鋰離子電池的基礎(chǔ)知識(shí)介紹

2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited鋰離子電池基礎(chǔ)知識(shí)介紹Department:R&DPreparedby:StonyWangDate:Jun.7th2014第一頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited鋰離子電池基礎(chǔ)知識(shí)介紹基本工作原理正負(fù)極材料理論克容量的基本計(jì)算常見(jiàn)的正負(fù)極材料電解液隔離膜3C電池的相關(guān)要求面臨的一些挑戰(zhàn)致謝綱要第二頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited基本原理之氧化還原反應(yīng)定義氧化還原反應(yīng)涉及到氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)方面，同時(shí)伴隨著電子的轉(zhuǎn)移如：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4氧化反應(yīng)失電子還原反應(yīng)得電子半反應(yīng)，任何氧化還原反應(yīng)都存在兩個(gè)半反應(yīng).氧化反應(yīng)失電子如:2H2-4e=4H+

還原反應(yīng)得電子如:O2+4H++4e-=2H2O氧化還原反應(yīng)必須同時(shí)存在，不能單獨(dú)存在。第三頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited化學(xué)反應(yīng)=>化學(xué)電池---受控化學(xué)反應(yīng)

第一步:2H2=4H++4e第二步:O2+4H++4e-=2H2O電荷為什么會(huì)移動(dòng)?化學(xué)勢(shì)差

水會(huì)自動(dòng)從高處往低處流化學(xué)電池的工作原理第四頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited主要素有:

正極、負(fù)極、電解液隔離膜、引線、外包裝電池的能量電池能量=化學(xué)勢(shì)差*電量化學(xué)勢(shì)差---決定于正負(fù)極材料的化學(xué)勢(shì)電量---決定于正負(fù)極能移動(dòng)電子總量化學(xué)電池之能量與要素第五頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited電池能量=化學(xué)勢(shì)差*電量1990年,Sony公司推出鋰離子電池的選擇和誕生第六頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited“Rockingchairbattery”鋰離子電池的工作原理第七頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited正負(fù)極材料理論克容量的基本計(jì)算幾個(gè)重要的物理化學(xué)常數(shù)

NA=6.022*10^23個(gè)e/mole=1.602176×10-19C

F=NA*e=6.022*10^23*1.602176×10-19=96500C/mol推演過(guò)程

1mAh=1*10^-3A*3600S=3.6C1mol電子電量是多少mAh?96500C/mol/3.6C=26.8mAh

正負(fù)材料分子量為M（g/mol)，由此可知該材料1mol能轉(zhuǎn)移多少電子。計(jì)算公為：26800/M=？mAh/gLiCoO2?LiFePO4?LiMn2O4?Li4Ti5O12?LiNiCoMnO2?第八頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited鋰離子電池、鎳氫和鎳隔電池的比較第九頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited常用正極材料第十頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited其它正極材料第十一頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited鈷酸鋰材料的充放電曲線第十二頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8UnauthorizedreproductionprohibitedREC主要陰極材料第十三頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited負(fù)極材料鋰離子電池負(fù)極材料第十四頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited商品化的碳負(fù)極第十五頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited碳負(fù)極表面的SEI第十六頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited負(fù)極石墨的充放電曲線第十七頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited電解液第十八頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited添加劑第十九頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited隔離膜

作用防止陰陽(yáng)極接觸，造成短路關(guān)心的參數(shù)強(qiáng)度孔隙率、電解液的浸潤(rùn)性等常用隔離膜的形貌三層膜單層膜第二十頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited3C電池的相關(guān)要求

GB18287-2000IEC62133JISC8714ULUN38.3IEEE-1725

詳細(xì)要求請(qǐng)參見(jiàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)第二十一頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited面臨的一些挑戰(zhàn)

安全問(wèn)題過(guò)充的安全內(nèi)部短路的控制電池?zé)岱€(wěn)定性能量密度問(wèn)題

越高越好，目前受正負(fù)極材料的限制短期很難有大的突破成本問(wèn)題

越低越好第二十二頁(yè)，共二十四頁(yè)。2022/12/8Unauthorizedreproductionprohibited謝謝大家，歡迎提問(wèn)!第二十三頁(yè)，共二十四頁(yè)。內(nèi)容梗概2022/11/23。2022/11/23。Unauthorizedreproductionprohibited。Preparedby:StonyWang。Date:Jun.7th2014。氧化還原反應(yīng)涉及到氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)方面，同時(shí)伴隨著電子的轉(zhuǎn)移如：。Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4。半反應(yīng)，任何氧化還原反應(yīng)都存在兩個(gè)半反應(yīng).。氧化反應(yīng)失電子如:2H2-4e=4H+。還原反應(yīng)得電子如:O2+4H++4e-=2H2O。氧化還原反應(yīng)必須同時(shí)存在，不能單獨(dú)存在。第一步:2H2=4H++4e。第二步:O2+4H++4e-=2H2O。隔離膜、引線、外包裝。化學(xué)勢(shì)差---決定于正負(fù)極材料的化學(xué)勢(shì)。“Rockingchairbattery”。F=NA*e=6.022*10^23*1.602176×10-19=96500C/mol。