動力鋰電池的制程介紹及應(yīng)用市場教材

1、鋰離子動力電池簡介及應(yīng)用市場 20110216電池的分類一、一、原電池（一次電池）原電池（一次電池）鋅錳電池鋅錳干電池堿性鋅錳干電池鋅汞電池鋅空氣電池固體電解質(zhì)電池二、二、蓄電池（二次電池）蓄電池（二次電池）鉛酸電池鎳鎘電池鎳氫電池鋰電池 a. 金屬鋰電池 b. 鋰離子電池 鈷酸鋰電池 錳酸鋰電池 鎳鈷錳鋰電池 磷酸鐵鋰電池 鈦酸鋰電池 鋰原子的電子分布（1S22S1），2S1層是半充滿，使其軌道中的電子極易失去而發(fā)生氧化反應(yīng)，這樣鋰的化學(xué)性質(zhì)就非常活潑，而在自然界中不能以單質(zhì)存在。由于鋰的化學(xué)性質(zhì)，它很適合做電池材料， 鋰失去/得到電子的過程中，有電子的轉(zhuǎn)移同時伴隨能量的轉(zhuǎn)移，對鋰來說，得到

2、電子為貯存能量，失去電子為放出能量。 鋰離子電池的工作原理就是鋰離子的嵌入和脫嵌，伴隨著能量的轉(zhuǎn)移過程。當(dāng)對電池進(jìn)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(yùn)動到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，到達(dá)負(fù)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。放電相反過程。鋰離子電池原理磷酸鐵鋰電池優(yōu)點(diǎn)磷酸鐵鋰電池優(yōu)點(diǎn) 超長壽命超長壽命 單電芯0.5C充放電2000次以上，剩余容量80%使用安全使用安全 磷酸鐵鋰完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問題，鈷酸鋰和錳酸鋰在強(qiáng)烈的碰撞下會產(chǎn)生爆炸對消費(fèi)者的生命安全構(gòu)成威脅，而磷酸鐵鋰以經(jīng)過嚴(yán)格的安全測試即使在最惡劣的

3、交通事故中也不會產(chǎn)生爆炸。 東莞綠威長宜磷酸鐵鋰電池優(yōu)點(diǎn)磷酸鐵鋰電池優(yōu)點(diǎn) 可大電流快速充放電可用10C連續(xù)放電， 2C 30min可充至95%因此適合做動力電池高溫性能好，環(huán)境溫度65時內(nèi)溫95時結(jié)構(gòu)完整綠色環(huán)保 不含任何重金屬與稀有金屬無毒（SGS認(rèn)證通過），無污染，符合歐洲 RoHS規(guī)定東莞綠威長宜磷酸鐵鋰電池缺點(diǎn)磷酸鐵鋰電池缺點(diǎn) 1. 能量密度低：不適合做成小尺寸電池2. 一致性問題：生產(chǎn)工藝難以控制 2.1原材料批次問題 2.2生產(chǎn)工藝控制（濕度、溫度及粉塵） 2.3制造設(shè)備，手工序比較多 3.低溫性能不好，-20度 只放出60%的容量 東莞綠威長宜三元材料鋰離子電池的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1、

4、電池安全性能高，3C/10V過充電沒問題2、電池的容量高，材料比容量可達(dá)140mAh/g以上。3、電池循環(huán)壽命好，單體800次后容量80%。 4、一致性好缺點(diǎn)：1、放電電壓平臺（3.6V）偏低2、電池的首次充放電效率低 東莞綠威長宜錳酸鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)錳酸鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)為：錳資源豐富、價格便宜，安全性高，比較容易制備缺點(diǎn)為： 1. 理論容量不高； 2. 高溫性能不好，材料在電解質(zhì)中會緩慢溶解，即與電解質(zhì)的相容性不太好；在深度充放電的過程中，材料容易發(fā)生晶格崎變，造成電池容量迅速衰減，特別是在較高溫度下使用時更是如此。東莞綠威長宜鈷酸鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)工作電壓較高，比能量高、生產(chǎn)工藝簡單，非常成熟的

5、產(chǎn)品。主要缺點(diǎn)為：價格昂貴，抗過充電性較差，循環(huán)性能有待進(jìn)一步提高，不適合大電流放電，鈷是比較稀缺的戰(zhàn)略性金屬，安全性不好 東莞綠威長宜正極材料正極材料 鈷酸鋰鈷酸鋰鎳鈷錳鎳鈷錳LiMnLiMn2 2O O4 4 磷酸鐵鋰磷酸鐵鋰LiCoOLiCoO2 2 LiNiCoMnOLiNiCoMnO2 2 錳酸鋰錳酸鋰 LiFePOLiFePO4 4 理論比容量理論比容量( (mAh/g)mAh/g)274274275275148148170170實(shí)際比容量實(shí)際比容量( (mAh/g)mAh/g)140-45140-45155-165155-165100-115100-115130-140130-1

6、40電壓平臺電壓平臺( (V)V)3.73.73.63.63.73.73.23.2工作電壓工作電壓( (V)V)2.8-4.22.8-4.22.8-4.22.8-4.22.8-4.22.8-4.22.5-3.82.5-3.8熱穩(wěn)熱穩(wěn)不良不良良良良好良好良好良好正極材料振實(shí)密度正極材料振實(shí)密度（g/cm3g/cm3）2.8-3.02.8-3.02.0-2.32.0-2.32.2-2.42.2-2.41.0-1.41.0-1.4循環(huán)性能循環(huán)性能500500次次500500次次500500次次20002000次次過渡金屬過渡金屬貧乏貧乏貧乏貧乏豐富豐富非常豐富非常豐富原料成本原料成本很高很高高高低廉

7、低廉低廉低廉 （每（每AhAh價格偏高）價格偏高）環(huán)保環(huán)保含鈷含鈷含鎳、鈷含鎳、鈷無毒無毒無毒無毒安全性能安全性能差差較好較好良好良好優(yōu)秀優(yōu)秀適用領(lǐng)域適用領(lǐng)域小電池小電池小電池小電池/ /動力電池動力電池動力電池動力電池/ /超大容量電源超大容量電源動力電池動力電池東莞綠威長宜鋰離子電池結(jié)構(gòu)鋰離子電池結(jié)構(gòu)正極 活性物質(zhì) 導(dǎo)電劑、溶劑、粘合劑、基體 負(fù)極 活性物質(zhì)（石墨、MCMB、CMS) 粘合劑、溶劑、基體 隔膜電解液外殼五金件（鋼殼、鋁殼、蓋板、極耳、絕緣片、絕緣膠帶）圓柱型鋰離子電池的制造工藝流程東莞綠威長宜濕度控制正極配料來料檢驗(yàn)負(fù)極配料正極涂布負(fù)極涂布正極制片負(fù)極制片隔 膜卷 繞入 殼

8、烘 烤短路檢驗(yàn)滾 槽注 液封 口化 成密封性檢驗(yàn)分 容外包裝出 廠出廠檢驗(yàn)動力鋰電池市場應(yīng)用電動工具電池園林工具電池自行車電池摩托車電池高爾夫車電池電動汽車電池UPS電池儲能電站電池東莞綠威長宜混漿先溶解粘合劑，NMP里面加入PVDF先預(yù)混，預(yù)混混合后，將其余材料到入攪拌桶內(nèi),再次進(jìn)行混合東莞綠威長宜涂布機(jī)東莞綠威長宜涂布狀態(tài)東莞綠威長宜涂布收卷東莞綠威長宜 極卷狀態(tài) 極片 極片稱重 卷繞后的卷芯東莞綠威長宜滾壓機(jī)東莞綠威長宜極卷真空烘烤東莞綠威長宜滾壓機(jī)東莞綠威長宜純電動汽車小轎車電池 電機(jī)規(guī)格：20Kw 行駛里程：160Km 最高時速：90Km/h 電池規(guī)格：320V/87.5Ah 單體電芯1865160 3.2V 12.5Ah 100串7并 分兩個模組，一箱放在原油箱位置，一箱在底盤東莞綠威長宜純電動中巴車電池 電機(jī)規(guī)格：50Kw 行駛里程：200Km 最高時速：90Km/h 電池規(guī)格：384V/200Ah 單體電芯 2770170 3.2V 25Ah 120串8并 分三個模組，全部放在底盤位置東莞綠威長宜混合動力巴士電池 電池規(guī)格：336V/100Ah 電機(jī)規(guī)格：50Kw 節(jié)油量：25% 電池