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Europe Primary Lithium Battery(一次锂电池) Market Report 2017

Europe Primary Lithium Battery(一次锂电池) Market Report 2017
Europe Primary Lithium Battery(一次锂电池) Market Report 2017

(一次锂电池) Market Report 2017

受下游市场驱动,如计量,汽车电子,消费电子,智能安防和智能家居等。如今,一次锂电池在AMI /

AMR系统中发挥着重要作用。因为电池的故障会导致很多问题,如服务电话会影响计

量和公用事业公司的利润,并带来负面影响或印象。 AMI /

AMR系统在偏远地区实施,因此很难联系。欧洲一次锂电池市场2016年价值为3.13

14亿美元,预计到2022年底将达到3.7846亿美元,2016年至2022年的年复合增

长率为3.21%。

SAFT,Varta和Hitachi

Maxell是2016年一次锂电池市场的前三大产值份额。SAFT占据52.05%的产值,其次是Varta占4.99%的产值,Hitachi Maxell占4.11%的产值份额。

未来五年,欧洲锂电池的消费量将进一步呈现上升趋势,预计到2022年消费量将达到359.24万件。2022年的平均销售价格将在1.05美元/件。

市场不仅受价格影响,还受产品性能的影响。领先的公司拥有更好的性能,更丰富的产品类型,更好的技术和无可挑剔的售后服务。因此,他们占据了高端市场的大部分市场份额。

展望未来几年,不同品牌之间的价格差距将缩小。同样,毛利率也会有波动。

尽管存在竞争问题,但由于美国复苏态势略有回落,投资者对此领域依然持乐观态度;未来仍将有更多新的投入进入该领域。

Driven by downstream markets, such as metering, automotive electronics, consumer electronics, intelligent security and smart home. Nowadays, primary lithium batteries play a fundamental role in AMI/AMR systems. Because the failure of battery can lead to many problems such as service calls that effects the profit of metering and utility companies and gives the negative impact or impression. The AMI/AMR system is implemented in remote locations so it is very difficult to reach. The Europe Primary Lithium Battery market is valued at 313.14 million USD in 2016 and is expected to reach 378.46 million USD by the end of 2022, growing at a CAGR of 3.21% between 2016 and 2022.

SAFT, Varta and Hitachi Maxell the top three production value share spots in the Primary Lithium Battery market in 2016. SAFT dominated with 52.05% production value, followed by Varta with 4.99% production value share and Hitachi Maxell with 4.11% production value share.

In the next five years, Europe consumption volume of Primary Lithium Battery will show upward tendency further, consumption volume is expected in 2022 will be 359.24 M Units. The average selling price will be around 1.05 $/Unit in 2022.

The market is not only influenced by the price, but also influenced by the product performance. The leading companies own the advantages on better performance, more abundant product’s types, better technical and impeccable after-sales service. Consequently, they take the majority of the market share of high-end market.

Looking to the future years, prices gap between different brands will go narrowing. Similarly, there will be fluctuation in gross margin.

Despite the presence of competition problems, due to the United States recovery trend is slightly, investors are still optimistic about this area; the future will still have more new investment enter the field.

锂电池的工作原理

锂离子电池的工作原理 锂离子电池的结构如图2.1和图2.2 所示,一般由正极、负极和高分子隔膜构成。 锂离子电池的正极材料必须有能够接纳锂离子的位置和扩散路径,目前应用性能较好的正极材料是具有高插入电位的层状结构的过渡金属氧化物和锂的化合物,如Li x CoO2,Li x NiO2以及尖晶石结构的LiMn2O4等,这些正极材料的插锂电位都可以达到4V以上。负极材料一般用锂碳层间化合物Li x C6,其电解质一般采用溶解有锂盐LiPF6、LiAsF6的有机溶液。典型的锂离子蓄电池体系由碳负极(焦炭、石墨)、正极氧化钴锂(Li x CoO2)和有机电解液三部分组成。 锂离子电池的电化学表达式: 正极反应: 负极反应: 电池反应: 式中:M=Co、Ni、Fe、W等。 图2.1 锂离子电池结构示意图图2.2 圆柱形锂离子电池结构图锂离子电池实际上是一个锂离子浓差电池,正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物构。充电时,Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,此时负极处于富锂态,正极处于贫锂态;放电时则相反,Li+从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂态,负极处于贫锂态。锂离子电池的工作电压与构成电极的锂离子嵌入化合物本身及锂离子的浓度有关。因此,在充放电循环时,Li+分别在正负极上发生“嵌入-脱嵌”反应,Li+便在正负极之间来回移动,所以,人们又形象地把锂离子电池称为“摇椅电池”或“摇摆电池”。 锂离子蓄电池是在锂蓄电池的基础上发展起来的先进蓄电池,它基本解决了

困扰锂蓄电池发展的两个技术难题,即安全性差和充放电寿命短的问题。锂离子电池与锂电池在原理上的相同之处是:在两种电池中都采用了一种能使锂离子嵌入和脱嵌的金属氧化物或硫化物作为正极,采用一种有机溶剂—无机盐体系作为电解质。不同之处是:在锂离子电池中采用使锂离子嵌入和脱嵌的碳材料代替纯锂作负极。因此,这种电池的工作原理更加简单,在电池工作过程中,仅仅是锂离子从一个电极(脱嵌)后进入另一个电极(嵌入)的过程。具体来说,当电池充电时锂离子是从正极中脱嵌,在碳负极中嵌入,放电时反之。在充放电过程中没有晶形变化,故具有较好的安全性和较长的充放电寿命。 锂离子电池的主要性能 锂离子电池的额定电压为3.6V(少数的是3.7V)。充满电时的终止充电电压与电池阳极材料有关:石墨的4.2V;焦炭的4.1V。充电时要求终止充电电压的精度在±1%之内。锂离子电池的终止放电电压为2.4~2.7V(电池厂家给出工作电压范围或终止放电电压的参数略有不同)。高于终止充电电压及低于终止放电时会对电池有损害。 其使用有一定要求:充电温度:0℃~45℃;保存温度:-20℃~+60℃。锂离子电池不适合大电流充放电。一般充电电流不大于1C,放电电流不大于2C(C 是电池的容量,如C=950mAh,1C的充电率即充电电流为950mA)。充电、放电在20℃左右效果较好,在负温下不能充电,并且放电效果差[4],(在-20℃放电效果最差,不仅放电电压低,放电时间比20℃放电时的一半还少)。 锂离子电池的充放电特性 锂离子电池的标称电压为3.6V,充满电压为4.2V,对过充电和过放电都比较敏感。为了最大限度减少锂离子电池易受到的过充电、深放电以及短路的损害,单体锂离子电池的充电电压必须严格限制。其充放电特性如图2-3 锂离子电池的充电特性 锂电池在充电中具有如下的特性: 1.在充电前半段,电压是逐渐上升的; 2.在电压达到4.2V后,内阻变化,电压维持不变; 3.整个过程中,电量不断增加; 4.在接近充满时,充电电流会达到很小的值。 经过多年的研究,已经找到了较好的充电控制方法: 1.涓流充电达到放电终止电压 2. 7V ; 2.使用恒流进行充电,使电压基本达到4.2V。安全电流为小于0.8C; 3.恒流阶段基本能达到电量的80% ;

关于浅谈锂电池充电电路原理及应用的专业论文

专业电子类论文 题目:浅谈锂电池充电电路原理及应用 作者:yyj 职称:自动化工程师 发表期刊号:XXX-XX 浅谈锂电池充电电路原理及应用 现代生活中,科技高速发展,电子产品需求量急升,应用之广,已达到一个新高度。从而对电子产品充电电池的要求,也越来越高。常用的电池有多种,而锂电池占据较大份额。锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。 一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池: 锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时,锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。所以,在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。 锂电池具有:体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格较贵。镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比,且不污染环境,但单体电压只有1.2V,因而在使用范围上受到限制。 二、锂电池的特点: 1、具有更高的重量能量比、体积能量比;

2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压; 3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性; 4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电; 5、寿命长。正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次; 6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时; 7、可以随意并联使用; 8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池; 9、成本高。与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。 三、锂电池的内部结构: 锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型。 电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。 单节锂电池的电压为3.6V,容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。 四、锂电池的充放电要求: 1、锂电池的充电:根据锂电池的结构特性,最高充电终止电压应为4.2V,不能过充,否则会因正极的锂离子拿走太多,而使电池报废。其充放电要求较高,可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电,当恒压充电电流降至100mA以内时,应停止充电。

揭秘!锂电池制造工艺全解析

揭秘!锂电池制造工艺全解析 锂电池结构 锂离子电池构成主要由正极、负极、非水电解质和隔膜四部分组成。目前市场上采用较多的锂电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池,二者正极原材料差异较大,生产工艺流程比较接近但工艺参数需变化巨大。若磷酸铁锂全面更换为三元材料,旧产线的整改效果不佳。对于电池厂家而言,需要对产线上的设备大面积进行更换。

锂电池制造工艺 锂电池的生产工艺比较复杂,主要生产工艺流程主要涵盖电极制作的搅拌涂布阶段(前段)、电芯合成的卷绕注液阶段(中段),以及化成封装的包装检测阶段(后段),价值量(采购金额)占比约为(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。差异主要来自于设备供应商不同、进口/国产比例差异等,工艺流程基本一致,价值量占比有偏差但总体符合该比例。 锂电生产前段工序对应的锂电设备主要包括真空搅拌机、涂布机、辊压机等;中段工序主要包括模切机、卷绕机、叠片机、注液机等;后段工序则包括化成机、分容检测设备、过程仓储物流自动化等。除此之外,电池组的生产还需要Pack 自动化设备。 锂电前段生产工艺 锂电池前端工艺的结果是将锂电池正负极片制备完成,其第一道工序是搅拌,即将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂,通过真空搅拌机搅拌成浆状。配料的搅拌是锂电后续工艺的基础,高质量搅拌是后续涂布、辊压工艺高质量完成的基础。 涂布和辊压工艺之后是分切,即对涂布进行分切工艺处理。如若分切过程中产生毛刺则后续装配、注电解液等程序、甚至是电池使用过程中出现安全隐患。因此锂电生产过程中的前端设备,如搅拌机、涂布机、辊压机、分条机等是电池制造的核心机器,关乎整条生产线的质量,因此前端设备的价值量(金额)占整条锂电自动化生产线的比例最高,约35%。

锂离子电池隔膜基础知识培训手册

锂离子电池隔膜基础知 识培训手册 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

关键特性,所以,隔膜性能的优劣直接影响了电池的综合性能。 在我国,锂离子电池原材料已基本实现了国产化,但是隔膜材料却主要依靠进口,一些制作隔膜的关键技术被日本和欧美垄断。最近几年,隔膜在我国已有生产,各项指标也接近或达到了国外产品的水平。 本手册主要介绍锂离子电池用聚烯烃隔膜,从隔膜的生产原理、性能特性、应用等方面来介绍有关隔膜知识。 (二)电池隔膜的分类 制造隔膜的材料有天然或合成的高分子材料、无机材料等。根据原材料特点和加工方法不同,可将隔膜分成有机材料隔膜、编制隔膜、毡状膜、隔膜纸和陶瓷隔膜等。电池用隔膜的分类如下图: 图1 电池用隔膜分类 从上图可知,隔膜可分为半透膜与微孔膜两大类。半透膜的孔径一般小于1nm ,而微孔膜孔径在10nm以上,甚至到几微米。 (三)锂离子电池隔膜的功能及机理 1、隔膜在锂离子电池中的主要功能 ●在电池内部将正、负极分隔开来,防止接触造成短路; ●有良好的离子通过能力; ●有保持电解液的能力; ●有一定的保护电池安全的能力。 2、隔膜机理隔膜中具有大量曲折贯通的微孔,电解液中的离子载体可以在微孔中自由通过,在正负极之间迁移形成电池内部导电回路,而电子则通过外部回路在正负电极之间迁移形成电流,供用电设备利用。 (四)锂离子电池隔膜的主要用途 各种液态锂离子电池,如手机电池、便携式DVD电池、笔记本电脑电池、电动工具电池、GPS电池、电动车和储能装置电池等。 聚烯烃隔膜原料和生产原理 (一)聚烯烃隔膜分类 分类方法按材料分类按工艺分类按结构分类

锂离子电池电芯知识培训

关于Li-ion电池的安全认证 ?国际国内关于锂离子电池的安全认证机构及其标准: ?GB(国家标准); ?UL(Underwriter Laboratory)美国安全认证机构; ?CE(COMMUNATE EUROPIEA欧共体的缩写)。表示该商品符合安全、卫生、环保和消费者保护等一系列欧洲指令的要求。证实该产品已通过了相应的合格评定程序或制造商的合格声明,是该产品被允许进入欧盟市场销售的“通行证”; ?企业内部的认证标准,一旦通过各个企业的内部标准,表明具有向该企业供货的能力,并基本达成供货意向。如:MOTOROLA、SAMSUNG。 UL安全认证的测试项目 ?UL(Underwriter Laboratory)在认证过程中所要进行的项目及其测试目标值有: ?电性能方面包括: ?短路测试。不爆炸,不起火,外部温度不超过150℃ ?过充测试。不爆炸,不起火。 ?过放测试。不爆炸,不起火。 ?机械性能方面包括: ?挤压测试。不爆炸,不起火。 ?重物冲击测试。不爆炸,不起火。 ?高频振荡测试。不爆炸,不起火;不漏气或漏液。 ?振动测试。不爆炸,不起火;不漏气或漏液。 ?环境适应性能包括: ?热冲击测试。不爆炸,不起火。 ?温度循环测试。不爆炸,不起火。不漏气或漏液 ?低压测试。不爆炸,不起火。不漏气或漏液 GB要求的安全性能测试项目 ?GB(国标标准)所规定进行的安全性能测试项目: ?电性能方面包括: ?短路测试。不爆炸,不起火,外部温度不超过150℃

?过充测试。不爆炸,不起火。 ?机械性能方面包括: ?重物冲击测试。不爆炸,不起火。允许变形。 ?振动测试。无明显损伤、漏液、冒烟、或爆炸,电池电压不低于N*3.6V ?碰撞测试。无明显损伤、漏液、冒烟、或爆炸,电池电压不低于N*3.6V ?环境适应性能包括: ?热冲击测试。不爆炸,不起火。 ?恒定湿热性能。不爆炸,不起火;不漏气或漏液。 电池基本知识 1、什么是电池? ?电池是一种能源。当它正负极连接在用电器上时,因为正负极之间存在电势之差,电流从正极流向负极,储存在电池中的化学能直接转化成电能释放出来,一只电池必然由两种不同电化学活性的物质组成正负两极,正负极活性物质之间的电动势差形成电池的电压,根据其电化学系统的不同,各种类型的电池电压各有不同。 2、一次电池和充电电池有什么区别? ?电池内部的电化学设计决定了该类型的电池是否可充。根据它们的电化学成分和电极的结构可知,可充电电池的内部结构之间所发生的反应是可逆的。 ?理论上,这种可逆性是不会受循环次数的影响,既然充放电会在电极的体积和结构上引起可逆的变化,那么可充电电池的内部设计就支持这种变化。而一次电池在给定的电池环境中两个电极之间的电化学反应是不可逆的,因此,不可以将一次电池拿来充电,这种做法很危险也很不经济。如果需要反复使用,应选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池,这种电池又称为二次电池。 ?另一明显的区别就是二次电池具有较高的比能量和负载能力,但自放电率较大。一次电池能量密度远比二次电池高。然而他们的负载能力相对要小。 3、充电电池是怎样实现它的能量转换? ?每种电池都具有电化学转换的能力,即将储存的化学能直接转换成电能。就二次电池而言(另一术语也称可充电便携式电池),在放电过程中,是将化学能转换成电能;而在充电过程中,又将电能重新转换成化学能。这样的过程根据电化学系统不同,一般可充放电500次以上。

锂电池结构与原理

锂电池原理和结构 1、锂离子电池的结构与工作原理:所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的,独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称“锂电”。以LiCoO2为例:⑴电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态,一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极,如LiCoO 2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4。⑵为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物,如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物,包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=0.4~0.6,y=0.6~0.4,z=(2+3x+5y)/2)等。 2、电池一般包括:正极(positive)、负极(negative)、电解质(electrolyte)、隔膜(separator)、正极引线(positivelead)、负极引线(negativeplate)、中心端子、绝缘材料(insulator)、安全阀(safetyvent)、密封圈(gasket)、PTC(正温度控制端子)、电池壳。一般大家较关心正极、负极、电解质

锂电池的详细介绍 1、锂离子电池 锂离子电池目前由液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中,液态锂离子电池是指Li +嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物L iC oO2或LiMn2O4,负极采用锂-碳层间化合物。锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长,是21世纪发展的理想能源。 2、锂离子电池发展简史 锂电池和锂离子电池是20世纪开发成功的新型高能电池。这种电池的负极是金属锂,正极用MnO2,SOCL2,(CFx)n等。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点,已广泛应用于军事和民用小型电器中,如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等、部分代替了传统电池。 3、锂离子电池发展前景 锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用,预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一,并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。 4、电池的基本性能 (1)电池的开路电压 (2)电池的内阻 (3)电池的工作电压 (4)充电电压 充电电压是指二次电池在充电时,外电源加在电池两端的电压。充电的基本方法有恒电流充电和恒电压充电。一般采用恒电流充电,其特点时在充电过程中充电电流恒定不变。随着充电的进行,活性物质被恢复,电极反应面积不断缩小,电机的极化逐渐增高。

锂电池安全培训3x12

安全意识1基础知识工伤认定培训教材 锂电池安全培训安全意识2基础知识工伤认定 锂电池的基本概念 危险与有害因素辨识 第一章第二章第三章Contents Page 目录页锂电池事故案例安全对策及措施第四章安全意识3基础知识工伤认定 锂电池事故案例 第一章 第一章

安全意识 4基础知识 工伤认定锂电池事故案例安全意识5基础知识工伤认定案例1:2010年10月11日,深圳A公司客户退回的锂电池在存放处发生自燃起火,工人用灭火器 扑救后再次发生起火,过火面积50平方米左右; 案例2:2012年2月19日深圳B公司三楼清洗房发生发生火灾,火灾中一批手机锂电池被烧毁,两 名工人因吸入浓烟感到不适送医院治疗; 案例3:2012年8月22日,C新能源公司,电器线路着火引发火灾事故,将三楼车间多台设备烧;案例4:2012年10月10日D新能源科技有限公司的二楼仓库发生火灾事故,15时30分左右扑灭 ,无人员伤亡,将存放在库房中的锂电池烧,损失400万元; 案例5:2012年11月28日A公司老化房起火,烧毁多个货柜式老化房,待电池一批。锂电池事故案例安全意识6基础知识工伤认定锂电池的基本概念第二章第二章

安全意识 7基础知识工伤认定?锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池; ?正极采用锂化合物Li X CoO2、Li X NiO2、Li X MnO2、LiFePO4和三元复合材料;?负极采用锂-碳层间化合物Li X C6; 在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,被形象的称为“摇椅电池”; 充电池时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态; 放电时则相反。 锂电池的基本概念 安全意识8 基础知识 工伤认定 圆柱型锂离子电池方型锂离子电池软包装和聚合物锂离子电池锂电池的结构和组成 安全意识 9基础知识工伤认定 ?正极 活性物质 导电剂、溶剂、粘合剂、基体 ?负极 活性物质(石墨、MCMB、CMS) 粘合剂、溶剂、基体 ?隔膜 ?电解液 ?外壳五金件 钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘片、绝缘胶带锂电池的结构和组成

锂电池的工作原理和应用分析(定稿)

Southwest university of science and technology 本科毕业设计(论文)锂离子电池的工作原理和应用分析 学院名称理学院 专业名称光信息科学与技术 学生姓名杨大华 学号20072708 指导教师施鹏程讲师 二〇一一年六月

西南科技大学本科生毕业论文1锂离子电池的工作原理和应用分析 摘要:锂离子电池是一种新型的电池,在很多领域中得到了广泛应用。在各种新能源电池中,锂离子电池被认为是最有发展前途的新能源动力型电池之一。本论文通过介绍锂离子电池的原材料与工作原理,提高了对锂离子电池的结构特性和工作机制的认识。通过分析我国锂离子电池的研究动态,指出了我国在锂离子电池技术和产品上已经接近世界先进水平,并且向着更抗衰老,更低回收率,更耐受过充,更长寿命方向发展。最后针对国内动力型锂离子电池发展中存在的主要的六大问题,提出了七个相应的解决方法。 关键词:锂离子电池;新能源;工作原理;应用

西南科技大学本科生毕业论文2 The Work Principle and Application Analysis of the Lithium-ion Battery Abstract: Lithium ion battery is a new type of battery. It can be widely used in many fields. In all kinds of new energy battery, lithium ion battery is considered as one of the most promising new energy. To know more about the structure of lithium-ion battery characteristics and working mechanisms, this thesis describes the raw materials and working principle. Through analyzing of the lithium-ion battery researching trends, the technology and products of the lithium-ion batteryare in our country are closing to the world advanced level, and facing to a more anti-aging, more low recovery, more tolerance overcharge, longer life direction.Finally, according to six problems in the development of lithium ion batteries, put forward seven corresponding solutions. Keywords: Lithium-ion battery;New energy;Working principle;Apply 2

(完整版)锂电池英文生产流程

Mixing(配料) Mix solvent and bound separately with positive and negative active materials. Make into positive and negative pasty materials after stirring at high speed till uniformity. Coating(涂布) Now, we are in coating line. We use back reverse coating. This is the slurry-mixing tank. The anode(Cathode)slurry is introduced to the coating header by pneumaticity from the mixing tank. The slurry is coated uniformly on the copper foil, then the solvent is evaporated in this oven. (下面的依据情况而定)There are four temperature zones, they are independently controlled. Zone one sets at 55 degree C, zone two sets at 65 degree C, zone three sets at 80 degree C, zone four sets at 60 degree C. The speed of coating is 4 meters per minute. You see the slurry is dried. The electrode is wound to be a big roll and put into the oven. The time is more than 2 hours and temperature is set at 60 degree C. Throughout the coating, we use micrometer to measure the electrode thickness per about 15 minutes. We do this in order to keep the best consistency of the electrode. Vocabulary: coating line 涂布车间back reverse coating 辊涂coating header 涂布机头 Al/copper foil 铝/铜箔degree C 摄氏度temperature zones 温区 wind to be a(big)roll 收卷evenly/uniformly 均匀oven 烘箱 evaporate 蒸发electrode 极片 Cutting Cut a roll of positive and negative sheet into smaller sheets according to battery specification and punching request. Pressing Press the above positive and negative sheets till they become flat. Punching Punching sheets into electrodes according to battery specification, Electrode After coating we compress the electrode with this cylindering machine at about 7meters per minute. Before compress we clean the electrode with vacuum and brush to eliminate any particles. Then the compressed electrode is wound to a big roll. We use micrometer to measure the compressed electrode thickness every 10 minutes. After compressing we cut the web into large pieces. We tape the cathode edge to prevent any possible internal short. The large electrode with edge taped is slit into smaller pieces. This is ultrasonic process that aluminum tabs are welded onto cathodes using ultrasonic weld machine. We tape the weld section to prevent any possible internal short. And finally, we clean the finished electrodes with vacuum and brush. Vocabulary: cylindering 柱形辊压vacuum 真空particle 颗粒 wound 旋紧卷绕micrometer 千分尺internal short 内部短路 slit 分切ultrasonic 超声波weld 焊接

揭秘!锂电池制造工艺设计全解析

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WORD 格式-可编辑锂电生产前段工序对应的锂电设备主要包括真空搅拌机、涂布机、辊压机等;中段工序主要包括模切机、卷绕机、叠片机、注液机等;后段工序则包括化成机、分容检测设备、过程仓储物流自动化等。 除此之外,电池组的生产还需要 Pack 自动化设备。 锂电前段生产工艺锂电池前端工艺的结果是将锂电池正负极片制备完成,其第一道工序是搅拌,即将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂,通过真空搅拌机搅拌成浆状。 配料的搅拌是锂电后续工艺的基础,高质量搅拌是后续涂布、辊压工艺高质量完成的基础。 涂布和辊压工艺之后是分切,即对涂布进行分切工艺处理。 如若分切过程中产生毛刺则后续装配、注电解液等程序、甚至是电池使用过程中出现安全隐患。 因此锂电生产过程中的前端设备,如搅拌机、涂布机、辊压机、分条机等是电池制造的核心机器,关乎整条生产线的质量,因此前端设备的价值量(金额)占整条锂电自动化生产线的比例最高,约35%。 锂电中段工艺流程锂电池制造过程中,中段工艺主要是完成电池的成型,主要工艺流程包括制片、极片卷绕、模切、电芯卷绕成型和叠片成型等,是当前国内设备厂商竞争比较激烈的一个领域,占锂电池生产线价值量约 30%。 目前动力锂电池的电芯制造工艺主要有卷绕和叠片两种,对应的

锂电池爆炸原理

一、锂电池为什么有安全性问题 1、内部短路是如何形成的:锂 离子电池的最大的隐患是应用钴酸锂 的锂离子电池在过充的情况下(甚至正 常充放电时),锂离子在负极堆积形成 枝晶,刺穿隔膜,形成内部短路。 2、产生大电流:外部短路,内 部短路将产生几百安培的过大电流 i. 外部短路时,由于外 部负载过低,电池瞬间大电流放电。在 内阻上消耗大量能量,产生巨大热量。 ii. 内部短路,主要原因 是隔膜被穿透,内部形成大电流,温度 上升导致隔膜熔化,短路面积扩大,进 而形成恶性循环 3、气体是哪里来的:锂离子电池为达到单只电芯 3 - 4.2V 的高工作电压(镍氢和镍硌电池工作电压为 1.2V ,铅酸电池工作电压为 2V ),必须采取分解电压大于 2V 的有机电解液,而采用有机电解液在大电流,高温的条件下会被电解,电解产生气体,导致内部压力升高,严重会冲破壳体 4、燃烧是如何发生的:热量来源于大电流,同时在高电压(超过 5V )情况下,正极锂的氧化物也会发生氧化反应,析出金属锂,在气体导致壳体破裂的情况下,与空气直接接触,导致燃烧,同时引燃电解液,发生强烈火焰,气体急速膨胀,发生爆炸。

5、聚合物电池是否会有安全性问题:聚合物电池与锂离子电池的区别在于电解液为胶状、半固态,锂离子电池电解液为液态。所以,聚合物电池可以使用软包装,在内部产生气体时,可以更早的突破壳体,避免气体聚集过多,产生激烈涨裂。但聚合物电池并没有从根本上解决安全性问题,同样使用钴酸锂和有机电解液,而且电解液为胶状,不易泄漏,将会发生更猛烈的燃烧,燃烧是聚合物电池安全性最大的问题。 二、如何解决大容量锂电池的安全性问题 锂离子电池的安全性问题,并不是外围问题,而是一个基于材料技术的本质问题。 在材料技术上取得突破: 1、选择安全的正极材料,目前的正极有钴酸锂和锰酸锂两种量产的材料产品。钴酸锂在小电芯方面是很成熟的体系,由于钴酸锂在分子结构方面( LiCo )的特点:充满电后,仍旧有大量的锂离子留在正极,当过充时,残留在正极的锂离子将会涌向负极,在负极上形成枝晶是采用钴酸锂材料的电池过充时必然的结果,甚至在正常充放电过程中,也有可能会有多余的锂离子游离到负极形成枝晶。所以手机电池频频发生爆炸事件,一方面是由于保护电路失效,但更重要的是在材料方面并没有根本的解决问题。同时钴酸锂的氧化性强,在 175 度时就会分解,壳体泄漏,与空气接触,发生燃烧、爆炸。 2、选择锰酸锂材料,在分子结构方面保证了在满电状态,正极的锂离子已经完全嵌入到负极炭孔中,从根本上避免了枝晶的产生。同时锰酸锂稳固的结构,使其氧化性能远远低于钴酸锂,分解温度超过钴酸锂 100 度,即使由于外力发生内部短路(针刺),外部短路,过充电时,也完全能够避免了由于析出金属锂引发燃烧、爆炸的危险。

锂电池的工作原理

锂电池的工作原理-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

锂离子电池的工作原理 锂离子电池的结构如图2.1和图2.2 所示,一般由正极、负极和高分子隔膜构成。 锂离子电池的正极材料必须有能够接纳锂离子的位置和扩散路径,目前应用性能较好的正极材料是具有高插入电位的层状结构的过渡金属氧化物和锂的化合物,如Li x CoO2,Li x NiO2以及尖晶石结构的LiMn2O4等,这些正极材料的插锂电位都可以达到4V以上。负极材料一般用锂碳层间化合物Li x C6,其电解质一般采用溶解有锂盐LiPF6、LiAsF6的有机溶液。典型的锂离子蓄电池体系由碳负极(焦炭、石墨)、正极氧化钴锂(Li x CoO2)和有机电解液三部分组成。 锂离子电池的电化学表达式: 正极反应: 负极反应: 电池反应: 式中:M=Co、Ni、Fe、W等。 图2.1 锂离子电池结构示意图图2.2 圆柱形锂离子电池结构图锂离子电池实际上是一个锂离子浓差电池,正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物构。充电时,Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,此时负极处于富

锂态,正极处于贫锂态;放电时则相反,Li+从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂态,负极处于贫锂态。锂离子电池的工作电压与构成电极的锂离子嵌入化合物本身及锂离子的浓度有关。因此,在充放电循环时,Li+分别在正负极上发生“嵌入-脱嵌”反应,Li+便在正负极之间来回移动,所以,人们又形象地把锂离子电池称为“摇椅电池”或“摇摆电池”。 锂离子蓄电池是在锂蓄电池的基础上发展起来的先进蓄电池,它基本解决了困扰锂蓄电池发展的两个技术难题,即安全性差和充放电寿命短的问题。锂离子电池与锂电池在原理上的相同之处是:在两种电池中都采用了一种能使锂离子嵌入和脱嵌的金属氧化物或硫化物作为正极,采用一种有机溶剂—无机盐体系作为电解质。不同之处是:在锂离子电池中采用使锂离子嵌入和脱嵌的碳材料代替纯锂作负极。因此,这种电池的工作原理更加简单,在电池工作过程中,仅仅是锂离子从一个电极(脱嵌)后进入另一个电极(嵌入)的过程。具体来说,当电池充电时锂离子是从正极中脱嵌,在碳负极中嵌入,放电时反之。在充放电过程中没有晶形变化,故具有较好的安全性和较长的充放电寿命。 锂离子电池的主要性能 锂离子电池的额定电压为3.6V(少数的是3.7V)。充满电时的终止充电电压与电池阳极材料有关:石墨的4.2V;焦炭的4.1V。充电时要求终止充电电压的精度在±1%之内。锂离子电池的终止放电电压为2.4~2.7V(电池厂家给出工作电压范围或终止放电电压的参数略有不同)。高于终止充电电压及低于终止放电时会对电池有损害。

18650锂电池生产工艺设计

18650锂电芯诞生全过程揭秘(图) 2014-12-01 10:47:42来源:充电头 导读:18650是目前最常见的锂电封装方式,无论是当下最流行的三元材料,还是国家力推的磷酸铁锂,以及尚未普及的钛酸锂,均有18650的规格。18650型电芯,采用Cylindrical圆柱形封装方式,这种电芯直径18mm,长度65mm,广泛应用于充电宝、电动车、笔记本、强光手电筒等领域。 OFweek锂电网讯:锂电池是目前数码领域使用最多的电池。其最突出的优点是能量密度高,适用于非常注重体积、便携的数码产品。同时,相对于以往的干电池,锂离子电池可以循环利用,在环保方面也有优势。锂离子电池的正负极材料都可以吸收、释放锂离子。但是锂离子在正极和负极中的化学势能有所不同。负极中的锂离子化学势能高,正极中的锂离子化学势能低。锂离子放电时,负极中存储的锂离子释放出来,被正极所吸收。由于负极中锂离子的化学势能高于正极,这部分势能差就以电能的形式释放出来。充电过程则是上述过程的逆转,将正极中的锂离子释放到负极中。由于这种锂离子在正负极中的来回迁移,锂离子电池又被称为摇椅电池。 18650是目前最常见的锂电封装方式,无论是当下最流行的三元材料,还是国家力推的磷酸铁锂,以及尚未普及的钛酸锂,均有18650的规格。18650型电芯,采用Cylindrical圆柱形封装方式,这种电芯直径18mm,长度65mm,广泛应用于充电宝、电动车、笔记本、强光手电筒等领域,这类封装的好处是规格统一,方便自动化、规模化生产,具有机械强度高、耐冲击性强、良品率高等特点;此外还有Prismatic方形软包封装,常见于手机和平板电脑,这类封装最直接的好处是轻薄,体积小,便携。 在笔记本电脑时代,18650电芯还只是数码产品的幕后英雄。随着智能手机和平板等智能设备的普及,移动电源成为了人们出行必不可少的装备,18650也得以开始从幕后走向前台,被大众所熟知。那么,看似简单的18650电芯是如何诞生?它有什么秘密呢?接下来,让我们一起去探索它的诞生过程。近日笔者有幸进入东莞一家电芯厂拜访学习,将从涂布、组装、测试三方面图文并茂,为大家介绍18650电芯的诞生过程。 电芯的生产过程一:涂布

锂离子电池安全性问题(最新版)

锂离子电池安全性问题(最新 版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0176

锂离子电池安全性问题(最新版) 1、使用安全型锂离子电池电解质 目前锂离子电池电解液使用碳酸酯作为溶剂,其中线型碳酸酯能够提高电池的充放电容量和循环寿命,但是它们的闪点较低,在较低的温度下即会闪燃,而氟代溶剂通常具有较高的闪点甚至无闪点,因此使用氟代溶剂有利于抑制电解液的燃烧。目前研究的氟代溶剂包括氟代酯和氟代醚。 阻燃电解液是一种功能电解液,这类电解液的阻燃功能通常是通过在常规电解液中加入阻燃添加剂获得的。阻燃电解液是目前解决锂离子电池安全性最经济有效的措施,所以尤其受到产业界的重视。 使用固体电解质,代替有机液态电解质,能够有效提高锂离子

电池的安全性。固体电解质包括聚合物固体电解质和无机固体电解质。聚合物电解质,尤其是凝胶型聚合物电解质的研究取得很大的进展,目前已经成功用于商品化锂离子电池中,但是凝胶型聚合物电解质其实是干态聚合物电解质和液态电解质妥协的结果,它对电池安全性的改善非常有限。干态聚合物电解质由于不像凝胶型聚合物电解质那样包含液态易燃的有机增塑剂,所以它在漏液、蒸气压和燃烧等方面具有更好的安全性。目前的干态聚合物电解质尚不能满足聚合物锂离子电池的应用要求,仍需要进一步的研究才有望在聚合物锂离子电池上得到广泛应用。相对于聚合物电解质,无机固体电解质具有更好的安全性,不挥发,不燃烧,更加不会存在漏液问题。此外,无机固体电解质机械强度高,耐热温度明显高于液体电解质和有机聚合物,使电池的工作温度范围扩大;将无机材料制成薄膜,更易于实现锂离子电池小型化,并且这类电池具有超长的储存寿命,能大大拓宽现有锂离子电池的应用领域。 常规的含阻燃添加剂的电解液具有阻燃效果,但是其溶剂仍是易挥发成分,依然存在较高的蒸气压,对于密封的电池体系来说,

锂电池生产工艺分析

锂电池生产工艺分析 关于循环不合格的分析 一、正负极活性材料的物化结构性质的影响 正负极活性材料的物化结构性质对锂离子的嵌入和脱嵌有决定性的影响,因而影响电池的循环寿命。正负极活性材料的结构是主要的影响因素,使用容易脱嵌的活性材料充放电循环时,活性材料的结构变化较小,而且这种微小变化是可逆的,因而有利于延长充放电循环寿命。 1、材料在充放电过程中的结构稳定性 材料在充放电过程中的结构稳定性有利于提高其充放循环性能。如尖晶石材料LiXMn2O4,具有优越的循环性能,其主要原因之一便是在锂离子的嵌入和胶出过程中,单元晶胞膨胀、收缩率小于1%,即体积变化小;LiXMn2O4(X大于等于1)电极 在充放过程中容量损失严重,主要是因为在充放电过程中,其颗粒表面发生Jahn-Teller畸变效应,单元晶胞膨胀严重,使结构完整性破坏。对材料进行适当的离 子掺杂可有效提高材料的结构稳定性。如对尖晶石结构LiXMn2O4进行适量的钴(Co)掺杂,因钴使该材料的晶格参数变小,在循规蹈矩环过程中晶体结构趋于稳定,从而有效改善了其循环稳定性。 2、活性材料的料度分布及大小影响 活性材料的粒度对其循环性能影响很大。研究表明:活性材料的粒度在一定范 围与材料的循环性能正相关;活性材料的粒度分布越宽,其循环性能就越差,因为当粒度分布较宽时,其孔隙度差,从而影响其对电解液的毛细管作用而使阻抗表现较大,当充电到极限电位时,大颗粒表面的锂离子会过度脱嵌而破坏其层状结构,而不利于循环性能。 3、层状结构的取向性及厚度的影响

具有高度取向性和高度层状有序结构且层状结构较厚的材料,因锂离子插入的方向性强,使用其大电流充电放循环时性能不佳,而对于一些具有无序性层状结构(混层结构)或层结构较薄的材料,由于其锂离子脱嵌速率快,且锂脱嵌引起的体积变化较小,因而其充放循环过程中容降率较小,且耐老化。 4、电极材料的表面结构和性质的影响 改善电极材料的表面结构和性质可有效抑制有机溶剂的共插入及其与电解液间的不良反应,如在石黑表面包覆一层有机聚合物热解碳,在一些正极活性材料如LiCOO2,LiC0XNi1-XO2等表层涂覆一层玻璃态复合氧化物如 LiO-Al2O3-SiO2,Li2O-2B2O3等可显著改善材料的充放电循环性能及电池的安全性。 二、电极涂层粘结强度的影响 正负极涂层的粘结强度足够高时,可防止充放循环过程中正负极优其是负极的粉化脱落或涂层因过度膨胀收缩而剥离基片,降低循环容降率 ;反之,如果粘结强度达不到要求,则随循环次数的增加,因涂层剥离程度加重而使电池内阻抗不断增大,循环容量下降加剧。具体说来,包括以下几方面的因素。 1、胶粘剂的材料选择 目前常用的粘合剂为水溶性有机氟粘合剂(PVDF,PTFE等),其粘结强度受物理化学性能参数如分子量、热稳定性、热收缩率、电阻率、熔融及软化温度以及在溶剂中的溶胀饱合度、化学稳定性等的影响;此外,正极和负极所用的粘结剂及溶剂均要非常纯,以免因杂质存在而使电极中的粘结剂氧化和老化,从而降低电池的循环性能。 2、胶粘剂的配制 选用合适的粘合剂与溶剂相互作用后形成胶粘剂,它对涂膜有较强的附着力,但要注意配制时的温度、各组分间的比例,即配即用,不宜久放,涂好的极片也不

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