炭黑廠家的制作鋰離子電池工藝流程整體會分四個部分,這個第一部分主要講解鋰離子電池的基本原理和一些電池名詞講解。

鋰離子電池結構原理:

通常鋰電池結構分為:正極、陰極、電解質、隔膜。但是新能源汽車電池模組的話,會包括充放電管理IC芯片、熱管理系統(新款汽車用的是寬域熱泵空調、舊款的是空調和電熱絲組成的)。以下介紹單粒鋰電池結構原理:
正極:放電時,鋰失去電子,脫離電池陽極,電子遷移到陰極。
陰極:由于是可充電電池,所以陰極陰極材料則選擇電位盡可能鋰電位的可嵌入鋰化合物。
電解質:采用有機溶劑、鋰鹽、添加劑搭配的混合溶劑體系,其作用是為了能讓正極和陰極在有機溶液鋰發生化合反應,產生電荷偏移,最終呈現放電的效果。
隔膜:通常采用聚烯微多孔膜。如:PE、PP或者PP和PE的復合膜,有熱保護作用。通常隔膜的作用是為了實現從陰極氧化的電荷,通過隔膜后,有加速作用,快速到達陽極,其最終呈現的效果就是快充30分鐘有100KM續航里程。
鋰離子電池工作原理:如圖所示

LFP4017397A-60Ah鐵鋰方殼電池結構介紹:
LFP4017397方殼電池主要由上益板組件、前后側板、電芯、絕熱長、麥拉膜和外殼組成。

方殼電池型號:LFP4017397A-60Ah方殼電池;
40方殼電池的厚度為40mm;
173-方殼電池的寬度為I73mm;
97-方殼電池外殼的高度為97mm;
日前LFP4017397A方殼電池的容量:60Ah。

鋰離子電池的基本概念:
容量
電池在一定放電條件下所能給出的電量稱為電池的容量,以符號C表示,常用的單位為安培小時,簡稱安時(Ah)或毫安時(mAh)。
電池的容量可以分為理論容量、額定容量、實際容量。
理論容量是把活性物質的質量按法拉第定律計算面得的最高理論值。為了比較不同系列的電池,常用比容量的概念,即單位體積或單位質量電池所能給出的理論電量,單位為Ah/kg(mAh/g)或Ah/L.(m\h/c㎡)。
實際容量是指電池在一定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時間的乘積,單位為Ah ,其值小于理論容量。
額定容量也叫保證容量,是按國家或有關部門頒布的標準,保證電池在一定的放電條件下應該放出的最低限度的容量。
電壓
開路電壓:電池在開路狀態下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池的正極的還原電極電勢與負極電極電勢之差。
工作電壓:工作電壓指電池接通負載后在放電過程中顯示的電壓,又稱放電電壓,在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓。電池在接通負載后,由于歐姆電阻和極化過電位的存在,電池的工作電壓低于開路電壓。
內阻
電流通過電池內部時受到阻力,使電池的電壓降低,此阻力稱為電池的內阻。
電池的內阻不是常數,在放電過程中隨時間不斷變化,因為活性物質的組成、電解液濃度和溫度都在不斷地改變。
電池內阻包括歐姆內阻和極化內阻,極化內阻又包括電化學極化與濃差極化。內阻的存在,使電泡放電時的端電壓低于電池電動勢和開路電壓,充電時端電壓高于電動勢和開路電壓歐姆電阻遵守歐姆定律:極化電用隨電流密度增加而增大,但不是線性關系,常隨電流密度的對數增大面線性增大。
電池的內阻通常會使用一些超導材料——導電炭黑,來降低電池的內阻率。
循環壽命
電池在完全充電后完全故電,循環進打,言到容量衰減為初始容量的80%,此時循環次數即為該地池之循環壽面·循環壽命與電池充放電條件、環境有關。
鋰離子電池舉濕下1C充放電隔環壽布可達300~500次(3C,消費類行業標準),動力電池類≥1000次(不同體素索實際值不月,三元鋰材料、錳酸鋰:≥1000次:磷酸鐵鋰:≥2000次)。
自放電
電池按標準完全充電后,常溫放咒一個月,然后用1C收電至3.0V,其容量記為C:電常初始容量記為Co:1C/C,即為該電池之月自放電率。一般行業標準離子電池月自放電小于12%,實際做到3%~6%。而電池自放電與電油的放置性能有關,其大小和電池內阻結構和材料性能有關。
制作鋰離子電池工藝流程未完待續,請持續關注接下來的制作鋰離子電池工藝流程(二)的內容。