锂电池ppt(锂电原理知识)
1.锂电原理知识
锂电池原理
锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成，负极则是特殊分子结构的碳.常见的正极材料主要成分为 LiCoO2 ，充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中.放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合.锂离子的移动产生了电流.
化学反应原理虽然很简单，然而在实际的工业生产中，需要考虑的实际问题要多得多：正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性，负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子；填充在正负极之间的电解液，除了保持稳定，还需要具有良好导电性，减小电池内阻.
虽然锂离子电池很少有镍镉电池的记忆效应，记忆效应的原理是结晶化，在锂电池中几乎不会产生这种反应.但是，锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降，其原因是复杂而多样的.主要是正负极材料本身的变化，从分子层面来看，正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞；从化学角度来看，是正负极材料活性钝化，出现副反应生成稳定的其他化合物.物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况，总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目.
过度充电和过度放电，将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏，从分子层面看，可以直观的理解，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，而使得其中一些锂离子再也无法释放出来.这也是锂离子电池为什么通常配有充放电的控制电路的原因.
不适合的温度，将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物，所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂.在电池升温到一定的情况下，复合膜膜孔闭合或电解质变性，电池内阻增大直到断路，电池不再升温，确保电池充电温度正常.
而深充放能提升锂离子电池的实际容量吗？专家明确地告诉我，这是没有意义的.他们甚至说，所谓使用前三次全充放的“激活”也同样没有什么必要.然而为什么很多人深充放以后 Battery Information 里标示容量会发生改变呢 ？ 后面将会提到.
锂离子电池一般都带有管理芯片和充电控制芯片.其中管理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、温度、ID 、充电状态、放电次数等数值.这些数值在使用中会逐渐变化.我个人认为，使用说明中的“使用一个月左右应该全充放一次”的做法主要的作用应该就是修正这些寄存器里不当的值，使得电池的充电控制和标称容量吻合电池的实际情况.
充电控制芯片主要控制电池的充电过程.锂离子电池的充电过程分为两个阶段，恒流快充阶段（电池指示灯呈黄色时）和恒压电流递减阶段 （ 电池指示灯呈绿色闪烁.恒流快充阶段，电池电压逐步升高到电池的标准电压，随后在控制芯片下转入恒压阶段，电压不再升高以确保不会过充，电流则随着电池电量的上升逐步减弱到 0 ，而最终完成充电.
电量统计芯片通过记录放电曲线（电压，电流，时间）可以抽样计算出电池的电量，这就是我们在 Battery Information 里读到的 wh. 值.而锂离子电池在多次使用后，放电曲线是会改变的，如果芯片一直没有机会再次读出完整的一个放电曲线，其计算出来的电量也就是不准确的.所以我们需要深充放来校准电池的芯片.
2.航模用锂电基础知识介绍
一般是铁锂电池或铁锰 电池
原理 锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生，使用以下反应：Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应，放电。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。现在锂电池已经成为了主流。（参照百度百科） 还有用 铁锂反应的
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注意事项 普通锂聚合物一定要用平衡充电器，铁锂的电池最好用，可以冲几次用一次，否则玩完。
能量密度 能量与质量（克）的比越大越好（锂锰略大于铁锂）
串联并联数 AsBp 如3S2p表示 六块电池单体以3串2并的方式相接（3组 两节并联电池 串联）
电压 电源电动势
电量x mah 如 （2300mAh） 表示用2300mA 的电流 放电 可放电 1h（相应的4600mA 放电 则放电 0.5h）
放电倍率：n C（如15C）指用多少1/N倍的最小时间可以放完电，如 2300mah 的电池 15c 即为 1/15 小时
即4分钟 可放完电 最大电流为 n*2300/1000=15*2300/10000=34.5A
充电倍率：n C （如1C）指用多少1/N倍的最小时间可以充完电，如 2300mah 的电池 1c 即为 1小时
即60分钟 可充完电 最大电流为 2.3A 一般 锂锰电池 此值为1C 铁锂电池则率高
不知道的，QQ上问我、。
3.锂电池的知识
按照标准的时间和程序充电，即使是前三次也要如此进行
“前三次充电要充12小时以上”的说法，明显是从镍电池（如镍镉和镍氢）延续下来的说法。所以这种说法，可以说一开始就是 误传。锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别，而且可以非常明确的告诉大家，我所查阅过的所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电，特别是不要进行超过12个小时的超长充电。
循环寿命 （10%DOD）: >1000次
循环寿命 （100%DOD）: >200次
其中DOD是放电深度的英文缩写
你需要充电以应付预计即将到来的会导致通讯繁忙的重要事件的时候，即使在电池尚有很多余电时，那么你也只管提前充电，因为你并没有真正损失“1”次充电循环寿命，也就是“0.x”次而已，而且往往这个x会很小。
和长充电一样流传甚广的一个说法，就是“尽量把电池电量用完，用到自动关机”。这其实是镍电池的做法，目的是避免记忆效应发生，不幸的是它也在锂电池上流传之今。曾经有人因为手机电池电量过低的警告出现后，仍然不充电继续使用一直用到自动关机的例子。结果这个例子中的手机在后来的充电及开机中均无反应，不得不送客服检修。这其实就是由于电池因过度放电而导致电压过低，以至于不具备正常的充电和开机条件造成的。
4.锂电池的基本原理和特性
一、发展及分类“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
锂电池最早期应用在心脏起搏器中。锂电池的自放电率极低，放电电压平缓等优点，使得植入人体的起搏器能够长期运作而不用重新充电。
锂电池一般有高于3.0伏的标称电压，更适合作集成电路电源。二氧化锰电池，就广泛用于计算器，数码相机、手表中。
为了开发出性能更优异的品种，人们对各种材料进行了研究，从而制造出前所未有的产品。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。
20世纪70年代时，M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。1992年Sony成功开发锂离子电池。
它的实用化，使人们的移动电话、笔记本、计算器等携带型电子设备的重量和体积大大减小。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。
随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。
锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。
由于其自身的高技术要求限制，只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。二、工作原理1. 锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
放电反应：Li+MnO2=LiMnO2 2.锂离子电池：锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。充电正极上发生的反应为LiCoO2=Li(1-x)CoO2+xLi++xe-（电子）充电负极上发生的反应为6C+xLi++xe- = LixC6充电电池总反应：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6三、特征高能量密度锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半，体积是镍镉的20-30%，镍氢的35-50%。
高电压一个锂离子电池单体的工作电压为3.7V（平均值），相当于三个串联的镍镉或镍氢电池。无污染锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞之类的有害金属物质。
不含金属锂锂离子电池不含金属锂，因而不受飞机运输关于禁止在客机携带锂电池等规定的限制。循环寿命高在正常条件下，锂离子电池的充放电周期可超过500次，磷酸亚铁锂则可以达到2000次。
无记忆效应记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中，电池的容量减少的现象。锂离子电池不存在这种效应。
快速充电使用额定电压为4.2V的恒流恒压充电器，可以使锂离子电池在1.5-2.5个小时内就充满电；而新开发的磷铁锂电池，已经可以在35分钟内充满电。三、优缺点分析1.优点（1）能量比较高。
具有高储存能量密度，已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；（2）使用寿命长，使用寿命可达到6年以上，磷酸亚铁锂为正极的电池1C(100%DOD)充放电，有可以使用10,000次的记录；（3）额定电压高（单体工作电压为3.7V或3.2V），约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压，便于组成电池电源组；锂电池可以通过一种新型的锂电池调压器的技术，将电压调至3.0V，以适合小电器的使用。（4）具备高功率承受力，其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力，便于高强度的启动加速；（5）自放电率很低，这是该电池最突出的优越性之一，一般可做到1%/月以下，不到镍氢电池的1/20;(6)重量轻，相同体积下重量约为铅酸产品的1/6-1/5;(7)高低温适应性强，可以在-20℃--60℃的环境下使用，经过工艺上的处理，可以在-45℃环境下使用；（8）绿色环保，不论生产、使用和报废，都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。
（9）生产基本不消耗水，对缺水的我国来说，十分有利。比能量指的是单位重量或单位体积的能量。
比能量用Wh/kg或Wh/L来表示。Wh是能量的单位，W是瓦、h是小时；kg是千克（重量单位），L是升（体积单位）。
2.缺点1.锂原电池均存在安全性差，有发生爆炸的危险。2.钴酸锂的锂离子电池不能大电流放电，价格昂贵，安全性较差。
3.锂离子电池均需保护线路，防止电池被过充过放电。4.生产要求条件高，成本高。
5.使用条件有限制，高低温使用危险大。
5.锂电池都分哪几种
锂电使用ABC： 在手机中，无论是从技术角度评估还是从价格方面的考虑，电池都占有十分重要的地位。
时值今日，市场上正在销售的手机中，所使用的电池已经基本完成了从镍电池到锂电池的过渡。也许是由于手机电池刚刚完成了一次镍电池到锂电池的革命，所以人们对锂电池的认识并不统一，在许多情况下不正确的说法和做法颇为流行。
因此，懂得一点锂电池的知识，掌握锂电池的正确使用方法是非常有必要的。 一、锂电池的种类： 目前市面上所使用的二次电池主要有镍氢（Ni-MH）与锂离子（Li-ion）两种类型。
锂离子电池中已经量产的有液体锂离子电池（LiB）和聚合物锂离子电池（LiP）两种。 所以在许多情况下，电池上标注了Li-ion的，一定是锂离子电池。
但不一定就是液体锂离子电池，也有可能是聚合物锂离子电池。 锂离子电池是锂电池的改进型产品。
锂电池很早以前就有了，但锂是一种高度活跃（还记得它在元素周期表中的位置吗？）的金属，它使用时不太安全，经常会在充电时出现燃烧、爆裂的情况，后来就有了改进型的锂离子电池，加入了能抑制锂元素活跃的成份（比如钴、锰等等）从而使锂电真正达到了安全、高效、方便，而老的锂电池也随之基本上淘汰了。 至于如何区分它们，从电池的标识上就能识别，锂电池为Li、锂离子电池为Li-ion。
现在，笔记本和手机使用的所谓“锂电池”，其实都是锂离子电池。 现代电池的基本构造包括正极、负极与电解质三项要素。
作为电池的一种，锂离子电池同样具有这三个要素。 一般锂离子技术使用液体或无机胶体电解液，因此需要坚固的外壳来容纳可燃的活性成分，这就增加了电池的重量和成本，也限制了尺寸大小和造型的灵活性。
一般而言，液体锂离子二次电池的最小厚度是6mm，再减少就比较困难。 而所谓聚合物锂离子电池是在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料作为其主要的电池系统。
新一代的聚合物锂离子电池在聚合物化的程度上已经很高，所以形状上可做到薄形化（最薄0。5毫米）、任意面积化和任意形状化，大大提高了电池造型设计的灵活性，从而可以配合产品需求，做成任何形状与容量的电池。
同时，聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了50%，其容量、充放电特性、安全性、工作温度范围、循环寿命与环保性能等方面都较锂离子电池有大幅度的提高。 目前市面上所销售的液体锂离子（LiB）电池在过度充电的情形下，容易造成安全阀破裂因而起火的情形，这是非常危险的，所以必需加装保护IC线路以确保电池不会发生过度充电的情形。
而高分子聚合物锂离子电池方面，这种类型的电池相对液体锂离子电池而言具有较好的耐充放电特性，因此对外加保护IC线路方面的要求可以适当放宽。 此外在充电方面，聚合物锂离子电池可以利用IC定电流充电，与锂离子二次电池所采用的CCCV(Constant Currert-Constant Voltage)充电方式所需的时间比较起来，可以缩短许多的等待时间。
二、手机制造商对锂电池的应用情况 虽然近几年来几乎所有厂家都已经倾向于采用锂离子电池，但世界各大手机制造商对电池的选择还是有自己的特点和习惯，例如曾经在相同的一段历史时期里： 诺基亚：采用Ni-MH（镍氢）电池、LiB（液体锂离子）电池，未采用LiP（聚合物锂离子）电池。 爱立信：采用Ni-MH电池、LiB电池、LiP电池。
摩托罗拉：采用Ni-MH电池、LiB电池，未采用LiP电池。 不难发现，从为手机最早选用LiP聚合物锂离子电池这件事情上，爱立信体现出自己手机技术先驱的本色。
根据我查找到的资料表明，目前聚合物锂离子电池主要制造厂为日本SONY、松下、GS等几家公司，2000年的生产量达到2100万只，其中50%为爱立信手机配套。 进入2002年的今天，锂离子电池在其它手机厂商的手机上也已广泛的应用与普及。
但在聚合物锂离子电池的使用上，还远没有达到在所有手机厂家的产品中得到普及的程度，广泛应用还有待时日。 另一方面，虽然锂离子电池优点多多，但也有缺陷，如价格高和充放电次数少等等。
锂电池的充放电次数只有400-600次，经过特殊改进的产品也不过800多次。而镍氢电池的充电次数能够达到700次以上，某些质量好的产品充放电可达1200次，这样一比较，镍氢电池要比锂电池长寿。
此外镍氢电池的价格也要比锂电池低很多。而且严格说来，锂电池同样会有记忆效应，只是它的记忆效应非常低，基本上可以忽略不计。
由此看来，目前还没有十全十美电池。 三、锂离子电池的使用 这部分是本文的重点，我们分三点来谈。
1、如何为新电池充电 在使用锂电池中应注意的是，电池放置一段时间后则进入休眠状态，此时容量低于正常值，使用时间亦随之缩短。但锂电池很容易激活，只要经过3—5次正常的充放电循环就可激活电池，恢复正常容量。
由于锂电池本身的特性，决定了它几乎没有记忆效应。因此用户手机中的新锂电池在激活过程中，是不需要特别的方法和设备的。
不仅理论上是如此，从我自己的实践来看，从一开始就采用标准方法充电这种“自然激活”方式是最好的。 对于锂电池的“激活”问题，众多的说法是。
