1、深圳艾博尔新能源,电池知识讲座,深圳艾博尔新能源,一、电池分类1、一次电池主要包括：碳性干电池 1.5V 低端使用,自放电大碱锰电池 1.5V NANFU 银锌电池 1.5V 扣式手表用,军用锂锰电池 3V 照相机,仪表,军用锂亚电池 3.6V 仪表,深圳艾博尔新能源,锂二氧化锰和锂亚硫酰氯电池的基本知识锂二氧化锰电池(LiMnO2) 锂二氧化锰电池是一种以锂为阳极、以二氧化锰为阴 极，并采用有机电解液的一次性电池。该电池的主要特 点是电池电压高，额定电压为3V(是一般碱性电 池的2倍) ；终止放电电压为2V；比能量大(见上面举的例子)；放电 电压稳定可靠；有较好的储存性能(储存时间3年以上)
2、、 自放电率低(年自放电率2)；工作温度范围20 60。该电池可以做成不同的外形以满足不同要求， 它有长方形、圆柱形及纽扣形(扣式)。圆柱形的也有不同,深圳艾博尔新能源,锂二氧化锰和锂亚硫酰氯电池的基本知识锂二氧化锰电池(LiMnO2) 的直径及高度尺寸。这里列举大家较熟悉的1(尺寸代 码D)、2(尺寸代码C)及5(尺寸代码AA)电池的主要参 数。型号中的CR表示为圆柱形锂二氧化锰电池；五位 数字中，前两位表示电池的直径,后三位表示带一位小数 的高度。例如，CR14505，其直径为14mm，高度为50. 5mm(这种型号是通用的)。,深圳艾博尔新能源,锂二氧化锰和锂亚硫酰氯电池的基本知识锂亚硫
3、酰氯电池（LIC-SOCL2）锂亚硫酰氯电池是比能量最高的一种，目前可达 500Wh/kg或1000Wh/L的水平。它的额定电压是36V ，以中等电流放电时具有极其平坦的34V放电特性(可 在90容量范围内平坦地放电，保持不大的变化)。电池 可以在4085范围内工作，但在40时的容 量约为常温容量的50。自放电率低(年自放电率1)、储存寿命长达10年以上。,深圳艾博尔新能源,锂二氧化锰和锂亚硫酰氯电池的基本知识锂亚硫酰氯电池（LIC-SOCL2）以1(尺寸代码D)镍镉电池与1锂亚硫酰 氯电池的比能量作一个比较：1镍镉电池的额 定电压为12V，容量为5000mAh；1锂亚 硫酰氯的额定电压为36
4、V，容量为10000mAh ，则后者的比能量比前者大6倍!,深圳艾博尔新能源,二、电表中的电池应用1、主要应用：时钟电池 数据储存停电抄表电源液晶板背光电源2、 主要电表品种：多费率表多功能表（包括有功无功表）485单项电子表,深圳艾博尔新能源,二、电表中的电池应用3、电池的选用：时钟一般使用ER14250 （锂亚电池，3.6V,1/2AA）等停电抄表一般使用CR123A（锂锰电池，3V或两只3V串联） 4、选用上述电池品种的原因：体积比容量高；自放电小，锂亚小于1%，锂锰小于2%（25度）长使用寿命和储存寿命：大于10年；,深圳艾博尔新能源,二、电表中的电池应用5、电池特性(1) 锂亚3.6
5、V电池*自放电小；*电池内部的化学反应为锂与强氧化剂的反应，内部存在钝化机制，适合微安级小电流放电；* 高低温对电池自放电影响小；* 不适合十毫安级以上电流放电；（由于钝化）* 负载电压大于3V,适合于大部分芯片.* 放电电压平稳；注意：电池电解液具强腐蚀性，不要拆解电池,深圳艾博尔新能源,二、电表中的电池应用5、电池特性(2) 锂锰 3V电池*自放电小；*无钝化问题,适合大电流脉冲放电；* 高低温对电池影响略大于锂亚；* 负载电压底于3V, 有些芯片不适用；* 放电电压平稳；注意：电池电解液为易燃有机物，不要拆解电池,深圳艾博尔新能源,三、电表工厂的担心 使用年限，电池寿命能不能达到10年？
6、 可靠性，电池使用中会不会失效？ 安全问题ER电池内有强腐蚀液体，会不会漏液？ 有没有爆炸的可能性？,深圳艾博尔新能源,四、电池工厂的工程解决方案（1）使用年限问题电池工厂通过自身的工程系统，来验证电池的使用年限与状态；由于电表所使用电池的功耗非常小，使用快速的对电池的检验方法；不一定能够代表电池在9年、10年后的正常使用；故此我们使用了模拟数据库，来模拟9年、10年后的电池状态，这些类比方法最早日本的电池工厂所使用，已经被证明非常可靠。这使我们在实际生产中能够快速了解批次电池的长期工作状态。,深圳艾博尔新能源,（2）可靠性问题电池工厂通过一套完整的品质体系来解决电池的可靠性问题解决办法：在制
7、造过程控制产品的细微变异，电池封装完成后，也要了解电池内部结构的变化；考虑所有可能发生的状态，结合上面所讲的模拟方式，得出可靠性数据； ISO的完全贯彻。,深圳艾博尔新能源,（3）ER电池的漏液问题电池的漏液原因：生产控制、原料、设计等。 电池厂的工程解决办法：电池的设计控制，减小放电末期电池的内部压力；提高封口技术；增加快速检漏工序。,深圳艾博尔新能源,（4）爆炸的可能性类似于我公司的产品，均通过了UL和UN的认证，这种电池在电表中发生爆炸几乎是不可能的。但在一些特殊情况下爆炸也有可能发生：如由于原器件失效导致电池被充电，或电池被长时间置于100度以上高温环境或被高温器件长时间接触。这就需要
8、电表工厂和我们一起共同关注并解决此类问题。,深圳艾博尔新能源,锂亚电池、锂锰电池的部分设计技术,深圳艾博尔新能源,电池结构： 1、功率型电池的结构及材料：电池的正极材料是碳，负极材料是金属锂，电解液是亚硫酰氯，用玻璃纤维隔膜将正负极隔开。电池的结构为卷绕式。结构简图如下 ：,深圳艾博尔新能源,2、容量型电池的结构及材料：电池的正极材料是碳，负极材料是金属锂，电解液是亚硫酰氯，用玻璃纤维隔膜将正负极隔开。电池的结构为碳包式。结构简图如下 ：,深圳艾博尔新能源,电池生产流程 1.正极片生产流程： 正极载体：铝网 + 二氧化锰 目前生产工艺：拉浆 、扎膜、上干粉（美国极片）。目前我司采用的生产工艺有
9、相比较，拉浆工艺生产的极片较薄，扎膜工艺生产的极片交厚，相对来说扎膜工艺生产的电池质量较好。目前我司大型电池一般用扎膜工艺生产。小电池一般用美国极片生产。 工艺流程：配浆-压片-切片-称重-贴胶纸（防毛刺短路）-焊极片-剪网-清洗-烘干-刷拭粉层-再包胶纸-高温烘烤（240摄氏度，鼓风3小时，再转120摄氏度1小时）,深圳艾博尔新能源,电池生产流程 2、装配： 切锂片-压负极片-贴高温胶纸（防短路）-卷绕-测短路-放4孔垫片（防止压破隔膜纸）-点焊盖组-折正极耳-压盖组-测短路-焊盖组（氩弧焊）-检查沙眼-再测短路-称重-注液-称重-封口（钢珠） 在此过程中，重要工艺：烘烤、卷绕、点焊（控制不
10、好隔膜纸会收缩，产生短路）-清洗-真空检漏,深圳艾博尔新能源,电池生产流程 3.半成品 预放电（通常放出50mar容量）-搁置7天（25至30摄氏度） 4.包装： 检外观-测电压-贴绝缘垫片-焊正极底帽-焊正极上帽-PVC-点焊插脚,深圳艾博尔新能源,仪表行业对锂电池应用的要求： 电池预期寿命； 脉冲时电压响应； 工作温度范围； 安全性； 环境； 旧电池处理； 电池制造商的技术支持；,深圳艾博尔新能源,电池预期寿命取决于：单体电池中的锂金属含量； 仪表的消耗电流； 在储存和使用时“自放电”消耗的容量。 电表常用： Li-SOCl2 ER14250 （1.1Ah、1.2Ah） 水表常用： Li-
11、SOCl2 ER14505M （2.0Ah、2.2Ah） ER14250 在20储存时，年自放电率 1% 在45储存时自放电率是20时的2倍多。,深圳艾博尔新能源,工作温度范围 锂电池（一次性）能在宽广的温度范围内贮存和工作，特别是具有玻璃-金属的密封的Li-SOCl2电池，是唯一保证完美密封性和防止电解液损失的方法。 低温下： 取决于密封结构 Li-SOCl2的气密密封无限制，而Li-MnO2的塑料密封易变脆，造成电液泄漏 SOCl2的凝固点为-104，因此在-55仍然可以工作；而Li-MnO2的有机电解质易凝固，不适合在-30以下工作 高温下： 取决于密封结构 Li-SOCl2电池在120
12、保持气密密封，而Li-MnO2的塑料/树脂密封易软化、开裂等,深圳艾博尔新能源,安全性 安全性意味着在运输、贮存、操作、使用和处理过程中无电解液泄漏， 在正常使用中： a) 气密性封装结构保证电池无泄漏； b)常用的Li-SOCl2电池是碳包式结构，属“低功率”型。万一误操作时，具有很好的安全性（短路时无泄漏、无爆炸，挤压时无爆炸、无起火）； c)符合50020“欧洲防爆电气标准”的要求。 在滥用条件下： 冲击、跌落、振动、撞击 无泄漏 挤压、针刺 无爆炸、无起火 在20下短路 无泄漏，无爆炸 加热 在100以下无泄漏,深圳艾博尔新能源,技术支持 仪表项目需要较长时间的准备，在项目启动后，最好
13、尽早考虑电池的选择：经常评估仪表电路特性和工作温度条件 仪表行业在设计和使用电池中应注意的事项： （1）设计研发或设计人员选择电池应考虑：a) 工作电流：b) 环境温度：c) 终止电压；d) 预期寿命 （2）检验 检验程序可根据用户而变化，但一般包括：a) 外观检验：b) 尺寸检验：c) 开路电压检验（检出异常：零电压 低电压 高电压；电压表：阻抗100k/V，精度0.5级）；d) 负载电压检验（检查电池的良好工作和钝化状态）；e) 放电检验（评价电池的容量：C = It （mAh） （3）贮存 建议：阴凉、通风良好的条件和期限最好不超过3年。在贮存的范围内，应用先进先出的原则（根据打印在外套
14、管上的电池日期码）。 （4）操作 锂电池的操作是安全的，只要注意防止机械损坏和偶发性的短路。,深圳艾博尔新能源,在使用中，请注意以下事项： 严禁短路，严禁充电。严禁用户自行组合电池。 严禁过放电、挤压、焚烧或拆卸。 严禁在允许的温度范围之外使用或加热。 电池使用至终止电压时，应及时从仪器中取出。 不得直接在电池表面焊接，应使用预先装有引出片或引线的电池。在引出片上的锡焊要在几秒钟内完成。 使用前严格检查外包装，出现包装破损，要查清原因，不得轻易使用。 电池装机前，检查电池的开路电压、负荷电压以及有效期。 严禁将不同系列的电池、不同规格的电池混合串联使用。 电池放电至截止电压后，严禁继续使用。
15、报废电池的处理：将电池及时放入5%食盐水溶液中浸泡，将剩余电压放至0V，然后集中在指定地点深埋于1米左右的地底下。,深圳艾博尔新能源,常见问题：开路电压不足 电池开路电压正常、负载电压低并有上升 报警电压设定,深圳艾博尔新能源,什么是电压滞后 ？ 电压滞后是锂亚硫酰氯电池的一大特性，也是该种电池存在的基础，其原理如下：组成电池的亚硫酰氯电解液是一种强氧化性的化学物质，它同时起了电解液和电池正极活性物质的作用，亚硫酰氯与电池的负极活性物质金属锂接触后，在金属锂表面上立即形成一层致密的钝化膜，这一层钝化膜是一种离子导体，锂离子能在钝化膜中进行迁移，但由于其迁移的速率很小，因此会阻挡电池进行反应，当
16、电池中流过的电流不大于1A/cm2（金属锂表面积）时，钝化膜中锂离子的迁移速率能够满足要求，当电流较大时，钝化膜中锂离子的迁移速率的限制产生严重影响，钝化膜两端产生很大的电压降，此时具体表现就是电池负载电压低；随着电流的不断流过，钝化膜逐渐破裂，两端的压降逐渐下降，电池的负载电压就逐渐上升直至正常。钝化膜的逐渐破裂过程就是电池电压滞后的消除过程。当电池长期处于微小电流放电或贮存情况下，电池的钝化膜会逐渐加厚，电池的电压滞后也会加重，严重时最低电压会降到2V甚至更低，此时就会影响用户的使用，如果在电路上未采取措施，就会由于瞬间电压太低，使仪器不能正常使用。,深圳艾博尔新能源,如何消除电压滞后 ？定时放电法 电容贮能法 1，2，3,深圳艾博尔新能源,ABLE将坚持不懈地学习、革新，持续改进！相信ABLE会成为您忠实且强有力的合作伙伴！,
