锂离子电池常见术语
一、锂离子电池介绍
1.什么叫锂离子电池：
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：LiFePO4、LiMn2O4和LiCoO2 负极采用锂-碳层间化合物LiXC6。 电解质为溶解有锂盐LiPF6、 LiAsF6等有机溶液。
2.锂离子电池分类：
按外型分：方形锂电池（如普通手机电池）和圆柱形锂电池（如18650）； 按外包材料分：铝壳锂电池，钢壳锂电池，软包电池； 按正极材料分：钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（LiMn2 O4）、三元锂（LiNixCoy MnzO2）、磷酸铁锂（LiFePO4）； 按电解液状态分：锂离子电池（LIB）和聚合物电池（PLB）； 按用途分：普通电池和动力电池。 按性能特性分：高容量电池、高倍率电池、高温电池、低温电池等。
3.锂离子电池结构：
1）正极：
活性物质（LiFePO4、LiMn2O4和LiCoO2）+导电剂（乙炔黑）+粘合剂（PVDF）+集流体（铝箔）
2）负极：
石墨+导电剂（乙炔黑）+粘合剂（PVDF）+集流体（铜箔）
3）电解质：
LiPF6、LiAsF6等+DMC EC EMC
4）隔膜（PP+PE)
5）外壳五金件：
铝壳、盖板、极耳、绝缘片
4.锂离子电池工作原理：
充电时：正极的Li+和电解液中的Li+向负极聚集，得到电子，被还原成Li镶嵌在负极的碳素材料中。
放电时：镶嵌在负极碳素材料中的Li失去电子，进入电解液，电解液内的Li+向正极移动。
•充电过程：
电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极与早就跑过来的电子结合在一起。正极上发生的反应为LiMn2O4 ==Li1-xMn2O4+Xli++Xe(电子)负极上发生的反应为6C+XLi+Xe==LixC6
•放电过程：
电池放电,此时负极上的电子e从通过外部电路跑到正极上,正锂离子Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。正极上发生的反应为Li1-xMn2O4+xli++xe(电子) ==LiMn2O4负极上发生的反应为LixC6 == 6C+xLi+xe
5.锂离子电池性能：
1）常规性能
容量、电压、内阻
2）电化学性能
充电特性、放电特性、循环寿命、倍率充电特性、倍率放电特性、低温特性、电池组放电特性
3）安全性能
挤压、针 刺、短路、过充、过放、热冲击、热循环、振动、低压、湿水
6.锂离子电池生产所用设备：
真空搅拌机 拉浆机（涂布机） 裁切机 辊压机 卷绕机 激光焊机 真空注液机 化成检测柜 二、动力电池的基本知识
1. 单体动力电池：
构成动力电池模块的最小单元。一般由正极、负极、电解质、隔膜、外壳及端子（极端）等组合而成，可实现电能与化 学能之间的直接转换。
2. 动力电池模块：
单体动力电池在物理结构和电路上连接起来的构成动力电池包或系统的最小分组，可作为一个单元替换。
3. 动力电池包：
能量存储装置，包括单体或模块，通常还包括电池电子部件、高压电路、过流保护装置，电池箱以及与其他 外部系统（如冷却、高压、辅助低压和通讯等）的接口。
4. 电池的串并联：
电池包是有电池单体和模块通过串并联来组成。
电池： 串联增加电压,容量不变Vn=n×ViCn=Ci
并联增加容量电压不变Cn＝n×CiVn=Vi
电容:串联增加电压容量变小Vn=n×Vi1/C=1/C1 +1/C2
并联增加容量电压不变CF＝n×CiVn=Vi
复联：可同时增加电池的电压和容量来组成。
注意：组合电池数越多， 电池组的可靠性越差，一 般在组合电池时，应采用 同一系列，同一规格尺 寸，性能相同的电池。这 就是我们常说的电池的均匀性问题。通常表现的参数：电压、容量和内阻。
5. 电池的命名方法：
•不同的厂家有不同的命名规则，但通用电池大家都遵循统一的标准，根据电池的名称可以知道电池的尺寸等。
•IEC61960规定，圆柱形和方形电池的规则如下：
•圆柱形电池：3个字母后跟5个数字，3个字母，第一个字母表示负极材料，I表示有内置的锂离子，L表示锂金属或锂合金电极。第二个字母表示正极材料，C表示钴，N表示镍，M表示锰，V表示钒。第三个字母为为R表示圆柱形。5个数字，前2个数字表示直径，后3个数字表示高度，单位都为mm。
•方形电池：3个字母后跟6个数字，3个字母，前两个字母的意义和圆柱形一样，后一个字母为P表示为方形。
6 个数字，前2个数字表示厚度，中间2个表示宽度，后面2个表示高度（长度），单位也为mm。
如：ICR 18650 就是直径为18mm，高度为65mm的通用的18650圆柱形电池；
ICP 053353 就是厚度为5mm，宽度为33mm，高度（长度）为53mm的方形电池。
三、动力电池总成
1.电池包总成基本构成：
序号
构成名称
分构成名称
子构成名称
单项
1
动力电池总成
电池箱
模块
模组
模块
模组固定安装系统
模组
模块
动力铜排
模块
2.4Ah电芯
连接器
2
电池管理系统总成
电池管理系统(BMS)
主回路保险丝
电源正极连接器
主继电器
电源负极连接器
3
快充（选配
快充继电器
通信航插
快充保险
管理系统控制模块
连接器
霍尔电流传感器/分流器
4
加热系统（选配）
加热模块
低压线束
加热继电器
600V315A
加热保险丝
（250A）
2.电池包生产流程：
3.动力电池的组成：
单体动力电池：构成动力电池模块的最小单元。一般由正极、负极、电解质、隔膜、外壳及端子（极端）等组合而成，可实现电能与化学能之间的直接转换。
电池模组/电池模块：单体电池通过串联和并联在物理结构和电路上连接起来构成动力电池包或最小分组，可作为一个单元替换。
电池包（PACK）：能量存储装置，包括单体或模块，通常还包括电池电子部件、高压电路、过流保护装置、电池箱以及其他外部系统（如冷却、高压、辅助低压和通讯等）的接口。
电池管理系统（BMS）：为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。其主要功能包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理等。
从单体到系统——单体电池：
从单体到系统——电池模组：
从单体到系统——动力电池包：
1.如果我们手头只有容量50Ah的电芯，想要设计成容量为100Ah的电池模组，怎么办？
2.一个由容量50Ah电芯组成2P12S的电池模组，如何计算它的电量有多少？
容量：电池性能的重要性能指标之一是电池容量，它表示在一定条件下(放电率、温度、终止电压等)电池放出的电量(可用JS-150D做放电测试)，即电池的容量，通常以安培·小时为单位（简称安时，以Ah表示）
电量：表示物体所带电荷的多少。一般来说，电荷的数量叫电量。通常以瓦特·小时为单位（简称瓦时，以Wh表示）
电量计算公式：电量=容量x电压
电池的串联
1、电池串联的方法
将一个电池的负极与一个另一个电池的正极相接，这个电池的负极再与一个电池的正极相接；第一个电池的正极就是这个电池组的正极，最后一个电池的负极就是这个电池组的负极。
2、串联电池组的图形符号
3、串联电池组的总电动势
（E1、E2、E3、En为各个电池的电动势）
E=nE1（各个电池电势差相同）
4、串联电池组的内阻
●如果每个电池的内阻相同则
5、串联电池组所供给的电流
串联电池组与负载电阻R构成闭合回路时
电池的并联
1、电池并联的方法
把所有电池的正极连接在一起，成为电池组的正极；把所有电池的负极连接在一起，成为电池组的负极。
2、图形符号
3、并联电池组的总电动势
4、并联电池组的电流
I1、I2、I3、In分别为各个电池的额定电流
5、并联电池组的总内阻
R01为单个电池的内阻，n为并联电池的个数
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