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《锂电池基本常识》ppt课件•锂电池简介•锂电池工作原理•锂电池的应用•锂电池的优缺点目录•锂电池的安全使用contents01锂电池简介锂电池定义锂电池是一种由锂金属或锂合锂电池的电压高,单体电池的锂电池的循环寿命长,一般可金为负极材料、使用非水电解工作电压高达
3.7-
4.2V,是镍达到500次以上,甚至1000次质溶液的电池镉电池、镍氢电池的3倍以上锂电池发展历程1970年代埃克森的M.S.Whittingham采用LiAl/CF2Cl2体系首次实现了锂离子嵌入石墨的电化学反应1982年,伊利诺伊理工大学的R.R.Agarwal和J.R.Selman发现锂离子具有嵌入石墨的特性,此发现使锂电池的研究进入了一个新阶段1983年,M.Thackeray、J.Goodenough等人发现锰尖晶石LiMn2O4具有良好的锂离子嵌入性能,这一发现开辟了锰基正极材料的新领域锂电池的种类与特点锂金属电池磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池的正极是使用磷酸铁锂锂金属电池一般是使用二氧化锰为正材料,其负极可采用石墨、钛酸锂或极材料、金属锂或其合金金属为负极其它高导电材料,电解液一般为有机材料、使用非水电解质溶液的电池溶剂和锂盐组成的混合物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02锂电池工作原理锂电池的电化学原理•锂电池的电化学原理是利用正负极材料在电解液中的氧化还原反应来储存和释放电能•锂电池的电化学体系通常由正极、负极、隔膜和电解液组成,其中正极材料通常为锂过渡金属氧化物,负极材料为石墨或硅基材料•在充电过程中,正极材料中的锂离子通过电解液和隔膜迁移到负极,同时电子通过外部电路传递到负极放电过程中,锂离子从负极通过电解液和隔膜回到正极,同时电子通过外部电路回到正极•锂电池的电化学反应可表示为Li+(正极)+e-(电子)→Li0(负极),Li0(负极)+e-(电子)→Li+(正极)锂电池的充电过程锂电池的充电过程是通过外部电源向电池施加电压,使正极材料中的锂离子通过电解液和隔膜迁移到负极,同时电子通过外部电路传递到负极在充电过程中,锂离子在负极表面与电子结合形成锂原子,随后多个锂原子聚集形成锂金属原子簇,嵌入到负极材料中随着充电过程的进行,负极表面的锂金属原子簇逐渐增多,最终充满整个负极材料锂电池的放电过程锂电池的放电过程是当电池接入外部在放电过程中,电子和锂离子的流动负载时,负极中的锂金属原子簇释放形成电流,为外部负载提供电能出电子,通过外部电路传递到正极同时,锂离子从负极通过电解液和隔膜回到正极,维持整个电化学体系的平衡03锂电池的应用锂电池在电动车领域的应用010203电动汽车电动自行车电动摩托车锂电池具有高能量密度和电动自行车也广泛采用锂电动摩托车也常采用锂电长寿命等优点,是电动汽电池,因其具有轻便、体池,以提供更长的续航里车最常用的电池类型之一积小、能量密度高等优点程和更快的充电速度锂电池在储能领域的应用商业储能系统商业储能系统也广泛采用锂电池,家庭储能系统为数据中心、医院、学校等提供备用电力锂电池可以用于家庭储能系统,在电力需求低谷时段充电,并在高峰时段放电,以平衡电网负荷电网级储能锂电池还可以用于电网级储能,通过大规模集成来平衡电网负载、缓解电力紧张和应对可再生能源的波动锂电池在手机等电子产品领域的应用手机笔记本电脑可穿戴设备锂电池因其高能量密度和笔记本电脑也广泛采用锂可穿戴设备如智能手表、长寿命等特点,已成为手电池,以确保足够的续航健康监测器等也常采用锂机等便携式电子产品的首时间和稳定的性能电池,以确保设备的持续选电池类型运行和较长的使用寿命04锂电池的优缺点锂电池的优点高能量密度快速充电环保寿命长锂电池具有较高的能量锂电池可以快速充电,锂电池不含铅、汞、镉在正确的使用和维护下,密度,能够提供较长的缩短了充电时间等重金属,对环境友好锂电池的寿命较长续航里程锂电池的缺点01020304成本高安全隐患回收困难自放电率高锂电池的正极材料、电解液等锂电池在过充、过放、高温等锂电池的回收再利用技术尚不锂电池的自放电率较高,长时成本较高,导致整个电池的成条件下可能发生燃烧或爆炸成熟,回收率较低间不使用可能导致电量损失本也较高锂电池的改进方向降低成本提高能量密度通过改进生产工艺和寻找更便通过改进电池结构和材料,提宜的原材料,降低锂电池的成高锂电池的能量密度本提高安全性加强回收利用研究更安全的电解质、正极材发展更有效的锂电池回收技术,料和隔膜等,提高锂电池的安减少对环境的污染全性05锂电池的安全使用锂电池的充电安全充电环境充电时间与方式充电设备选择通风良好、温度适中的环境遵循制造商推荐的充电时间与方使用原装充电器或经过认证的第进行充电,避免高温或潮湿环境,式,避免过充或欠充,以免影响三方充电器进行充电,避免使用以降低火灾风险电池寿命和安全性劣质充电器锂电池的使用安全使用环境避免在高温、高湿、高寒等极端环境下使用锂电池,以免影响电池性能和安全性负载与短路保护确保电池在使用过程中不会发生过载或短路,以免引发火灾或爆炸电池保养定期进行电池保养,如清洁、检查、更换等,以延长电池寿命和保证使用安全锂电池的安全存储存储环境选择干燥、阴凉、通风良好的地方进行存储,避免高温、潮湿或阳光直射的环境存储期限遵循制造商推荐的存储期限,避免长时间存放导致电池性能下降或损坏定期检查定期检查电池的外观、性能等状况,如有异常及时处理,以确保存储安全THANKS感谢观看。