鋰電池工程師工作總結(jié)

鋰電池工程師工作總結(jié)篇一：鋰離子電池總結(jié)報告

鋰離子電池總結(jié)報告

工作原理

鋰離子電池以碳素材料為負極，以含鋰的化合物作正極，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池的充放電過程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中，同時伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌（習慣上正極用嵌入或脫嵌表示，而負極用插入或脫插表示）。在充放電過程中，鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為“搖椅電池”。

當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當對電池進行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。

電池副反應1.過充問題，當充電器對鋰電池過度充電時，鋰電池會因溫度上升而導致內(nèi)壓上升，需終止當前充電的狀態(tài)。此時，集成保護電路IC需檢測電池電壓，當?shù)竭_時（假設電池過充電壓臨界點為V）即激活過度充電保護，將功率MOS由開轉(zhuǎn)為切斷，進而截止充電。另外，為防止由于噪音所產(chǎn)生的過度充電而誤判為過充保護，因此需要設定延遲時間，并且延遲時間不能短于噪音的持續(xù)時間以免誤判。過充電保護延時時間tvdet1計算公式為：

tvdet1={C3×（Vdd-0.7）}/（0.48×10-6）（1）

式中：Vdd為保護N1的過充電檢測電壓值。

簡便計算延時時間：t=C3/0.01×77（ms）（2）

如若C3容值為F，則延時值為：0.22/0.01×77=1694（ms）

2.鋰電池內(nèi)部存儲電能是靠電化學一種可逆的化學變化實現(xiàn)的，過度的放電會導致這種化學變化有不可逆的反應發(fā)生，因此鋰電池最怕過放電，一旦放電電壓低于，將可能導致電池報廢。在過度放電的情況下，電解液因分解而導致電池特性劣化，并造成充電次數(shù)

的降低。過度放電保護IC原理：為了防止鋰電池的過度放電狀態(tài)，假設鋰電池接上負載，

當鋰電池電壓低于其過度放電電壓檢測點（假定為V）時將激活過度放電保護，使功率MOSFET由開轉(zhuǎn)變?yōu)榍袛喽刂狗烹?，以避免電池過度放電現(xiàn)象產(chǎn)生，并將電池保持在低靜態(tài)電流的待機模式，此時的電流僅μA。當鋰電池接上充電器，且此時鋰電池電壓高于過度放電電壓時，過度放電保護功能方可解除。另外，考慮到脈沖放電的情況，過放

電檢測電路設有延遲時間以避免產(chǎn)生誤動作。解決方案：電池內(nèi)部都安裝保護電路，電壓還沒低到損壞電池的程度，保護電路就會起作用，停止放電。

電池的正負極材料

和所有化學電池一樣，鋰離子電池也由三個部分組成：正極、負極和電解質(zhì)。

1.正極——活性物質(zhì)一般為錳酸鋰或者鈷酸鋰，鎳鈷錳酸鋰材料，電動自行車則普遍用鎳鈷錳酸鋰（俗稱三元）或者三元+少量錳酸鋰，純的錳酸鋰和磷酸鐵鋰則由于體積大、性能不好或成本高而逐漸淡出。導電集流體使用厚度10--20微米的電解鋁箔。主流產(chǎn)品多采用鋰鐵磷酸鹽。不同的正極材料對照：

2.隔膜——一種經(jīng)特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔結(jié)構(gòu)，可以讓鋰離子自由通過，而電子不能通過。

3.負極——多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。大體分為以下幾種：①第一種是碳負極材料：實際用于鋰離子電池的負極材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。[3]

②第二種是錫基負極材料：錫基負極材料可分為錫的氧化物和錫基復合氧化物兩種。氧化物是指各種價態(tài)金屬錫的氧化物。沒有商業(yè)化產(chǎn)品。

③第三種是含鋰過渡金屬氮化物負極材料，沒有商業(yè)化產(chǎn)品。

④第四種是合金類負極材料：包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金，沒有商業(yè)化產(chǎn)品。

⑤第五種是納米級負極材料：納米碳管、納米合金材料。

⑥第六種納米材料是納米氧化物材料：目前合肥翔正化學科技有限公司根據(jù)XX年鋰電池新能源行業(yè)的市場發(fā)展最新動向，諸多公司已經(jīng)開始使用納米氧化鈦和納米氧化硅添加在以前傳統(tǒng)的石墨，錫氧化物，納米碳管里面，極大的提高鋰電池的充放電量和充放電次數(shù)。使用壽命

一般而言，鋰電池可以正常工作2~4年，循環(huán)充放電次數(shù)大約在300次。這兩個是理想值。其實壽命主要取決于以下幾點：

正常使用中影響壽命的因素：

1、充電和放電最終將減少電池的活性材料，并引起其它化學材料的變化，從而引起內(nèi)部電阻提高和永久性容量損失。但是，即使電池未使用時也會發(fā)生永久性容量損失。

2、在溫度升高、電池電壓保持在(滿充電)時，永久性容量損失最大。

為了最大限度延長儲存壽命，電池應該以40%的充電量()在40oF的溫度下(冰箱中)儲存。

不正常使用帶來的壽命影響：

1、電池不能過放電。如果電池過長時間儲存而不使用，由于電池內(nèi)部有保護電路，會不斷消耗電能，且電池也存在一定的自放電，當電池電壓低于一定值時，會發(fā)生不可逆的損壞。

2、過充電。鋰電池充電對電壓精度要求很高，一般充電終止電壓為，如果電壓到

，都會較為嚴重的影響壽命。哪種山寨的電池充電器一般都是簡單的TL431做的，不能很好的保證精度，會嚴重影響電池壽命，比較典型的現(xiàn)象就是電池中間鼓起來了，一般是由于過度充電引起。

3、不恰當?shù)氖褂脺囟群瓦^大的放電電流，都會影響壽命。

電池的經(jīng)濟因素評價鋰離子電池需求情況重點考察手機和筆記本兩大下游的情況。XX年前5個月國內(nèi)的手機總產(chǎn)量為億部，同比增長%，其中5月產(chǎn)量為億部，同比增長%。手機市場的需求情況較好。同期，國內(nèi)筆記本計算機的總產(chǎn)量為萬臺，同比增長

%，其中5月產(chǎn)量為萬臺，同比減少%。筆記本市場的總體表現(xiàn)比較一般。鑒于手機市場的較好表現(xiàn)，我們認為XX年全年鋰電池行業(yè)的需求有望總體維持穩(wěn)定增長。

篇二：鋰電池正極材料工作總結(jié)

工作總結(jié)

本人從8月5日入職到現(xiàn)在已三月有余，從一個未曾踏出校園的學生到經(jīng)歷社會磨練的這三個月里，我迷茫過，感到困惑，幸虧有公司領導的諄諄關懷和教導以及同事的熱情幫助。幫助我在人生這個重要轉(zhuǎn)折口，完成了一次重要的轉(zhuǎn)變。

湖南合縱科技有限公司，是一家以生產(chǎn)鋰電池正極材料錳酸鋰、鈷酸鋰、三元材料為主的電池原材料生產(chǎn)廠商。公司成立于XX年，然今年正式大規(guī)模投入生產(chǎn)計劃，此正是百廢俱興，氣象萬千之時，本人于此興業(yè)之際受聘入職，公司領導不以我經(jīng)驗淺薄，委以重任，我深感責任重大，雖殫精竭慮，仍恐無法滿足工作對我的要求。

從XX年石油危機爆發(fā)以來，對石油資源日益枯竭的恐慌，引發(fā)了一場全球范圍內(nèi)的新能源開發(fā)競賽，鋰電作為最符合新應用發(fā)展趨勢的儲能技術，吸引了全球人民的目光。XX年6月國家正式出臺新能源汽車補貼方案。在此全球新能源運動開展得如火如荼之際，以公司董事長李新海教授為主，株洲兆富投資公司入股的湖南合縱科技有限公司應運而生，正可謂上映國策，下應民心。公司

圖1鋰電池電芯傳統(tǒng)領域需求量發(fā)展趨勢

生產(chǎn)的錳酸鋰目前主要以B品手機電池生產(chǎn)商為銷售對象，型號在售的暫時也只有Z11一種。但是公司領導，以其前瞻的眼光，為公司指出前進的方向：積極開展電動工具、手機、筆記本電腦、Mp4、數(shù)碼相機、礦燈等便攜式器材電池用錳酸鋰的多型號系列化工作，同時積極開展動力型三元、錳酸鋰電池材料的研發(fā)與應用工作。我們作為公司的創(chuàng)業(yè)者，更應該肩負起重大的使命，兢兢業(yè)業(yè)，認真做好本職工作，為實現(xiàn)短期目標：使公司在三~五年內(nèi)上市；以及更長遠的目

標：在世界鋰電池原材料生產(chǎn)商中占據(jù)一席，而努力奮斗！

現(xiàn)在人類社會資源稀缺及價格波動給經(jīng)濟帶來的問題，氣候變化對人類社會的破壞作用加劇，氣候惡化的后果無人能幸免，因此節(jié)能減排是每個人的共同責任和一致福祉。與化石能源以及部分需要消耗資源的能源不同，風電和太陽能等新能源分布廣泛且用之不竭，可以消除可持續(xù)發(fā)展的能源瓶頸。鋰電，作為一種優(yōu)勢明顯的移動儲能技術，助力可持續(xù)發(fā)展儲能技術，是可持續(xù)發(fā)展所必需的。

圖2動力電池市場對正極材料的需求預測

鋰離子電池無論在體積比能量、質(zhì)量比能量、質(zhì)量比功率、循環(huán)壽命、充放電效率方面均領先于大部分其他二次電池和儲能技術。鋰電是最符合新應用發(fā)展趨勢的儲能技術，動力電池是鋰電最新且最高端的下游應用，即將隨電動汽車市場的打開而迅速增長。有報道稱動力電池用正極材料近5年符合增速將達130%，電子產(chǎn)品電池用正極材料同期增速將達21%，正是動力電池和傳統(tǒng)電池需求告訴增長，推動正極材料需求，而這其中三元材料將逐步成為主流。

我從一入職就加入研發(fā)部，研發(fā)工作的職能是按照質(zhì)量管理體系的研發(fā)流程，完成新產(chǎn)品的開發(fā)工作。研發(fā)工作的所必須掌握的三項基本知識技能包括：市場資訊；技術策略；產(chǎn)業(yè)知識。鋰系電池充放電的基本原理是鋰離子在電極間移動并反復嵌入和脫出。本公司正極產(chǎn)品的合成方法，主要是固相燒結(jié)法。這是因為固相燒結(jié)法相對簡單，易于實現(xiàn)工業(yè)化，因此被大多數(shù)廠家所采用。以錳酸鋰為例：將碳酸鋰與錳的氧化物按一定比例混合、研磨、高溫燒結(jié)、過篩、裝樣。其基本化學方程式是：

Li2CO3+4MnO2→2Li2Mn2O4+CO2↑+↑

固相燒結(jié)法合成的產(chǎn)物通常具有可逆大小不均勻、晶粒形狀不規(guī)則、晶界尺寸大

以及由此帶來的產(chǎn)物電化學性能波動較大的缺點。造成這種情況的主要原因是，在高溫固相反應中，反應物不能充分均勻接觸，體系中的各個互相接觸的原料小團的反應環(huán)境和周圍各種元素的濃度不同，使得各自的反應進程不一致，這一方法的關鍵還是在如何保證反應物充分接觸和反應，同時控制反應的能耗和生產(chǎn)速度。Li[Ni,Co,Mn]O2三元摻雜的鋰離子電池正極材料，綜合了LiCoO2，LiNiO2，LiMnO2三種層狀材料的優(yōu)點，存在明顯的三元協(xié)同效應：通過引入Co，能夠減少陽離子混合占位（cationmixing）情況，有效穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)；通過引入Ni，可提高材料的容量；通過引入Mn，不僅可以降低材料成本，而且還可以提高材料的安全性和穩(wěn)定性。而Li[Ni,Co,Mn]O2材料基本物性及充放電平臺與LiCoO2相近，適合現(xiàn)有各類鋰離子電池應用產(chǎn)品，有望先期取代現(xiàn)有各類其他正極材料，獲得市場認可。

我在研發(fā)部期間，著手開展三元前軀體的制備以及三元產(chǎn)品的制備工作。其中三元前軀體的制備，主要采用了兩種制備方法：共沉淀法和液氨法。共沉淀法是先用鎳、鈷、錳的鹽（我們實驗采用硫酸鹽），合成Ni,Co,Mn三元混合氫氧化物共沉淀，然后再過濾洗滌干燥后，與鋰鹽混合燒結(jié)制備Li[Ni,Co,Mn]O2材料。通過選擇合適的沉淀劑（通常為LiOH和NaOH），絡合劑（通常為NH4OH），并調(diào)節(jié)反應物的濃度、反應體系的PH值、反應溫度以及攪拌速度，以此來控制三元[Ni,Co,Mn](OH)2中間體的粒徑、形貌以及振實密度，并最終影響Li[Ni,Co,Mn]O2產(chǎn)物的物理性質(zhì)和電化學性能。液氨法是用液氨與鎳、鈷、錳的熔融鹽溶液直接反應，生成三元[Ni,Co,Mn](OH)2中間體，然后通過加熱，使氯化銨分別以氨氣和氯化氫氣體的形式分離出去。三元產(chǎn)品的制備，其實就是個工藝驗證的過程，我們通過12組小試和幾組中試的實驗，驗證了三元材料的燒結(jié)工藝。

11月初，因為公司的需要，領導把我派往采購部工作。雖然之前并沒有接觸過采購類的知識，但是通過質(zhì)量管理體系的學習，我明白了采購部門的職能是：

1．及時為生產(chǎn)經(jīng)營提供所需的原輔材料、設備備品備件以及其他物資。

2．掌握市場信息，優(yōu)化進貨渠道，降低采購費用。

3．會同財務管理部、會計部確定合理的采購批量，及時了解存貨情況，合理采購。

4．匯總各系統(tǒng)的物資需求計劃，平衡采購計劃。

5．評審供應商選擇、建立供應商檔案。

6．組織采購合同評審，簽訂采購合同，實施采購活動。

7．建立采購合同臺賬，并對合同執(zhí)行情況進行監(jiān)督。

8．對大型采購進行比價或組織招標、競標活動。

9．采購物資的報驗和入庫工作。

10．采購過程中的退、換貨工作。

11．采購合同、檔案及各種表單的保管與定期歸檔工作。

逝者如斯夫，不舍晝夜。懷著對開創(chuàng)事業(yè)的激情，以及對美好生活的向往，我加入了合縱這個年輕而富有生命力的團隊。在這三個月里，我感受到了春天般的溫暖，因為有優(yōu)秀的領導：何總像一個可親可敬的長者，時時刻刻教導我們要努力奮發(fā)，又對我們的生活關懷無微不至；因為有優(yōu)秀的團隊，要感謝伍工、王工、崔工、李龍，幫助我指正工作中的錯誤，處處提攜我?guī)椭?；感謝公司的所有同事，在工作、生活中我們同舟共濟，互相幫助。我相信，我們團結(jié)的合縱明天一定會更美好！

篇三：鋰電池學習總結(jié)1

鋰電池

一、電芯使用種類.............................................................................................................2

二、電芯分類.....................................................................................................................3

２.１從外形區(qū)分：方形電池和圓柱形電池；........................................................3

２.２鋰電池外包材料區(qū)分：....................................................................................3

２.３從用途上區(qū)分：................................................................................................3

２.３.１從使用場合來區(qū)分：...........................................................................3

２.３.２從結(jié)構(gòu)上區(qū)分：...................................................................................3

２.３.３從20℃放電容量倍率區(qū)分：..............................................................3

２.４從正負極材料區(qū)分：........................................................................................3

２.４.１、三元材料：.......................................................................................3

２.４.２磷酸鐵鋰：...........................................................................................4

２.４.３鈦酸鋰：...............................................................................................4

三、電芯............................................................................................................................4

３.１化學背景............................................................................................................4

電池與燃料背后的簡單化學....................................................................5

電芯的的電解液問題...........................................................................................6

電芯的負極表面材料...........................................................................................7

電芯的正極表面材料.........................................................................................10

電芯的選材問題.................................................................................................11

電芯前沿技術.....................................................................................................11

一、電芯使用種類

目前億能電子電池包所選的鋰電池電芯有三星、東芝、力神、億緯、國軒高科、CATL等等。

容量：在25℃，最小放電容量

放電能量：在25℃，最小放電能量

脈沖電流：在25℃，50%SOC條件下，最大放電電流

壽命：在25℃，情況下可循環(huán)

1C恒流放電，80%DOD，每第25次放電100%DOD。

億緯56AH壽命條件：標準充電結(jié)束后，擱置30min后，在（23±5）℃環(huán)境下，以恒流放電至終止電壓后，再進行下一個循環(huán)，至容量衰減為初始容量的80%止，所完成的循環(huán)次數(shù)定義為該電池的循環(huán)壽命。

億緯75AH壽命條件：標準充電結(jié)束后，擱置30min后，在（23±5）℃環(huán)境下，以恒流放電至終止電壓后，再進行下一個循環(huán)，至容量衰減為初始容量的80%止，所完成的循環(huán)次數(shù)定義為該電池的循環(huán)壽命。

二、電芯分類

２.１從外形區(qū)分：方形電池和圓柱形電池；

２.２鋰電池外包材料區(qū)分：鋁殼鋰電池，鋼殼鋰電池，軟包電池；

２.３從用途上區(qū)分：能量型電池和功率型電池；

２.３.１從使用場合來區(qū)分：

能量型電池：以高能量密度為特點，主要用于高能量輸出的蓄電池。比方說：汽車動力電池；

功率型電池：一高功率輸出為特點，主要用于瞬間高功率輸出和輸入的電池。比方說汽車啟動、制動能量回收；

２.３.２從結(jié)構(gòu)上區(qū)分：

能量型電池：對于能量型電池，放電的倍率較小，那么在綜合考慮內(nèi)阻和容量的時候可以把容量排在前面，當然在增大容量的過程中也要盡可能地減小內(nèi)阻。在極耳的選取上，能量型的可以相對薄。極耳越薄，電池的容量就會減大。在涂敷的厚度上，能量型的電池極片要涂得厚些，活性物質(zhì)粘接附著力變大，回到正極的鋰離子變多容量增大；

功率型電池：對于功率型電池，放電的倍率較大，那么在綜合考慮內(nèi)阻和容量的時候可以把內(nèi)阻排在前面。在極耳的選取上，高功率型的電池極耳要厚些。極片越厚，電池的極耳的阻值就會減小，過流面積會增大。在涂敷的厚度上，高功率型的電池極片要涂得薄些，這樣鋰離子和電子在電阻相對較大的電極活性物質(zhì)上遷移的距離小，總內(nèi)阻減小，可以支持大電流，以達到高功率的要求；

２.３.３從20℃放電容量倍率區(qū)分：

能量型電池：按照廠家提供的專用規(guī)程進行充電。若廠家未提供充電器，在20℃±5℃條件下，蓄電池以1/3C電流放電，至蓄電池電壓達到（或企業(yè)技術條件中規(guī)定的放電或終止電壓）時停止放電，靜置1h，然后在20℃±5℃條件下以1/3恒流充電，至蓄電池電壓達（或企業(yè)技術條件中規(guī)定的放電或終止電壓）時轉(zhuǎn)恒壓充電，至充電電流降至1/30C時停止充電。充電后靜置1h，在20℃±5℃條件下以電流放電，直到放電終止電壓或企業(yè)極柱條件中規(guī)定的放電終止電壓。此時的放電容量不低于額定值的90%；

功率型電池：按照廠家提供的專用規(guī)程進行充電。若廠家未提供充電器，在20℃±5℃條件下，蓄電池以1/3C電流放電，至蓄電池電壓達到（或企業(yè)技術條件中規(guī)定的放電或終止電壓）時停止放電，靜置1h，然后在20℃±5℃條件下以1/3恒流充電，至蓄電池電壓達（或企業(yè)技術條件中規(guī)定的放電或終止電壓）時轉(zhuǎn)恒壓充電，至充電電流降至1/30C時停止充電。充電后靜置1h，在20℃±5℃條件下以4C電流放電，直到放電終止電壓或企業(yè)極柱條件中規(guī)定的放電終止電壓。此時的放電容量不低于額定值的80%；

２.４從正負極材料區(qū)分：三元材料、鈦酸鋰材料、磷酸鐵鋰材料

２.４.１、三元材料：

三元材料：是指由三種化學成分（元素），組分（單質(zhì)及化合物）或部分（零件）組成的材料整體）；

正極：鎳鹽、鈷鹽、錳鹽（三元材料）；

負極：石墨、銅；

電解質(zhì)：碳酸甲乙酯；

電解質(zhì)形態(tài)：固態(tài)凝膠型；

額定電壓：；

２.４.２磷酸鐵鋰：

正極：磷酸鐵鋰；

負極：石墨、銅；

額定電壓：；

２.４.３鈦酸鋰：

正極:磷酸鐵鋰、錳酸鋰或三元材料、鎳錳酸鋰；

負極:鈦酸鋰材料；

額定電壓：；

三、電芯

３.１化學背景

電池的容量=能量密度X電池體積。所以體積一定如果要提高電池容量需要從能量密度上改善，能量密度的改善就需要電化學方面知識，也就是說電池背后的化學限制了電池的能量密度

圖一：從wiki中轉(zhuǎn)載的各種能量載體的能量密度

不難看出億能及絕大多數(shù)動力電池用的都是左下角的鋰離子電芯，其中還有汽油，柴油，丁烷，丙烷，天然氣，其中縱坐標單位是MJ/L，橫坐標是MJ/Kg?？梢婁囯x子電芯左下角的位置弱爆了。但是為什么燃料電芯沒有發(fā)展起來，鋰離子卻迅速發(fā)展并占領動力電芯主動位？

電池與燃料背后的簡單化學

我們生活中所見到的絕大部分燃料與電池，這類能量載體，涉及到化學主要是氧化還原反應。能量載體們涉及到的具體化學過程千變?nèi)f化，但總能歸納到一個氧化還原反應。

圖二：氧化還原簡圖

氧化還原反應的實質(zhì)是電子從還原劑到氧化劑的轉(zhuǎn)移。與電池極為相似，電池的負極為還原劑，正極為氧化劑（近似如此）。電子從負極經(jīng)過外部電路流至正極，然后順便做點功：點亮燈泡，驅(qū)動車輛，支撐手機與電腦。既然電子是能量的來源，那么我們就可以通過電子的密度來估計能量密度了。這里我們先假設電子能做的功都是一致的（這個顯然不對，實際上取決于氧化劑與還原劑的種類。但如果仔細考察，對于常見的電池與燃料，這點不是主要因素）。能量載體的電子密度，在按體積計算情況下，主要取決于兩個因素；按照重量計算，就一個。

1.按體積計算：能量載體的物質(zhì)密度。固體>液體>>>>>氣體。這點很好理解。

2.能量載體的電子轉(zhuǎn)移比例。原子的內(nèi)層電子基本不參與化學反應，自然也不會轉(zhuǎn)移，只有外層那幾個才會轉(zhuǎn)移做功。電子轉(zhuǎn)移比例是指參與反應的電子數(shù)與分子總電子數(shù)的比例。通常而言，還原劑的外層電子數(shù)不會太多，但內(nèi)層電子數(shù)可是隨著原子數(shù)增大而增大的。更要緊的是，原子數(shù)增加后質(zhì)子與中子都在增加，而這兩者都是質(zhì)量的主要來源。

舉幾個例子：

1）H2-2e=2H+氫原子只有一個電子，全參與反應了，電子轉(zhuǎn)移比是100%

2）Li-e=Li+鋰原子有三個電子，只有一個參與反應，電子轉(zhuǎn)移比是1/3=33%

3）Zn-2e=Zn(2+)鋅原子有三十個電子，只有兩個參與反應，電子轉(zhuǎn)移比是

2/30=%

篇四：鋰離子電池的性能優(yōu)勢和缺陷總結(jié)

鋰離子電池的性能優(yōu)勢和缺陷總結(jié)

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鋰離子電池在各個領域被廣泛使用要歸功于自身眾多的優(yōu)良性能。

鋰離子電池優(yōu)點如下：

（1）鋰電池電壓平臺高。單體電池的平均電壓為或，約等于3只鎳鎘電池或鎳氫電池的串聯(lián)電壓，便于組成電池組。

（2）具有高儲存能量密度。相對其他電池而言鋰電池能量密度很高，目前已達到460-600Wh/kg，約為鉛酸電池的6-7倍。這就意味著在相同電荷容量下，鋰電池重量更輕。據(jù)計算相同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/5-1/6。

（3）使用壽命相對較長。鋰電池的使用壽命可達到6年以上。以磷酸亞鐵鋰為正極的鋰電池為例，在1C充放電倍率下，循環(huán)周期的最高紀錄可達1000次。

（4）具備高功率承受力。電動汽車用的磷酸亞鐵鋰離子電池最高充放電倍率可以達到15C-30C，這非常適合動力汽車高強度的啟動和加速。

（5）自放電率很低。自放電率是鋰離子電池最突出的優(yōu)越性之一，室溫下滿電存儲1個月的自放電率約10％左右，而同等條件下鎳鎘為25～30％、鎳氫為30～35％。

（6）無記憶效應。這意味著鋰離子電池可以隨時充放電,而不必像鎳氫、鎳錫電池一樣,必須要等到電量耗盡。

（7）高低溫適應性強。鋰電池可在-20℃--60℃的環(huán)境下使用，經(jīng)過工藝上的處理，可以在-45℃環(huán)境下使用。

（8）綠色環(huán)保。不論生產(chǎn)、使用和報廢都不含有也不產(chǎn)生鉛、汞、鎘等有毒重金屬物質(zhì)。（9）鋰離子電池的主要原材料鋰、錳、鐵、釩等在我國都是富產(chǎn)資源；生產(chǎn)基本不消耗水，對水之源稀缺的國家十分有利。

但鋰電池也具有自身不可克服的缺陷，總結(jié)如下：

（1）低溫下電池性能明顯惡化，放電平臺下降、輸出功率減小、可用電量衰減等。（2）錯誤使用存在安全隱患。由于鋰離子電池組成物質(zhì)非?；钴S，若使用錯誤將會出現(xiàn)電解液分解、燃燒甚至爆炸的重大事故。

（3）不同放電倍率對電池的可用容量影響較大。

（4）過充電和過放電均會對電池造成不可恢復的損害。針對以上的缺點，一般大容量的鋰電池組均采用了保護裝置來監(jiān)視電池的使用過程。

表1給出了鋰離子電池和其他電池性能的對照關系。

表1各種電池性能對比

篇五：電池結(jié)構(gòu)工程師崗位說明書

結(jié)構(gòu)工程師崗位說明書

篇六：多年總結(jié)鋰電池問答99問答

鋰電池問答

1、在三元正極材料的檢測方面，我想知道主含量鎳鈷錳的可采用什么檢測手段，其檢測原理又是什么？

以用重量法測鎳，電位滴定測鈷（除錳），改變條件，用鈷電位儀可以滴定鈷錳的總量，在溶液中加入能讓三價錳穩(wěn)定的草酸或焦磷酸；至于滴錳，有國標法可以借鑒，用電位滴定的，GBT-1506-XX。另外有篇文獻的《化學分析法測定Li1-x-yCoxMnyO2中的鎳、鈷、錳含量》，《電位滴定法測定復雜鈷鎳錳物料中鈷、鎳、錳的研究》。

還有有的人認為這個用ICP-AES,ICP-AAS或者ICP－MS檢測比較簡單，其實不然，由于三元材料的中的Ni，Co，Mn含量是很高的，用ICP檢測時需要將其無限的稀釋之后才能檢測，根本就達不到精度，偏差很大的。

2、能否比較客觀的分析一下鋰離子電池的發(fā)展前景XX年-XX年中國鋰離子電池行業(yè)動態(tài)及

鋰離子電池現(xiàn)在的應用市場和應用范圍是有目共睹的。大家也都熱火朝天的在做很多方便的研究。但是中國的鋰電池工藝技術遠落后于現(xiàn)在的日本和韓國，不僅僅是在電池的制造技術上，還是在基礎研究上。我個人覺得，對于鋰電池今后應該是朝著更加安全，容量更加高，和整體開發(fā)運用上去發(fā)展（包括電芯制造技術，電池管理系統(tǒng)和電池運用技術）。前景是無容置疑的！我個人覺得在今后至少20年的時間內(nèi)還不會有其他的能源出來取代其強勢發(fā)展地位！

3、對鎳錳酸鋰發(fā)展前景怎么看，目前有該產(chǎn)品的廠家國內(nèi)有哪些呢？

尖晶石型鎳錳酸鋰是在尖晶石型錳酸鋰基礎上發(fā)展起來的，與錳酸鋰一樣是具有三維鋰離子通道的正極材料，可逆容量為/g，與錳酸鋰的差不多，但電壓平臺為左右，比錳酸鋰的4V電壓平臺要高出15%以上，且高溫下的循環(huán)穩(wěn)定性也比原有的錳酸鋰有了質(zhì)的提升。鎳錳酸鋰是正在開發(fā)中的具有誘人前景的鋰離子電池正極材料，與鈷酸鋰正極材料相比，其輸出電壓高、成本低、環(huán)境友好；與錳酸鋰正極材料相比，其在高溫循環(huán)下的穩(wěn)定性大大提高；與磷酸亞鐵鋰正極材料相比，其制備工藝簡單，生產(chǎn)的批次穩(wěn)定性好，特別是在與鈦酸鋰負極相匹配時，磷酸亞鐵鋰-鈦酸鋰單體電池僅有輸出電壓，而鎳錳酸鋰-鈦酸鋰單體電池輸出電壓可高達，優(yōu)勢非常明顯。目前，一般認為鎳錳酸鋰主要應解決其生產(chǎn)中的規(guī)?；苽鋯栴}及應用中的高電位電解液耐受性問題。如能順利解決上述問題，則這種具有的鋰離子電池正極材料必將成為未來大型、長壽命、高安全鋰電產(chǎn)品首選正極材料。但是目前市場上還沒有實質(zhì)意義上的正式生產(chǎn)。一方面，鎳錳酸鋰屬于三種金屬元素（鋰、鎳、錳）的復合氧化物，在合成上用常規(guī)方法難以實現(xiàn)各原料成分的均勻混合；另一方面，對于這種電壓平臺達，充電截止電壓達的高電位材料的電化學性能、特別是其在實用電池體系中的電化學特性方面的認識并不十分清楚。所以如果要實現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化的話預計還需要一段時間的研究。

4、國內(nèi)哪個所，哪所高校對鋰離子電池的研究做的比較多，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面有突出貢獻的。

負極材料方面：國內(nèi)高校及研究院研究者中最為有名的是陳立泉院士課題組

正極材料：中南大學的胡國榮教授研究的高壓實鈷酸鋰（在湖南瑞祥已經(jīng)商業(yè)化），高性能三元材料，現(xiàn)在正在研究二元材料，已經(jīng)取得了研究突破。

電子部第十八研究所（天津電源研究所），天津力神的強有力后盾支持者。

中科院化學所的隔膜生產(chǎn)研究，XX年11月成功建成并投產(chǎn)了一條年產(chǎn)聚丙烯微孔膜600萬平方米的生產(chǎn)線。其他的還有很多的，有興趣的話自己可以上搜索。

5、樓主，問一個問題，我做的石墨負極材料，剛涂布到銅箔上時是灰色的，但是當石墨嵌滿鋰時我剛將其解剖開是金黃色的，在空氣中放一會變成了黑色。有一節(jié)電池循環(huán)性能不好，在其嵌滿鋰時我將其解剖開，發(fā)現(xiàn)在石墨表面大量析氣，最后在石墨表面形成了白色的泡沫狀產(chǎn)物，我發(fā)帖子跟他們討論說是石墨的嵌鋰化合物反應生成的氫氧化鋰，我現(xiàn)在迷茫的就是這幾個顏色不同的到底是什么物質(zhì)，是怎樣形成的？

石墨負極材料，即電池在滿充電狀態(tài)下，表現(xiàn)正常的就是金黃色的，這的石墨嵌入鋰離子后形成LiC6的顏色顯現(xiàn)。電池循環(huán)性能不好，嵌滿鋰時我將其解剖開，發(fā)現(xiàn)在石墨表析氣冒泡，這里有兩個問題存在，一個就是你是負極材料本身有問題，再者就是電池的正負極容量不匹配造成了電池在循環(huán)過程中在負極表層析鋰，遇空氣之后鋰與空氣反而引起的。白色的泡沫狀產(chǎn)物一般為氫氧化鋰和碳酸鋰的混合物，碳酸鋰占多數(shù)。

那為什么負極會從灰色變?yōu)楹谏?？白色的可能是過充后鋰沉積后與空氣的產(chǎn)物，那黑色呢，為什么循環(huán)后取出來會是黑色的？

是兩種不同物質(zhì)接觸空氣的結(jié)果，循環(huán)后的是鋰接觸控制造成的，一種的LiC6接觸空氣反應造成的。、

6、有一個問題想請教樓主，現(xiàn)在商品化的鋰離子電池都是要求隔膜有自關閉的屬性，那么如果用一種耐熱性足夠高（Tg在340℃左右）的聚合物微孔膜作為鋰電池的隔膜，您覺得是否可行呢？

我個人覺得在現(xiàn)在的電芯技術條件下是不可取的，因為電池有個熱效應的，當溫度達到一定的程度后，電池內(nèi)部的反應會加劇，如果隔膜不及時關閉的話，正負極之間就會有鋰離子繼續(xù)傳遞，對電池的安全性能不好。嚴重的會爆炸的。如果技術成熟，有高安全的正負極材料和電解液匹配，應該是可以的。

7、問下樓主對現(xiàn)在的正極材料發(fā)展怎么看，錳酸鋰。磷酸鐵鋰，釩酸鋰，硅酸鐵鋰，硅酸錳鋰，二元，三元。不知道樓主對這些材料有什么看法呢？

1、鈷酸鋰：鈷酸鋰也是目前應用最為廣泛的正極材料，鈷產(chǎn)生(vs.Li)的電勢平臺，對鈷酸鋰而言，對應于其理論容量，高達274mAh/g，實際容量可達155mAh/g，具有很高的能量密度。但是對鈷酸鋰（LixCoO2，0時，材料的容量發(fā)生嚴重的退化，其層狀結(jié)構(gòu)傾向于塌陷。另外其資源緊缺也是限制瓶頸之一。

2、鎳酸鋰：Ni4+/Ni3+電對能產(chǎn)生的電勢平臺。它能可逆的嵌脫，具有接近200mAh/g的循環(huán)容量，但在實際中，很難得到這個結(jié)果。首先在高溫下，由于Li的揮發(fā)，很難合成化學計量比LiNiO2，高溫時六方相的LiNiO2很容易向立方相的LiNiO2轉(zhuǎn)變，這種鋰鎳置換的立方相的沒有電化學活性，而且這個反應的逆過程很慢并且不完全。此外在充放電過程中，LiNiO2還會發(fā)生一系列的結(jié)構(gòu)變化，而導致嵌鋰容量的損失。實

際上鎳酸鋰無太大實用價值。

3、鎳鈷二元材料和多元復合材料：由于半徑相近，Ni和Co幾乎可以以任何比例形成固溶體。近幾年來，多元混合摻雜的層狀氧化物得到了大量的研究，不同金屬原子比例的鎳鈷錳多元材料得到了研究，但是顆粒形貌和粒度分布不得到有效的控制，只有在足夠高的電勢下(大于)才能獲得180mAh/g的容量，此外沒有從根本上改變鈷系材料的特點。

4、尖晶石錳酸鋰：與鈷酸鋰和鎳酸鋰相比，錳酸鋰原料來源廣泛，價格非常便宜（只有Co的10%），而且沒有毒性，對環(huán)境友好。曾一度被認為是替代LiCoO2的首選鋰離子電池正極材料。尖晶石LiMn2O4的容量衰減主要來源于：一方面為強烈的電子-晶格作用，即Jahn-Teller效應，在放電過程中，尖晶石顆粒表面會形成Li2Mn2O4或形成Mn的平均化合價低于的缺陷尖晶石相，這會引起結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，造成容量的損失。另一個方面在于循環(huán)過程中Mn的溶解流失，由Mn3+很容易發(fā)生歧化反應，生成Mn2+和Mn4+；Mn2+溶解于電解液中而造成Mn的流失。所以一直以來市場受到嚴重限制。

5、橄欖石型磷酸鐵鋰：這個就不多說了，研究比較火熱，除了現(xiàn)在A123做的比較好之外，其它都是小打小鬧的！

6、至于釩酸鋰，硅酸鐵鋰，硅酸錳鋰這些都還處在實驗室研究階段，研究的人比較多，優(yōu)點也不少，但是其缺陷性也比較大，要應用的話還要看大家的研究進展狀況，估計還要一段時間的磨合，而且釩酸鋰的污染比較大，也有毒啊。

8、實驗室粉末微電極及三電極體系最好是如何制作，用什么材料制作？

這里有個三電極的資料，可以參考。粉末微電極我用的少，沒有對其做過研究啊。

三電極系統(tǒng)介紹.pdf

9、樓主我們現(xiàn)在在測試原料的水分含量現(xiàn)在想問哈原料含水量在千分之一左右，甚至低于千分之一，有沒有必要進行烘烤，目前想把一些沒有必要烘烤的材料不烘烤了，這個有什么后患沒？

如果材料的失重率低于千分之一的話可以不進行干燥處理，后續(xù)是沒有影響的！

10、樓主好！我是研究超級電容器方面的，肯定對一些電極材料做電化學測試其性能是必不可少的！我想問問兩電極和三電極測試到底有什么實質(zhì)性的區(qū)別？僅僅是有無參比電極的問題嗎？再者如果沒有參比電極的話，測試的圖形好像不是很穩(wěn)定？它們測試的CV圖有什么不同呢？哪個測試方法要準確一些呢？謝謝指導！

二電極：工作電極和輔助電極；三電極：工作電極/輔助電極與參比電極。裝置在工作的時候，會產(chǎn)生電化學極化和濃差極化，三電極體系因為參比電極的作用能夠精確的控制電勢差，減少誤差。二電極法操作簡單，但由于無參比或參比與隊電極是一個，所以比較適用于恒電流沉積；三電極稍微復雜，但適于恒電位，恒電流，循環(huán)伏安，脈沖等等各種電化學沉積。但是總體上來說的話，兩電極和三電極并沒有實質(zhì)區(qū)別的，關鍵在于你研究

的體系，兩電極法對設備要求簡單，應用較多。而三電極法雖然誤差較小，但是裝置搭建和對儀器設備的要求也較高，故在我們的研究體系中我們采用的是兩電極的方法進行研究的。

如果從應用上來說的話，1.假如要表征一個扣式電池（或者是其他得電池）得總體阻抗得話，一般選擇兩電極體系，即裝配好得扣式電池即可；假如要表征材料得性質(zhì)，要用到三電極體系，因為參比得引入消除或者減少了對電極得影響，更能表征研究對象得電阻。

11、超級電容器中隔膜具體有哪些作用？謝謝

1、有效隔離正負電極，阻止活性物質(zhì)遷移，防止電子導通，保證超級電容器內(nèi)部不短路和不自放電。2、能使兩極之間進行離子交換，進行電荷富集，從而形成電源電動勢。3、極低的面電阻，以免大電流充放電時引起電容器發(fā)熱和輸出負載電壓下降。4、電解液吸附和儲存能力。

12、樓主你好，問一下怎么看待目前鋰電池中電池安全性的問題，有什么新方法、新工藝對提高安全性有幫助？謝謝！

首先我想引用毛煥宇說過的一句話詮釋一下這個問題：他說―他相信通過電池材料技術、制造技術的不斷改進，鋰電池的安全問題能夠最終解決‖。

一、電池材料技術

1、首要我比較推崇隔膜的一些改進，聚合物改性隔膜和無機有機聚合物改性隔膜，不管是后處理還是制程處理，都能夠顯著的提高電池的安全性能，尤其是電池的濫用安全性能。比如：德固賽獲得專利的創(chuàng)新性產(chǎn)品SEPARION?隔膜使汽車工程師們夢想成真。這是一種經(jīng)過陶瓷浸漬涂層的以PET聚合物為基體的材料，具有相應的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。在生產(chǎn)中，德固賽使用由氧化鋁、氧化鋯和氧化硅組成的特殊混合物高柔性聚合物無紡布，從而制造出可彎曲的隔離膜；AsahiKaseiInorganic-blendedsepara