锂电池全面安全知识培训
柱式电芯
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
松下电芯
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
索尼电芯
索尼标 示
批号,区域 号
UL认证标 志
LG电芯
LG标示
生成批号,区域, 客户代码
三星电芯
配对代 号
硬件保护充电控制
过
过
电
放
充
控
控
制
IC
制
量
+
-
充电
硬件保护充电控制
电
过
过
放
充
控
控
量
制
IC
制
+
-
充电
硬件保护充电控制
电
过
过
放
充
控
控
量
制
IC
制
+
-
充电
硬件保护充电控制
电
过
过
放
充
控
控
量
制
IC
制
+
-
充电
硬件保护充
控
制
IC
制
3.8-4.1V 电 量
+
-
充电
此时充电控制MOS打开
硬件保护放电控制
主题以目前主流硬件保护IC厂家 精工(SEIKO)作为参考范例
主流单节保护原理图
S-8261系列电路
主流两节保护原理图
S-8242系列电路
S-8232系列电路
主流三节保护原理图
S-8254A系列三节接线电路
主流四节保护原理图
S-8254A系列四节电路
采用BQ26500单节智能电池硬件保护原理图
保护板背 面
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
●CE认证 ●UL认证 ●3C认证 ●RoHS指令
锂电池的相关认证
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。
●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
锂电池全面安全知识培训
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
含有毒金属 有 高
无限制
镍氢电池 60~120 300~500
2~4 低 30% 1.25 5C 0.5C或更低 -20~60 60~90天 60 轻微毒性 轻微 高 无限制
铅酸电池 30~50 200~300 8~16 高 5% 2 5C 0.2C -40~60 3~6月 25
环境污染 无 低
受限制
项目
钴酸锂(LiCoO2)
振实密度(g/cm3) 比表面积(m2/g)
克容量(mAh/g) 电压平台(V) 循环性能 过渡金属 原料成本 环保 安全性能 适用领域
2.8~3.0 0.4~0.6 135~140
3.7 ≥500次
贫乏 很高 含钴 差 中小电池
锂镍钴锰三元 (LiNiCoMnO2)
锰酸锂(LiMn2O4)
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“Communate Europpene” 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)。
锂离子电池的工作原理
充
放
电
电
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
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
●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
锂电池的相关认证
3C认证
就是中国强制性产品认证制度,英文名称China Compulsory Certification, 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2001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。
锂离子电池主要结构成分
●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、DEC、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)
磷酸铁锂(LiFePO4)
2.0~2.3 0.2~0.4 140~180
2.2~2.4 0.4~0.8 90~100
1.0~1.4 12~20 130~140
3.5 ≥500次
贫乏
3.8 ≥300次
丰富
3.2 ≥2000次 非常丰富
高
低廉
低廉
含镍、钴
无毒
无毒
较好
良好
优秀
小电池/小型动力电池 动力电池、低成本电池 动力电池/超大容量电源
锂离子电池正极材料的分类
●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。
●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。
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
采用BQ20Z75多节智能SMBUS通讯协议软件电池原理图
保护板实物图
18650专用3.7V单节板
普通两节7.4V保护板 带温度开关的两节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
保护板正 面
过
过
电
放
充
控
控
制
IC
制
量
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放电
硬件保护放电控制
电
过
过
放
充
控
控
量
制
IC
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放电
硬件保护放电控制