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锂电池培训资料
2022-06-17 | 阅:  转:  |  分享 
  
1:常见电池分类2:锂电池的基础知识3:锂电池的应用场合4:电芯品牌的鉴别5:电池保护板浅谈6:电池的相关认证7:关于电池的安全
问题8:电池的价格组成与核算9:公司锂电池的发展方向常见电池分类一次电池(不可充电电池)?金属锂电池:锂锰电池、锂亚电
池、锂铁电池?干电池:锌锰干电池、碱性锌锰电池?贮备电池:银锌电池二次电池(可充电电池)?可充电电池:铅酸电池、镍镉
电池、镍氢电池、锌空气电池、液态锂离子电池、聚合物锂离子电池其它电池(只能发电,不能储电)?燃料电池:氢氧燃料电池、直接甲醇
燃料电池?太阳能电池:单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、光敏化学太阳能电池锂电池与其他二次电池的对比锂
离子电池的基础知识锂离子电池外壳的分类锂离子电池正极材料的分类锂离子电池正极材料的特性锂离子电池主要结构成分锂离子电池的
工作原理锂电池的应用场合消费类电子消费类电子消费类电子消费类电子高端消费类电子工业工具类电子新型电子产品仪器仪表
产品仪器仪表产品仪器仪表产品医用设备仪器产品行政办公产品电芯品牌的鉴别柱式电芯松下电芯索尼电芯三星电芯比克电芯
创明电芯德赛聚能电芯锂电池保护板浅谈主流保护IC提供商硬件保护和软件保护的对比硬件保护充电控制硬件保护充电控制硬
件保护充电控制硬件保护充电控制硬件保护充电控制硬件保护放电控制硬件保护放电控制硬件保护放电控制硬件保护放电控制硬件保
护放电控制主流硬件保护电路原理图主流单节保护原理图主流两节保护原理图主流三节保护原理图主流四节保护原理图采用BQ265
00单节智能电池硬件保护原理图采用BQ20Z75多节智能SMBUS通讯协议软件电池原理图18650专用3.7V单节板普通两节
7.4V保护板带电量管理两节7.4V智能硬件保护板普通三节11.1V保护板大电流三节11.1V保护板带SMBUS通讯协议的
三节大电流硬件保护板普通四节保护板大电流普通四节保护板大电流带虚拟电量显示及充放电独立的四节保护板带I2C通讯协议和电量平
衡的智能大电流七节软件控制保护板锂电池的相关认证锂电池的相关认证锂电池的相关认证锂电池的相关认证锂电池的相关认证关于电
池的安全问题关于电池的安全问题关于电池的安全问题●CE认证●UL认证●3C认证●RoHS指令CE认证
“CE”标志是一种安全认证标志,被视为制造商打开并进入欧洲市场的护照。凡是贴有“CE”标志的产品就可在欧盟各成员国内销售,无须符合
每个成员国的要求,从而实现了商品在欧盟成员国范围内的自由流通。在欧盟市场“CE”标志属强制性认证标志,不论是欧盟内部
企业生产的产品,还是其他国家生产的产品,要想在欧盟市场上自由流通,就必须加贴“CE”标志,以表明产品符合欧盟《技术协调与标准化新方
法》指令的基本要求。这是欧盟法律对产品提出的一种强制性要求。CE两字,是从法语“CommunateEuroppen
e”缩写而成,是欧洲共同体的意思。欧洲共同体后来演变成了欧洲联盟(简称欧盟)。UL认证UL是英文保险商试验所(Underwr
iterLaboratoriesInc.)的简写。UL安全试验所是美国最有权威的,也是界上从事安全试验和鉴定的较大的民间机构。
它是一个独立的、非营利的、为公共安全做试验的专业机构。它采用科学的测试方法来研究确定各种材料、装置、产品、设备、建筑等对生命、财产
有无危害和危害的程度;确定、编写、发行相应的标准和有助于减少及防止造成生命财产受到损失的资料,同时开展实情调研业务。总之,它主要从
事产品的安全认证和经营安全证明业务,其最终目的是为市场得到具有相当安全水准的商品,为人身健康和财产安全得到保证作出贡献。就产品安全
认证作为消除国际贸易技术壁垒的有效手段而言,UL为促进国际贸易的发展也发挥着积极的作用。3C认证就是中国强制性产品认证制度,
英文名称ChinaCompulsoryCertification,英文缩写CCC。3C认证的全称为”强制性产品认证制度”,它
是各国政府为保护消费者人身安全和国家安全、加强产品质量管理、依照法律法规实施的一种产品合格评定制度。我国政府为兑现入世承诺,于2
001年12月3日对外发布了强制性产品认证制度,从2002年5月1日起,国家认监委开始受理第一批列入强制性产品目录的19大类132
种产品的认证申请。它是我国政府按照世贸组织有关协议和国际通行规则,为保护广大消费者人身和动植物生命安全,保护环境、保护国家安全,
依照法律法规实施的一种产品合格评定制度。主要特点是:国家公布统一目录,确定统一适用的国家标准、技术规则和实施程序,制定统一的标志标
识,规定统一的收费标准。凡列入强制性产品认证目录内的产品,必须经国家指定的认证机构认证合格,取得相关证书并加施认证标志后,方能出厂
、进口、销售和在经营服务场所使用。RoHS指令欧盟议会和欧盟理事会于2003年1月通过了RoHS指令,全称是Th
eRestrictionoftheuseofcertainHazardoussubstancesinElect
nicalandElectronicEquipment,即在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令,也称2002/95/EC
指令,2005年欧盟又以2005/618/EC决议的形式对2002/95/EC进行了补充,明确规定了六种有害物质的最大限量值。Ro
HS指令涉及的产品范围相当广泛,几乎涵盖了所有电子、电器、医疗、通信、玩具、安防信息等产品,它不仅包括整机产品,而且包括生产整机所
使用的零部件、原材料及包装件,关系到整个生产链。其中铅(Pb)、汞(Hg)、六价铬(Cr6+)、多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚(
PBDE)的最大允许含量为0.1%(1000ppm),镉(cd)为0.01%(100ppm),该限值是制定产品是否符合RoHS指
令的法定依据。目前软包装锂离子电池常用的国产极耳大多在制作过程中经过六价铬(Cr6+)处理,可能会不符合RoHS指令。锂离子电池
在保护板焊接方面如不采用无铅焊锡也会不符合RoHS指令。锂电池(可充型)之所以需要保护,是由它本身特性决定的。由于锂电池
本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电,因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板出现。●硬件保
护系列日系主流:精工、理光、美之美、三菱台系主流:新德、富晶●软件保护系列美系:德州仪器、美信日系:索尼、三菱台系:O
2、ATMEL●硬件保护电路的保护参数是预先在IC内部设定好的,外部无法更改保护参数,优点是性能稳定价格低廉,缺点是参数只能一
对一对号入座。●软件保护智能保护芯片的保护参数可以通过上位机电脑对线路板进行设定编程,以达到最终想要的保护参数,优点是通用性强
,应用范围广,缺点是价格昂贵,软件操作稍复杂。IC过放控制过充控制+-充电电量IC过放控制过充控制
+-充电电量IC过放控制过充控制+-充电电量IC过放控制过充控制+-充电电量IC过放
控制过充控制+-充电电量3.8-4.1V此时充电控制MOS打开IC过放控制过充控制+-放电电量I
C过放控制过充控制+-放电电量IC过放控制过充控制+-放电电量IC过放控制过充控制+-放
电电量IC过放控制过充控制+-放电电压2.3-2.5V此时放电控制MOS打开主题以目前主流硬件保护IC厂
家精工(SEIKO)作为参考范例S-8261系列电路S-8242系列电路S-8232系列电路S-8254A系列三节接线电路
S-8254A系列四节电路保护板实物图带温度开关的两节7.4V保护板东莞市钜大电子有限公司受限制受限制受限制无限制
无限制运输问题中等低低高高耐滥用性无无无轻微有记忆效应环境友好环境友好环境污染轻微毒性含有毒
金属环境影响100100256050典型价格(相对值)不需不需3~6月60~90天30~60天
维护要求-20~60-20~60-40~60-20~60-40~60工作温度(℃)1C或更低1C或更低
0.2C0.5C或更低1C负载电流(最佳值)2C2C5C5C20C负载电流(峰值)3.6
3.621.251.25单体电压(V)10%10%5%30%20%自放电(/月)低低
高低中等耐过充能力2~42~48~162~41快速充电时间(h)500500200~300
300~5001500循环寿命~160110~16030~5060~12045~80能量密度(W
h/kg)聚合物锂离子电池锂离子电池铅酸电池镍氢电池镍镉电池项目●钢壳锂离子电池1:早期角形锂离子电池大多为钢壳
,多用于手机电池,后由于钢壳重量比能量低,且安全性差,逐步被铝壳和软包装锂离子电池所替代。目前仍有一些小厂采用钢壳制作B品手机电池
和一些低附加值的MP3,MP4电池。2:但在柱式锂电池当中,有另外一种景象,绝大部分厂商都以钢材作为电池外壳材质,因为钢质材料的
物理稳定性,抗压力远远高于铝壳材质,在各个厂家的设计结构优化后,安全装置已经放置在电池芯内部,钢壳柱式电池的安全性已经达到了一个新
的高度,君不见目前绝大部分的笔记型电脑电池的电芯均以钢壳作为载体的。●铝壳锂离子电池铝壳锂离子电池由于质量较轻且安全性稍优于钢
壳锂离子电池,目前已成为手机电池的主力军。由于铝壳开模成本较高,因此型号比较少,且订单起订量要求较高,主要型号集中于一些常见手机电
池型号。●软包装锂离子电池软包装锂离子电池由于其质量轻,开模成本较低,安全性高等优点,逐步在扩大其市场份额。主要应用于数码产品
,目前也逐渐往手机、笔记本电脑、电动工具等市场发展。可以预见在未来几年内软包装锂离子电池的市场份额还将继续稳步扩大,应用范围更加广
泛,因外包为铝塑膜,抗压力很弱,限于目前国内封装厂的技术和环境限制,发生鼓胀的比例还是较为偏高。●钴酸锂正极材料目前用量最大最
普遍的锂离子电池正极材料,其结构稳定、比容量高、综合性能突出、但是其安全性差、成本非常高,主要用于中小型号电芯,标称电压3.7V。
●锰酸锂正极材料一种成本低、安全性好的正极材料,但是其材料本身并不太稳定,容易分解产生气体,因此多用于和其它材料混合使用,以降
低电芯成本,但其循环寿命衰减较快,容易发生鼓胀,寿命相对短,主要用于大中型号电芯,动力电池方面,其标称电压为3.8V。●锂镍钴锰
三元正极材料一种在容量与安全性方面比较均衡的材料,循环性能好于正常钴酸锂,前期由于技术原因其标称电压只有3.5-3.6V,
在使用范围方面有所限制,但到目前,随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钴酸锂水平,全
球5大电芯品牌SANYO,PANASONIC,SONY,LG,SAMSUNG已推出三元材料的电芯,相当部分的笔记型电池线都用三元材
料的电芯替换了之前的钴酸锂电芯,SANYO,SAMSUNG柱式电池方面更是全面停产钴酸锂电芯转向三元电芯的制造,目前国内外小型的高
倍率动力电池大部分使用三元正极材料。●磷酸铁锂正极材料目前广受关注的一种新兴锂离子电池材料,其突出特点是安全性非常好,不
会爆炸,循环性能非常优秀可达到2000周,这些特点使其非常适合电动汽车、电动工具等领域。其标称电压只有3.2-3.3V,因此其保护
线路部分也与常用锂离子电池有所区别,但他的缺点也比较明显,能量密度远低于钴酸锂和三元材料。动力电池/超大容量电源动力电池、低
成本电池小电池/小型动力电池中小电池适用领域优秀良好较好差安全性能无毒无毒含镍、钴含钴环保低廉低廉
高很高原料成本非常丰富丰富贫乏贫乏过渡金属≥2000次≥300次≥500次≥500次循环性能3.23
.83.53.7电压平台(V)130~14090~100140~180135~140克容量(mAh
/g)12~200.4~0.80.2~0.40.4~0.6比表面积(m2/g)1.0~1.42.2~2.
42.0~2.32.8~3.0振实密度(g/cm3)磷酸铁锂(LiFePO4)锰酸锂(LiMn2O4)锂镍钴
锰三元(LiNiCoMnO2)钴酸锂(LiCoO2)项目●正极材料(钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴酸锂等及
其混合物)●负极材料(人造石墨、改性天然石墨等)●隔膜材料(聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜或两者的复合膜)●电解液(EC、PC、DE
C、DMC、EMC等溶剂和六氟磷酸锂配成的溶液)●正负极端子(正负极耳)●外壳(钢壳、铝壳、铝塑膜)消费类电子●国外主
要圆柱锂离子电池供应商SANYO、SONY、PANASONIC、LG、SAMSUNG等●国内主要一线圆柱锂离子电池供应商力神、比克、ATL等●国内主要二线圆柱锂离子电池供应商华粤宝、创明、豪鹏、德朗能、毅力●国外主要铝壳锂离子电池供应商SANYO、LG、SAMSUNG、PANASONIC●国外主要锂聚合物电池供应商SONY、SAMSUNG●国内主要铝壳锂离子电池供应商比亚迪、力神、光宇、比克、邦凯●国内主要锂聚合物电池供应商ATL、力神、优科●国内主要软包锂离子电池供应商优科、精进能源、力神、光宇、TCL、邦凯、美拜三洋电芯红色透明外包软PVC材质唯有三洋独有,所有电芯均统一包装,容量级别和类型区别在正极绝缘帽颜色松下独有的点阵标示,所有电芯均统一包装,容量级别和类型区别在PVC颜色LG电芯
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