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锂电子电池的一些知识

2018-06-14 15:37:41.0 来源:电池产业网

 


   我们现在广泛使用的锂电子电池是由锂电池发展而来的,在我们开始了解锂电子电池前,就先来了解一下锂电池的相关知识。


   以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的负极材料是锂金属,正极材料是碳材。按照大家习惯上的命名规律,我们称这种电池为锂电池。


  锂离子电池的广泛用途


  发展高科技的目的是为了使其更好的服务于人类。锂离子电池自1990年问世以来,因其卓越的性能得到了迅猛的发展,并广泛地应用于社会。锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域,象大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等,且越来越多的国家将该电池应用于军事用途。应用表明,锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。


  锂离子电池的主要构成


  (1)电池盖


  (2)正极----活性物质为氧化钴锂


  (3)隔膜----一种特殊的复合膜


  (4)负极----活性物质为碳


  (5)有机电解液


  (6)电池壳


  锂离子电池的优越性能


  我们经常说的锂离子电池的优越性是针对于传统的镍镉电池(Ni/Cd)和镍氢电池(Ni/MH)来讲的。那么,锂离子电池究竟好在哪里呢?


    (1)无污染

  

        (2)自放电率低

 

    (3)循环寿命长


    (4)工作电压高


    (5)无记忆效应


        (6)比能量大


  大家都已知道,锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极是碳。


  锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。


  同样道理,当对电池进行放电时,嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回到正极。回到正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。



  锂离子电池的组装过程


  锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂,这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。


  (1)制浆


  用专门的溶剂和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。


  (2)涂膜


  将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正负极极片。


  (3)装配


  按正极片--隔膜--负极片--隔膜自上而下的顺序放好,经卷绕制成电池极芯,再经注入电解液、封口等工艺过程,即完成电池的装配过程,制成成品电池。


  (4)化成


  用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试,对每一只电池都进行检测,筛选出合格的成品电池,待出厂。


  锂离子电池的安全特性


  锂离子电池已非常广泛的应用于人们的日常生活中,所以它的安全性能绝对应该是锂离子电池的第一项考核指标。对于锂离子电池安全性能的考核指标,国际上规定了非常严格的标准,一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足以下条件。


  (1)短路:不起火,不爆炸


  (2)过充电:不起火,不爆炸


  (3)针剌:不爆炸(用Ф3mm钉穿透电池)


  (4)平板冲击:不起火,不爆炸(10kg重物自1M高处砸向电池)


  (5)焚烧:不爆炸(煤气火焰烧烤电池)


  锂离子电池安全特性是如何实现的?


  为了确保锂离子电池安全可靠的使用,专家们进行了非常严格、周密的电池安全设计,以达到电池安全考核指标。


  (1)隔膜135℃自动关断保护


  采用国际先进的Celgard2300PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温达到120℃的情况下,复合膜两侧的PE膜孔闭合,电池内阻增大,电池内部升温减缓,电池升温达到135℃时,PP膜孔闭合,电池内部断路,电池不再升温,确保电池安全可靠。



  (3)电池盖复合结构


  电池盖采用刻痕防爆结构,电池升温时,电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀,电池内压加大,压力达到一定程度刻痕破裂、放气。


  (4)各种环境滥用试验


  进行各项滥用试验,如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等,考察电池的安全性能。同时对电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验,考察电池在实际使用环境下的性能情况。


       现在我们提倡爱护环境,新能源生活,在电池这方面,作为电池的消费者,应该购买、使用新型绿色环保电池,对于生产厂家,应该是生产合格的,环保的,新型的电池,以不污染为基础上的生产。只要大家共同努力,才能保护和创建美丽和谐的自然生态环境。





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