(dǎo)線連接正負(fù)極≤10mΩ10min不漏液、不爆炸或燃燒國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18287-2000按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后20℃±5℃用導(dǎo)線連接正負(fù)極≤50mΩ溫度下降峰值10℃后結(jié)束實(shí)驗(yàn)不爆炸、不燃燒,外部溫度不得高于150℃UL標(biāo)準(zhǔn)按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后60℃±2℃20℃±5℃用導(dǎo)線連接正負(fù)極0.1Ω直至溫度下降接近環(huán)境溫度不爆炸、不燃燒,外殼溫度不得高于150℃短2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的安全評估用小電阻的導(dǎo)382鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的安全評估針刺試驗(yàn)用鐵針垂直穿透電池,持續(xù)形成內(nèi)部短路前提環(huán)境溫度鋼釘試驗(yàn)過程時(shí)間要求結(jié)果要求軍工按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后20℃±5℃φ3mm沿徑向強(qiáng)力刺穿無規(guī)定不爆炸、不燃燒輕工標(biāo)準(zhǔn)QB/T2502-2000按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后20℃±5℃2.5~5mm中央與電極面垂直的方向穿透放置6小時(shí)以上不爆炸、不燃燒2004科技部863電動(dòng)車蓄電池按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后20℃±5℃φ3~8mm垂直于極板的方向迅速貫穿鋼針停留在其中不爆炸、不燃燒UL標(biāo)準(zhǔn)按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后20℃±5℃在電池的正面與側(cè)面,在3ms內(nèi)以最小加速度75g,最大加速度125-175g撞擊電池不爆炸、不燃燒、排出物≤5g2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的安全評估針用鐵針垂直穿392鋰離子電池的原理和特性熱沖擊

把電芯放入高溫箱中,以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的速度升溫,持續(xù)的高溫導(dǎo)致內(nèi)部隔膜熔化,形成大面積內(nèi)部短路。前提升溫速率上限溫度時(shí)間要求結(jié)果要求軍工按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后電池組在溫度(-40℃±2℃)與(70℃±2℃)之間循環(huán)4次,并在各個(gè)溫度環(huán)境中恒溫2小時(shí),溫度交替移動(dòng)的時(shí)間不大于1min,然后在25℃下保持2小時(shí)不變形、不開裂、不漏液、可正常充放電輕工標(biāo)準(zhǔn)QB/T2502-2000按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后5℃±1℃130℃60min不爆炸、不燃燒2004科技部863電動(dòng)車蓄電池按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后5±2℃70±2℃20min不漏液、不變形、不爆炸或燃燒國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18287-2000按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后5℃±2℃150℃±2℃30min不爆炸、不燃燒UL標(biāo)準(zhǔn)按標(biāo)準(zhǔn)充滿電后5℃±2℃150℃±2℃10min不爆炸、不燃燒鋰離子電池的安全評估2鋰離子電池的原理和特性熱

把電芯放入高溫402鋰離子電池的原理和特性如何采購

1、選擇使用錳酸鋰材料的電池;

2、委托權(quán)威部門進(jìn)行安全性的檢測,進(jìn)行現(xiàn)場考驗(yàn);

3、開展長時(shí)間、大量的安全測試,以檢測保護(hù)電路、電芯的可靠性;

4、選擇有實(shí)力的供應(yīng)商為合作伙伴。聯(lián)想集團(tuán)開發(fā)的安全鋰離子電池鋰離子電池的安全評估2鋰離子電池的原理和特性如

1、選擇使用錳酸鋰材料的電池;412鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的結(jié)構(gòu)正極材料一般選擇相對鋰而言電位大于3V且在空氣中穩(wěn)定的嵌鋰過渡金屬氧化物做正極,如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的結(jié)構(gòu)正極材料一般選擇相422鋰離子電池的原理和特性負(fù)極材料做為負(fù)極的材料則選擇電位盡可能接近鋰電位的可嵌入鋰化合物,如各種碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纖維、中間相小球碳素等和金屬氧化物,包括SnO、SnO2、錫復(fù)合氧化物SnBxPyOz(x=0.4~0.6,y=0.6~0.4,z=(2+3x+5y)/2)等。鋰離子電池的結(jié)構(gòu)2鋰離子電池的原理和特性負(fù)極材料做為負(fù)極的材料則選擇電位盡432鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的電解液是有機(jī)溶劑和無機(jī)鹽構(gòu)成的,采用LiPF6的乙烯碳酸脂(EC)、丙烯碳酸脂(PC)和低粘度二乙基碳酸脂(DEC)等烷基碳酸脂搭配的混合溶劑體系。室溫電導(dǎo)率平均約為-1×10-3S/cm,比水溶液電解質(zhì)低近兩個(gè)數(shù)量級。因此,為了使商品鋰離子電池能在較高電流下充、放電,電極必須很薄,以增加電極的總面積,降低電極的實(shí)際工作電流密度。電解液鋰離子電池的結(jié)構(gòu)2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的電解液是有機(jī)溶劑和無機(jī)442鋰離子電池的原理和特性隔膜隔膜采用聚烯微多孔膜如PE、PP或它們復(fù)合膜,尤其是PP/PE/PP三層隔膜不僅熔點(diǎn)較低,而且具有較高的抗穿刺強(qiáng)度,起到了熱保險(xiǎn)作用。鋰離子電池的結(jié)構(gòu)2鋰離子電池的原理和特性隔膜隔膜采用聚烯微多孔膜如PE、P45外殼采用鋼或鋁材料,蓋體組件具有防爆斷電的功能。2鋰離子電池的原理和特性外殼鋰離子電池的結(jié)構(gòu)外殼采用鋼或鋁材料,蓋體組件具有防爆斷電的功能。2鋰離子462鋰離子電池的原理和特性此結(jié)構(gòu)一般為液態(tài)鋰離子電池所采用,也是最古老的結(jié)構(gòu)之一,偶爾在較早的手機(jī)上還能找到它的影子。目前大多數(shù)用在筆記本電腦的電池組里面。安全閥正溫度系數(shù)的電阻元件卷邊壓縮密封鋰離子電池的結(jié)構(gòu)2鋰離子電池的原理和特性此結(jié)構(gòu)一般為液態(tài)鋰離子電池所采用,472鋰離子電池的原理和特性現(xiàn)今最普遍的液態(tài)鋰離子電池形態(tài),廣泛的應(yīng)用在各個(gè)移動(dòng)電子設(shè)備的電池組里面,特別是手機(jī)電池。左圖畫面是sanyo生產(chǎn)的UP383450,即3.8mm*34mm*50mm,標(biāo)稱容量達(dá)到650mAh。方形電池的正極往是一種金屬—陶瓷或金屬—破璃絕緣子.它實(shí)現(xiàn)了正極與殼體之間的絕緣。激光焊接鋰離子電池的結(jié)構(gòu)2鋰離子電池的原理和特性現(xiàn)今最普遍的液態(tài)鋰離子電池形態(tài),482鋰離子電池的原理和特性此種可充電的鋰離子電池不常見,容量不大在幾個(gè)到幾十mAh之間,應(yīng)用領(lǐng)域也不廣泛。鋰離子電池的結(jié)構(gòu)2鋰離子電池的原理和特性此種可充電的鋰離子電池不常見,容量492鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的命名圓柱形鋰離子二次電池的命名:用三個(gè)字母和5位數(shù)字來表示,前兩個(gè)字母表示鋰離子電池(LI),后一個(gè)字母表示圓柱形(R),前兩位數(shù)字表示以mm為單位的最大直徑,后三位數(shù)字表示以0.lmm為單位的最大高度,如LIR18650即表示直徑為18mm,高65mm的圓柱形鋰離子電池。方形鋰離子二次電池的命名:用三個(gè)字母和6位數(shù)字來表示,前兩個(gè)字母表示鋰離子電池(LI),后一個(gè)字母表示方形(S),前兩位數(shù)字表示以mm為單位的最大厚度,中間兩位數(shù)字表示以mm為單位的寬度,后兩位數(shù)字以mm為單位的最大高度,如LIS043048即表示厚度為4mm,寬30mm,高48mm的方形鋰離子電池。2鋰離子電池的原理和特性鋰離子電池的命名圓柱形鋰離子二次電503鋰離子電池的應(yīng)用與發(fā)展前景鋰離子電池的應(yīng)用手機(jī)中的鋰離子電池3鋰離子電池的應(yīng)用與發(fā)展前景鋰離子電池的應(yīng)用手機(jī)513鋰離子電池的應(yīng)用與發(fā)展前景鋰離子電池的應(yīng)用電動(dòng)自行車中的鋰離子電池3鋰離子電池的應(yīng)用與發(fā)展前景鋰離子電池的應(yīng)用電動(dòng)523鋰離子電池的應(yīng)用與發(fā)展前景電動(dòng)汽車中的鋰離子電池鋰離子電池的應(yīng)用3鋰離子電池的應(yīng)用與發(fā)展前景電動(dòng)鋰離子電池的應(yīng)用533鋰離子電池的應(yīng)用與發(fā)展前景鋰離子電池的發(fā)展方向發(fā)展電動(dòng)汽車用大容量鋰離子電池開發(fā)及使用新的高性能電極材料加速聚合物理離子電池的實(shí)用化進(jìn)程3鋰離子電池的應(yīng)用與發(fā)展前景鋰離子電池的發(fā)展方向發(fā)展電動(dòng)汽544鋰離子電池材料負(fù)極材料正極材料電解質(zhì)材料4鋰離子電池材料負(fù)極材料正極材料電解質(zhì)材料554鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料鋰離子電池負(fù)極材料演變過程4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料鋰離子電池負(fù)極材料演變過564鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——金屬鋰比容量最高的負(fù)極材料負(fù)極:金屬鋰固態(tài)電解質(zhì)界面膜SEI直接使用金屬鋰仍處于研究階段彌散態(tài)的鋰枝晶軟短路局部溫度升高硬短路4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——金屬鋰比容量最高的負(fù)574鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——金屬鋰為了解決這一問題,主要在三個(gè)方面展開研究:①尋找替代金屬鋰的負(fù)極材料;②采用聚合物電解質(zhì)來避免金屬鋰與有機(jī)溶劑反應(yīng);③改進(jìn)有機(jī)電解液的配方,使金屬鋰在充放電循環(huán)中保持光滑均一的表面。前兩個(gè)方面已取得重大進(jìn)展。優(yōu)點(diǎn):比容量高缺點(diǎn):安全性差,循環(huán)性差4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——金屬鋰為了解決這一問584鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——合金類負(fù)極材料優(yōu)點(diǎn):避免了枝晶的生長,提高了安全性。主要問題:在反復(fù)循環(huán)過程中,鋰合金將經(jīng)歷較大的體積變化,電極材料逐漸粉化失效,合金結(jié)構(gòu)遭到破壞。主要材料:LiAlFe、LiPb、LiAl、LiSn、LiIn、LiBi、LiZn、LiCd、LiAlB、LiSi等含鋰合金4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——合金類負(fù)極材料優(yōu)點(diǎn):594鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——合金類負(fù)極材料復(fù)合體系的采用,解決了維度不穩(wěn)定的缺點(diǎn):①采用混合導(dǎo)體全固態(tài)復(fù)合體系:即將活性物質(zhì)(如LixSi)均勻分散在非活性的鋰合金中,其中活性物質(zhì)與鋰反應(yīng).非活性物質(zhì)提供反應(yīng)通道;②將鋰合金與相應(yīng)金屬的金屬間化合物混合,如將LixAl臺金與Al3Ni混合;③將鋰合金分散在導(dǎo)電聚合物中,如將LixAl、LixPb分散在聚乙炔或聚并苯中。其中導(dǎo)電聚合物提供一個(gè)彈性、多孔、有較高電子和離子電導(dǎo)率的支撐體;④將小顆粒的鋰合金嵌入到一個(gè)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)支撐體中。效果:提高了鋰合金體系的維度穩(wěn)定性,但仍不能達(dá)到實(shí)用化的程度。含鋰合金4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——合金類負(fù)極材料復(fù)合體604鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——合金類負(fù)極材料非鋰合金主要材料1、納米級(大于100nm)的Sn及SnSb、SnAg金屬間化合物(電沉積的方法);2、Sn0.88Sb合金(化學(xué)沉積法);3、SnFe/SnFeC復(fù)合材料體系;4、CuSn5合金;5、納米硅基復(fù)合材料。合金類負(fù)極材料的最佳選擇納米合金復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn):在充放電過程中絕對體積變化較小,電極結(jié)構(gòu)有較高的穩(wěn)定性。納米材料的比表面積很大,存在大量的晶界,有利于改善電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)性能。4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——合金類負(fù)極材料非主要614鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料優(yōu)點(diǎn)1、電池的安全性大大提高;2、在充放電過程中不會形成鋰枝晶,避免了電池內(nèi)部短路,大大延長了電池的壽命;3、充放電可逆性好;4、容量大;5、放電平臺低。缺點(diǎn):容量循環(huán)衰減主要材料:石墨、碳纖維、石油焦、無序碳和有機(jī)裂解碳等。日本索尼:硬碳三洋公司:天然石墨松下公司:中間相碳微珠4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料優(yōu)點(diǎn)主要材624鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料一般制備負(fù)極材料的方法:①在一定高溫下加熱軟碳得到高度石墨化的碳;②將具有特殊結(jié)構(gòu)的交聯(lián)樹脂在高溫下分解得到硬碳;③高溫?zé)岱纸庥袡C(jī)物和高聚物制備含氫碳。4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料一般制備負(fù)634鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料碳的同素異形體金剛石富勒烯石墨無定形碳亂層石墨4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料碳金富石無644鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料石墨六方石墨三方石墨范德華力4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料石六方石墨654鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料鋰石墨嵌入化合物鋰嵌入石墨層間,形成多級嵌人化合物.屬于施主型嵌入化合物。一級嵌鋰化合物L(fēng)iC6鋰是完全離子化的4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料鋰鋰嵌入石664鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料電化學(xué)容量電化學(xué)容量:通常指單位質(zhì)量的活性物質(zhì)充電或放電到最大程度時(shí)的電量,一般用mAh/g表示。石墨類碳的充電機(jī)理是鋰離子可逆地嵌入石墨層間,嵌入量一般不應(yīng)超過LiC6,相應(yīng)電化學(xué)容量為372mAh/g。石墨類碳的電化學(xué)容量Q與石墨結(jié)構(gòu)無序度P的關(guān)系為Q=372(1—P)4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料電電化學(xué)容674鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料電化學(xué)容量嵌入石墨層間在石墨層間形成最近鄰的堆積插入到碳材料的空腔在雜原子取代的碳中與雜原子相互作用在六方石墨與菱形石墨相共存形成的缺陷位富集在石墨a—b面形成多層吸附在石墨a—b面和邊緣面形成活性位吸附鋰石墨4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料電嵌入石墨684鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料天然石墨結(jié)構(gòu)參數(shù)和電化學(xué)容量菱形石墨含量越高,電化學(xué)容量越大電化學(xué)容量4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料天然石墨結(jié)694鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料電化學(xué)容量儲鋰機(jī)制:當(dāng)鋰嵌入到熱解炭中,弱的C—H鍵斷裂,Li取代H形成C—Li鍵。相反.脫嵌時(shí),弱的C—H鍵恢復(fù),這樣C—H鍵的破裂和恢復(fù)就使低溫?zé)峤馓坑懈哂谑碚撊萘康母郊尤萘?。低溫?zé)峤馓康目赡嫒萘吭?00mAh/g—900mAh/g之間4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料電儲鋰機(jī)制704鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料不可逆容量損失不可逆容量損失:在充放電過程中,電極的充放電效率低于100%,即放電的電化學(xué)容量低于充電,損失的部分被稱為不可逆容量損失。通常由電極表面發(fā)生的不可逆副反應(yīng)引起。4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料不不可逆容714鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料不可逆容量損失固態(tài)電解質(zhì)界面膜SEI主要組成為Li2CO3、ROCO2LiSEI主要在第一次充放電時(shí)產(chǎn)生,是不可逆容量損失的主要來源。此外,還影響電極的自放電、循環(huán)性、低溫性能、安全性和功率密度。4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料不固態(tài)電解724鋰離子電池材料電極電位電極反應(yīng)室溫下碳電極的電極電位理想的負(fù)極材料的電極電位應(yīng)與金屬鋰接近.隨鋰的嵌入量不同變化不大。石墨的電極電位從0.4V到0.0V(相對于Li+/Li)之間變化,是比較合適的負(fù)極材料。鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料4鋰離子電池材料電電極反應(yīng)室溫下碳電極的電極電位理想的負(fù)極734鋰離子電池材料充放電倍率充放電電流I=C/N。其中C為電池的額定容量值:N為放電小時(shí)數(shù)。一個(gè)容量為2Ah的電池以20小時(shí)率(或0.05C,或0.05倍率)放電,則I=100mA。I值的大小反映了電池充放電的快慢,主要與電池內(nèi)部各種電極過程的速率有關(guān)。鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料4鋰離子電池材料充充放電電流I=C/N。其中C為電池的額定74影響因素:鋰離子在正負(fù)極材料內(nèi)部的擴(kuò)散速率、電極表面的電化學(xué)反應(yīng)速率、鋰離子在電極/電解質(zhì)界面的擴(kuò)散速率以及鋰離子在電解質(zhì)中的離子遷移率。4鋰離子電池材料充放電倍率液體電解質(zhì)碳負(fù)極材料體系:鋰離于在石墨層問的嵌入與脫出的速率決定了電池的充放電倍率。增加邊緣面取向及增大比表面積鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料影響因素:鋰離子在正負(fù)極材料內(nèi)部的擴(kuò)散速率、電極表面的電化學(xué)754鋰離子電池材料循環(huán)性循環(huán)性:電極材料在反復(fù)充放電過程中保持電化學(xué)容量的能力。影響因素:電極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性。碳材料10%的體積變化鋰離子電池負(fù)極材料——碳負(fù)極材料4鋰離子電池材料循循環(huán)性:電極材料在反復(fù)充放電過程中保持電764鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——氧化物負(fù)極材料1、含鋰氧化物,如LiWO2、Li6Fe2O3、LiNd2O5等;2、以SnO2為基的負(fù)極材料,其中M1、M2為Si、Ge、Sn、Pb、P、B、Al、As、Sb,M4為O、S、Se、Te。性能較好的是SnSi0.4Al0.2P0.6O3.6。主要是無定形錫基復(fù)合氧化物,容量高,但不可逆容量損失不可避免。3、Li4Ti5O12,是一種很好的負(fù)極候選材料,相對于金屬理的電位是1.5V,因而與4V正極材料LiCoO2、LiNiO2和LiMn2O4配對.形成2.5V的電他。鋰的嵌入和脫嵌不產(chǎn)生應(yīng)變(零應(yīng)變材料),因而有很好的循環(huán)壽命。4鋰離子電池材料鋰離子電池負(fù)極材料——氧化物負(fù)極材料1、含774鋰離子電池材料對鋰離子電池負(fù)極材料的要求替代金屬鋰的理想的負(fù)極材料應(yīng)滿足以下要求:(1)在鋰嵌入的過程中電極電位變化較小,并接近金屬鋰;(2)有較高的比容量;(3)有較高的充放電效率;(4)在電極材料內(nèi)部和表面,鋰離子具有較高的擴(kuò)散速率;(5)具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性:(6)價(jià)格低廉,容易制備。研究的主要方向是開發(fā)高容量的負(fù)極材料4鋰離子電池材料對鋰離子電池負(fù)極材料的要求替代金屬鋰的理想784鋰離子電池材料對鋰離子電池正極材料的要求(1)正極材料應(yīng)有較高的電極電位,使電池有較高的輸出電壓;

(2)鋰離子能夠在正極材料中大量的可逆地嵌入和脫嵌,以使電池有高的容量;

(3)在鋰離子嵌入/脫嵌過程中,正極材料的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能不發(fā)生變化或小發(fā)生變化,以保證電池良好的循環(huán)性能;

(4)正極的氧化還原電位在鋰離子的嵌入/脫嵌過程中變化應(yīng)盡可能小,使電池的電壓不會發(fā)生顯著變化,以保證電池平穩(wěn)地充電和放電;

(5)正極材料在鋰離子的嵌入/脫嵌過程中材料結(jié)構(gòu)不發(fā)生塌陷,使電池的電壓不會發(fā)生顯著變化,以保證電池安全性;

(6)正極材料應(yīng)有較高的電導(dǎo)率,能使電池大電流地充電和放電;

(7)正極不與電解質(zhì)等發(fā)生化學(xué)反應(yīng);

(8)鋰離子在電極材料中應(yīng)有較大的擴(kuò)散系數(shù),便于電池快速充電和放電;

(9)價(jià)格便宜,對環(huán)境無污染。4鋰離子電池材料對鋰離子電池正極材料的要求(1)正極材料應(yīng)794鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料電極電位鋰離子電池正極材料1、作為電極材料參與電化學(xué)反應(yīng);2、作為鋰離子源。大多數(shù)是含鋰的過渡金屬化合物,而且以氧化物為主。4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料電極電位鋰離子電池正極材804鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料結(jié)構(gòu)LiMeO2氧化物正極材料的基本結(jié)構(gòu)(1)RLi或Li+>RMeMe與O形成共價(jià)鍵緊密配合,固定在八面體位置上。Li+從八面體的一個(gè)位置向另一個(gè)位置移動(dòng),是借助于晶格振動(dòng)和氧離子擺動(dòng)。振動(dòng)是過渡金屬離子與鋰交換電子引起的。4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料結(jié)構(gòu)LiMeO2氧化物正814鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料結(jié)構(gòu)LiMeO2氧化物正極材料的基本結(jié)構(gòu)(2)一維隧道或二維、三維空間,以便鋰的傳輸4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料結(jié)構(gòu)LiMeO2氧化物正824鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料性質(zhì)1、還原態(tài)產(chǎn)物,充電時(shí)被氧化成□MeO2;2、在非水環(huán)境中有高的電位值;3、在水溶液中不穩(wěn)定;4、電導(dǎo)率較低,應(yīng)加入導(dǎo)電劑和粘接劑,構(gòu)成復(fù)合電極。4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料性質(zhì)1、還原態(tài)產(chǎn)物,充電834鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料類型4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料類型844鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料類型4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料類型854鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiCoO2鋰鈷氧化物(LiCoO2)屬于α-NaFeO2型結(jié)構(gòu),為R3m空間群,具有二維層狀結(jié)構(gòu),適宜鋰離子的脫嵌??赡娉浞烹姷纳舷揠妷簽?.3V化學(xué)組成粒度及粒度分布電導(dǎo)率及擴(kuò)散系數(shù)4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiCoO2鋰鈷氧化864鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiCoO2合成方法合成LiCoO2的方法有高溫固相法、低溫共沉淀法和凝膠法。比較成熟的方法是鈷的碳酸鹽、堿式碳酸鹽或鈷的氧化物等與碳酸鋰在高溫下固相合成。注意:反應(yīng)氣氛、碳酸鋰的比表面積、合成溫度、鋰鹽的配入量。4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiCoO2合合成L874鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiNiO2優(yōu)點(diǎn)1、價(jià)格比LiCoO2低廉;2、重量比容量大。缺點(diǎn)1、合成條件苛刻,合成條件的微小變化會導(dǎo)致非化學(xué)計(jì)量的LixNiO2生成,其結(jié)構(gòu)中鋰離子和鎳離于呈無序分布,影響電池性能;2、應(yīng)用中脫鋰后的產(chǎn)物分解溫度低,分解產(chǎn)生大量的熱量和氧氣,造成鋰離子電池過充電時(shí)易發(fā)生爆炸、燃燒;3、首次充放電的不可逆容量較大,生成NiO2非活性區(qū)。4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiNiO2優(yōu)點(diǎn)884鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiMn2O4尖晶石型錳酸鋰LiMn2O4是Hunter在1981年首先制得的具有三維鋰離子通道的正極材料,至今一直受到國內(nèi)外很多學(xué)者及研究人員的極大關(guān)注,它作為電極材料具有價(jià)格低、電位高、環(huán)境友好、安全性能高等優(yōu)點(diǎn),是最有希望取代鈷酸鋰LiCoO2成為新一代鋰離子電池的正極材料。4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiMn2O4894鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiMn2O4晶體結(jié)構(gòu)具有Fd3m對稱性的立方晶體,晶胞常數(shù)a=0.8245nm,晶胞體積V=0.5609nm3。氧離子為面心立方密堆積(ABCABC….,相鄰氧八面體采取共棱相聯(lián)),鋰占據(jù)1/8氧四面體間隙(V4)位置(Li0.5Mn2O4結(jié)構(gòu)中鋰作有序排列:鋰有序占據(jù)1/16氧四面體間隙),錳占據(jù)氧1/2八面體間隙(V8)位置。單位晶格中含有56個(gè)原子:8個(gè)鋰原子,16個(gè)錳原子,32個(gè)氧原子,其中Mn3+和Mn4+各占50%。4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiMn2O4晶具有904鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiMn2O4晶體結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)可簡單描述為8個(gè)四面體8a位置由鋰離子占據(jù),16個(gè)八面體位置(16d)由錳離子占據(jù),16d位置的錳是Mn3+和Mn4+按1:1比例占據(jù),八面體的16c位置全部空位,氧離子占據(jù)八面體32e位置。該結(jié)構(gòu)中MnO6氧八面體采取共棱相聯(lián),形成了一個(gè)連續(xù)的三維立方排列,即[M2]O4尖晶石結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)為鋰離子的擴(kuò)散提供了一個(gè)由四面體晶格8a、48f和八面體晶格16c共面形成的三維空道。當(dāng)鋰離子在該結(jié)構(gòu)中擴(kuò)散時(shí),按8a-16c-8a順序路徑直線擴(kuò)散(四面體8a位置的能壘低于氧八面體16c或16d位置的能壘),擴(kuò)散路徑的夾角為107°,這是作為二次鋰離子電池正極材料使用的理論基礎(chǔ)。4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiMn2O4晶其結(jié)914鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiMn2O4電化學(xué)性能1、理論容量為148mAh/g;2、LixMn2O4的x值在0.15—1之間變化時(shí)充放電是可逆的,可逆容量在120mAh/g左右,電壓平臺為4.15V。3、過度嵌鋰(即x>1)時(shí)在2.95V出現(xiàn)放電平臺,但不可逆。4、當(dāng)大電流充、放電或電流密度不均勻時(shí),過渡嵌鋰后形成的立方晶型會向四方晶型轉(zhuǎn)變,發(fā)生John-Teller畸變,這種轉(zhuǎn)變住往發(fā)生在粉末顆粒表面或局部,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的一致性破壞,且產(chǎn)生顆粒間的接觸不良,致使鋰離子的擴(kuò)散和電極的導(dǎo)電性下降。4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiMn2O4電化學(xué)92電子在簡并軌道中的不對稱占據(jù)會導(dǎo)致分子的幾何構(gòu)型發(fā)生畸變,從而降低分子的對稱性和軌道的簡并度,使體系的能量進(jìn)一步下降,這種效應(yīng)稱為姜—泰勒效應(yīng)。John-Teller效應(yīng)(畸變)電子在簡并軌道中的不對稱占據(jù)會導(dǎo)致分子的幾何934鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiMn2O4電化學(xué)性能A:貧鋰相B:富鋰相4.14Vx=0.354.03V3.9V鋰離子隨機(jī)嵌入引起John-Teller效應(yīng)4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiMn2O4電化學(xué)944鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiMn2O4電化學(xué)性能鋰錳比Li1.05Mn2O4Li0.95Mn2O4Li1.05Mn2O4800℃燒成后淬火結(jié)論:增加鋰錳比,使少量的鋰離子在材料合成過程中進(jìn)入16d八面體Mn位,可提高錳的平均價(jià)態(tài).高電壓下不出現(xiàn)兩相,減少Jahn—Teller效應(yīng),從而改善穩(wěn)定性。4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiMn2O4電化學(xué)954鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiMn2O4溫度穩(wěn)定性4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiMn2O4溫度穩(wěn)964鋰離子電池材料合成方法固相合成法LiCO3化學(xué)二氧化錳(CMD)或電解二氧化錳(EMD)充分混合750℃—800℃LiMn2O4鋰離子電池正極材料——LiMn2O44鋰離子電池材料合成方法固相合成法LiCO3化學(xué)二氧化錳(974鋰離子電池材料合成方法共沉淀法LiOHMn(OH)2乙醇LiClMnCl2KOH和丁醇前驅(qū)體去除KOH熱處理LiMn2O4鋰離子電池正極材料——LiMn2O44鋰離子電池材料合成方法共沉淀法LiOHMn(OH)2乙醇984鋰離子電池材料凝膠法合成方法鋰和錳的乙酸鹽甲醇檸檬酸沉淀300℃和800℃加熱蒸干干凝膠LiMn2O4鋰離子電池正極材料——LiMn2O44鋰離子電池材料凝膠法合成方法鋰和錳的乙酸鹽甲醇檸檬酸沉淀994鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiFePO4目前,我國小容量鋰電池——如手機(jī)電池、筆記本電腦電池等的生產(chǎn)已基本趨于飽和,但是大容量的動(dòng)力鋰離子電池卻依然沒有進(jìn)入市場。電動(dòng)車及大型移動(dòng)電源應(yīng)用領(lǐng)域仍是鉛酸體系電池占據(jù)著主導(dǎo)地位。鋰離子電池自問世以來一直以鈷酸鋰、錳酸鋰正極材料為主導(dǎo),鈷酸鋰及錳酸鋰材料由于自身安全性差,循環(huán)壽命短、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn),都不能真正適用鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)需要。新一代鋰電正極材料磷酸鐵鋰逐步粉墨登場后,真正為大容量鋰動(dòng)力電池的發(fā)展和更新展現(xiàn)了廣闊空間,開辟了新天地。鋰電池取代鉛酸、鎳氫等電池體系的局面將成為電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiFePO41004鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiFePO41997年A.K.Padhi首次報(bào)導(dǎo)磷酸鐵鋰(LiFePO4)具有脫嵌鋰功能。該材料具有橄欖石型磷酸鹽類嵌鋰材料,LiMPO4(M:Mn,F(xiàn)e,Co,Ni),成為很有潛力的鋰離子電池正極材料。工作電壓范圍:2.5~3.6V,平臺約3.3V,比鈷酸鋰電池3.7V低一些。4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料——LiFePO41014鋰離子電池材料磷酸鐵鋰鈷酸鋰錳酸鋰鎳鈷酸鋰安全性最安全不安全可接受不安全循環(huán)壽命最佳(2000次)可接受(1000次)可接受(300次)可接受功率/重量密度可接受好可接受最好長期成本經(jīng)濟(jì)高可接受高環(huán)保最環(huán)保危險(xiǎn)危險(xiǎn)充放電溫度范圍好

(-20~70℃)性能下降

(-20~55℃)可接受(超過50℃時(shí)迅速下降)鋰離子電池正極材料——LiFePO44鋰離子電池材料磷酸鐵鋰鈷酸鋰錳酸鋰鎳鈷酸鋰安全性1024鋰離子電池材料LiFePO4電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)橄欖石結(jié)構(gòu)鋰離子電池正極材料——LiFePO44鋰離子電池材料LiFePO4電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)橄欖石結(jié)構(gòu)鋰1034鋰離子電池材料磷酸鐵鋰動(dòng)力電池一般鋰離子電池鋰離子動(dòng)力電池鎳氫電池標(biāo)準(zhǔn)電壓(V)3.23.6或3.73.6或3.71.2工作電壓范圍(V)3.0-3.33.0-4.23.0-4.21.0-1.4單位質(zhì)量容量(mAh/g)11518013080單位體積容量(mAh/L)220-240280-300220-240200-220最佳充電率(C)0.5-1.50.2-0.50.5-1.00.2-0.5工作放電率(C)2120.5最大放電率(C)101.552瞬間大電流脈沖(10C)202103循環(huán)壽命(1C充2C放)>95%60%85%<50%2000次100次300次50次大電流放電時(shí)循環(huán)壽命

(1C充5C放)>80%-60%<50%1000次-300次10次自放電率≤3%較低較低溫度耐受性極佳(-20℃~70℃仍可正常使用)高于55℃或低于-20℃則衰退高于50℃則迅速衰退安全性不燃燒不爆炸有可能大燃燒、爆炸有可能燃燒、爆炸有可能燃燒零電壓儲存30天無損傷泄漏、損傷泄漏、損傷泄漏、損傷環(huán)境友好度零污染污染小污染小-電池性能鋰離子電池正極材料——LiFePO44鋰離子電池材料磷酸鐵鋰動(dòng)力電池一般鋰離子電池鋰離子動(dòng)1044鋰離子電池材料電池特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1、高效率輸出:標(biāo)準(zhǔn)放電為2~5C、連續(xù)高電流放電可達(dá)10C,瞬間脈沖放電(10S)可達(dá)20C;2、高溫時(shí)性能良好:外部溫度65℃時(shí)內(nèi)部溫度則高達(dá)95℃,電池放電結(jié)束時(shí)溫度可達(dá)160℃,電池的結(jié)構(gòu)安全、完好;3、即使電池內(nèi)部或外部受到傷害,電池不燃燒、不爆炸、安全性最好;4、極好的循環(huán)壽命,經(jīng)500次循環(huán),其放電容量仍大于95%;5、過放電到零伏也無損壞;6、可快速充電;7、低成本;8、對環(huán)境無污染。鋰離子電池正極材料——LiFePO44鋰離子電池材料電池特點(diǎn)1、高效率輸出:標(biāo)準(zhǔn)放電為2~5C1054鋰離子電池材料應(yīng)用范圍大型電動(dòng)車輛:公交車、電動(dòng)汽車、景點(diǎn)游覽車及混合動(dòng)力車等;

2、輕型電動(dòng)車:電動(dòng)自行車、高爾夫球車、小型平板電瓶車、鏟車、清潔車、電動(dòng)輪椅等;

3、電動(dòng)工具:電鉆、電鋸、割草機(jī)等;

4、遙控汽車、船、飛機(jī)等玩具;

5、太陽能及風(fēng)力發(fā)電的儲能設(shè)備;

6、UPS及應(yīng)急燈、警示燈及礦燈(安全性最好);

7、替代照相機(jī)中3V的一次性鋰電池及9V的鎳鎘或鎳氫可充電電池(尺寸完全相同);

8、小型醫(yī)療儀器設(shè)備及便攜式儀器等。北京奧運(yùn)大巴鋰離子電池正極材料——LiFePO44鋰離子電池材料應(yīng)用范圍大型電動(dòng)車輛:公交車、電動(dòng)汽車、北1064鋰離子電池材料磷酸鐵鋰的優(yōu)點(diǎn)1、安全。磷酸鐵鋰的安全性能是目前所有的材料中最好的。當(dāng)然它和其它磷酸鹽的安全性能也基本一樣,用磷酸鐵鋰做電池,絕對不用擔(dān)心爆炸問題的存在。2、穩(wěn)定性高。包括高溫充電的容量穩(wěn)定性好,儲存性能好等。這點(diǎn)是最大的優(yōu)點(diǎn),在所有知道的材料中,也是最好的。3、環(huán)保。整個(gè)生產(chǎn)過程清潔無毒。所有原料都無毒。不像鈷是有毒的物質(zhì)。4、價(jià)格便宜。磷酸鹽采用磷酸源和鋰源以及鐵源為材料,這些材料都十分便宜,無戰(zhàn)略資源及稀有資源。鋰離子電池正極材料——LiFePO44鋰離子電池材料磷酸鐵鋰的優(yōu)點(diǎn)鋰離子電池正極材料——LiF1074鋰離子電池材料磷酸鐵鋰的缺點(diǎn)1、導(dǎo)電性差。這個(gè)問題是其最關(guān)鍵的問題。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應(yīng)用,這是一個(gè)主要的問題。但是,這個(gè)問題目前已經(jīng)可以得到完美的解決:就是添加C或其它導(dǎo)電劑。實(shí)驗(yàn)室報(bào)道可以達(dá)到160mAh/g以上的比容量。2、振實(shí)密度較低。一般只能達(dá)到1.3-1.5,低的振實(shí)密度可以說是磷酸鐵鋰的最大缺點(diǎn)。這一缺點(diǎn)決定了它在小型電池如手機(jī)電池等沒有優(yōu)勢。即使它的成本低,安全性能好,穩(wěn)定性好,循環(huán)次數(shù)高,但如果體積太大,也只能小量的取代鈷酸鋰。這一缺點(diǎn)在動(dòng)力電池方面不會突出。因此,磷酸鐵鋰主要是用來制作動(dòng)力電池。3、目前研究開發(fā)還不深入。目前以磷酸鐵鋰作為正極材料的產(chǎn)業(yè)化情況并不樂觀。因?yàn)檫€是最近兩年發(fā)展起來的,所以各方面的研究還需要繼續(xù)深入。鋰離子電池正極材料——LiFePO44鋰離子電池材料磷酸鐵鋰的缺點(diǎn)鋰離子電池正極材料——LiF108最早的磷酸鐵鋰合成方式是J.B.Goodenough的固相反應(yīng)法。該方法簡單方便,容易操作,缺點(diǎn)是合成的周期較長,產(chǎn)物的批次穩(wěn)定性難以控制。如何在熱處理及粉體加工的過程中防止二價(jià)鐵的氧化是合成的關(guān)鍵控制點(diǎn)。目前不少研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出的碳熱還原法、共沉淀法、水熱法、噴霧熱分解法等。4鋰離子電池材料制備方法鋰離子電池正極材料——LiFePO4最早的磷酸鐵鋰合成方式是J.B.Gooden1094鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料的發(fā)展1、鋰鈷鎳復(fù)合氧化物2、改性的尖晶石復(fù)合正極材料3、Li2MMn3O8(M代表Fe、Co、Cu)4、LixMnO2(CDMO)5、無機(jī)非晶材料V2O5和α—MnO26、導(dǎo)電高分子聚合物7、有機(jī)硫化物4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料的發(fā)展1、鋰鈷鎳復(fù)合氧化1104鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料的發(fā)展4鋰離子電池材料鋰離子電池正極材料的發(fā)展1114鋰離子電池材料電解質(zhì)材料電解質(zhì)的作用:在電池內(nèi)部正負(fù)極之間形成良好的離子導(dǎo)電通道。凡是能夠成為離子導(dǎo)體的材料,如水溶液、有機(jī)溶液、聚合物、熔鹽或固體材料,均可作為電解質(zhì)。4鋰離子電池材料電解質(zhì)材料電解質(zhì)的作用:在電池內(nèi)部正負(fù)極之1124鋰離子電池材料(1)水:水對許多離子具有很強(qiáng)的溶解能力。優(yōu)點(diǎn):離子狀態(tài)穩(wěn)定、粘度小、電導(dǎo)率高等,是目前應(yīng)用最廣泛的電解質(zhì)。缺點(diǎn):受水的分解電壓(1.23V)的限制,水溶液電解質(zhì)電池的最高電壓只能在2.0V以內(nèi)。(2)有機(jī)溶劑電解質(zhì):優(yōu)點(diǎn):由于使用強(qiáng)還原

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