電池基礎知識(BYD培訓教材)-第三部分

第三部分鋰離子電池基本知識鋰離子電池結構鋰離子聚合物電池方形鋰離子電池三種鋰電池結構比較

軟包裝鋰離子電池硬包裝鋰離子電池鋰聚合物電池外

殼鋁塑復合膜外殼鋁殼或鋼殼方型和鋼殼圓柱型鋁塑復合膜外殼電

芯卷繞式電芯卷繞式電芯疊片式或卷繞式電芯電解質含鋰鹽的液態電解質含鋰鹽的液態電解質含鋰鹽的凝膠態電解質特

點輕巧，電池尺寸可根據實際應用需要靈活改變，厚度可薄至1.0mm以下，長度可達到100mm以上電池較重；在制造薄型大面積電池方面受到限制輕巧，電池尺寸可根據實際應用需要靈活改變，厚度可薄至1.0mm以下，長度可達到100mm以上性能比較

軟包裝鋰離子電池硬包裝鋰離子電池鋰聚合物電池體積能量密度優良差重量能量密度優良良大電流放電性能優優良低溫放電性能優優差安全性能良差優注：優、良、差的比較是相對該三種電池而言，不涉及其它種類電池鋰離子電池的特點鋰離子蓄電池的一般特性：

1、體積及質量的能量密度高；其能量密度大于300Wh/L，比能量達110～120Wh/kg，分別是Ni/Cd、Ni/MeH電池的2．5和1．5倍2、壽命長（大于1200次充、放電），3、單電池的輸出電壓高，為4.2V；3、自放電率小，可實現快速充放電，也可做成大容量的電池組。4、在60℃左右的高溫下也可以使用；5、無記憶效應6、不含有毒物質等。鋰離子電池的性能鋰離子電池與其它二次電池性能比較性能階段Li-IonNi/CdNi/MH電池能量密度現在240～260134～155190～197(Wh/L)將來400240280比能量(Wh/kg)現在100～11449～6059～70將來1507080平均電壓（V）

3.61.21.2電壓范圍（V）

4.2～3.51.4～1.01.4～1.0使用壽命現在500～1200500500（次）將來150010001000優點

高電壓，高比能，自放電小，污染小高功率，快充，成本低高功率，高比能，污染小缺點

成本高記憶效應，Cd污染成本高，自放電大鋰離子電池的市場1全世界鋰離子電池應用分析(單位：百萬顆)應用別1997199819992000200120022003所占比例(%)筆記型計算機74.8105.9155.1191.8241.4296.1367.447.7數字調制解調器0.91.82.85.28.81116.92.2行動電話93.7124.4167.9143.1188.9238285.637.1攝錄像機1822.327.235.444.253.655.17.2數字式相機0.71.61.72.93.54.250.7迷你光驅3.65.78.613.417.32227.43.6掌上型終端機3.34.867.78.611.212.51.6合計195266.5369.3399.5512.7636.1769.9100鋰離子電池的市場2全世界小型二次電池長期需求量年代1997199819992000200120032005鎳鎘電池(億顆)1098.27.67.26.86.6鎳氫電池(億顆)6.16.46.56.56.66.66.7鋰離子電池(億顆)1.92.63.745.17.79.7鋰離子電池占有率(%)11152022273642BYD的電池的市場Li-ionNi-CdNi-MH2002SANYOSONYBYDPANASONICSAMSUNGGSTOSHIBA2002SANYOPANASONICBYDGPIYUASASAFT2002BYDSANYOPANASONICSAFTGPI2001SANYOSONYPANASONICBYDGSTOSHIBASAMSUNG2001SANYOPANASONICBYDMAXELLGPIYUASASAFT2001SANYOBYDPANASONICSAFTGPI全球鋰離子電池生產廠商及客戶：原理1：鋰離子二次電池的正負極都是插入化合物，以LiyMnYm表示負極材料，LizAvBw表示正極材料，則反應式可表示為：

負極：LiyMnYm+xLi++xe-=Lix+yMnYm

正極：LizAvBw=Liz-xAvBw+xLi++xe-

總反應：LiyMnYm+LizAvBw=Lix+yMnYm+Liz-xAvBw原理2鋰離子二次電池反應的實質為一個Li+濃差電池：充電時，Li+從正極化合物中脫出并嵌入負極晶格，正極處于貧鋰態；放電時，Li+從負極脫出并插入正極，正極為富鋰態。為保持電荷的平衡，充、放電過程中應有相同數量的電子經外電路傳遞，與Li+一起在正負極間遷移、使正負極發生氧化還原反應，保持一定的電位。工作電位與構成電極的插入化合物的化學性質、Li+的濃度有關。這種充、放電過程似一把搖椅，故鋰離子二次電池又稱搖椅電池（RockingChairBatteries,簡稱為RCB）。原理3

鋰離子電池的電化學反應原理及特性：充