1、關于Li-ion電池的安全認證 國際國內關于鋰離子電池的安全認證機構及其標準： GB（國家標準）; UL（Underwriter Laboratory美國安全認證機構; CE（COMMUNATE EUROPIEA歐共體的縮寫）。表示該商品符合安全、衛生、環保和消費者保護等一系列歐洲指令的要求。證實該產品已通過了相應的合格評定程序或制造商的合格聲明，是該產品被允許進入歐盟市場銷售的“通行證”; 企業內部的認證標準，一旦通過各個企業的內部標準，表明具有向該企業供貨的能力，并基本達成供貨意向。如：MOTOROLA、SAMSUNG。UL安全認證的測試項目 UL（Underwriter Laborato

2、ry在認證過程中所要進行的項目及其測試目標值有： 電性能方面包括： 短路測試。不爆炸，不起火，外部溫度不超過150 過充測試。不爆炸，不起火。 過放測試。不爆炸，不起火。 機械性能方面包括： 擠壓測試。不爆炸，不起火。 重物沖擊測試。不爆炸，不起火。 高頻振蕩測試。不爆炸，不起火；不漏氣或漏液。 振動測試。不爆炸，不起火；不漏氣或漏液。 環境適應性能包括： 熱沖擊測試。不爆炸，不起火。 溫度循環測試。不爆炸，不起火。不漏氣或漏液 低壓測試。不爆炸，不起火。不漏氣或漏液GB要求的安全性能測試項目 GB（國標標準所規定進行的安全性能測試項目： 電性能方面包括： 短路測試。不爆炸，不起火，外部溫度不

3、超過150 過充測試。不爆炸，不起火。 機械性能方面包括： 重物沖擊測試。不爆炸，不起火。允許變形。 振動測試。無明顯損傷、漏液、冒煙、或爆炸，電池電壓不低于N*3.6V 碰撞測試。無明顯損傷、漏液、冒煙、或爆炸，電池電壓不低于N*3.6V 環境適應性能包括： 熱沖擊測試。不爆炸，不起火。 恒定濕熱性能。不爆炸，不起火；不漏氣或漏液。電池基本知識1、什么是電池？ 電池是一種能源。當它正負極連接在用電器上時，因為正負極之間存在電勢之差，電流從正極流向負極，儲存在電池中的化學能直接轉化成電能釋放出來，一只電池必然由兩種不同電化學活性的物質組成正負兩極，正負極活性物質之間的電動勢差形成電池的電壓，根

4、據其電化學系統的不同，各種類型的電池電壓各有不同。2、一次電池和充電電池有什么區別? 電池內部的電化學設計決定了該類型的電池是否可充。根據它們的電化學成分和電極的結構可知，可充電電池的內部結構之間所發生的反應是可逆的。 理論上，這種可逆性是不會受循環次數的影響，既然充放電會在電極的體積和結構上引起可逆的變化，那么可充電電池的內部設計就支持這種變化。而一次電池在給定的電池環境中兩個電極之間的電化學反應是不可逆的，因此，不可以將一次電池拿來充電，這種做法很危險也很不經濟。如果需要反復使用，應選擇真正的循環次數在1000次左右的充電電池，這種電池又稱為二次電池。 另一明顯的區別就是二次電池具有較高的

5、比能量和負載能力，但自放電率較大。一次電池能量密度遠比二次電池高。然而他們的負載能力相對要小。3、充電電池是怎樣實現它的能量轉換？ 每種電池都具有電化學轉換的能力，即將儲存的化學能直接轉換成電能。就二次電池而言(另一術語也稱可充電便攜式電池，在放電過程中，是將化學能轉換成電能；而在充電過程中，又將電能重新轉換成化學能。這樣的過程根據電化學系統不同，一般可充放電500次以上。 Li-ion是一種新型的可充電便攜式電池。它的額定電壓為3.63.8V。他的放電電壓會隨放電的深度而逐漸下降。4、什么是Li-ion電池？ Li-ion是鋰電池發展而來。所以在介紹Li-ion之前，先介紹鋰電池。鋰電池的正

6、極材料是鋰金屬。負極材料是碳材。按照大家習慣上的命名規律，我們稱這種電池為鋰電池。 Li-ion的正極材料是氧化鋰鈷，負極材料是碳材。電池通過正極產生的鋰離子在負極碳材中的嵌入與遷出來實現電池的充放電過程，所以人們稱之為Li-ion。5、Li-ion電池的工作原理是什么？ 工作原理即充放電原理。Li-ion的正極材料是氧化鈷鋰，負極是碳。當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構，它有很多微孔，達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當對電池進行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負極碳層中的鋰離

7、子脫出，又運動回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過程中，鋰離子處于從正極負極正極的運動狀態。Li-ion就象一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象運動員一樣在搖椅兩端來回奔跑。所以，Li-ion又叫搖椅式電池。6、HYB公司Li-ion電池的主要結構是怎樣的？ Li-ion電池主要有以下幾部分組成: 1） 鋼殼電池： 電池上下鋼質蓋板，直通鋼質殼身，鋁質鉚釘； 鋁殼：鋁質頂板，鋁質殼身，鋼質鉚釘。 2） 正極鈷酸鋰的活性物質及鋁質基體； 3） 隔膜一種特殊的復合有機膜； 4） 

8、負極活性物質為碳，銅質基體； 5） 一定比例有機物組成的電解液體系。7、Li-ion電池有哪些優點？哪些缺點？ Li-ion電池具有以下優點： 1）單體電池的工作電壓高達3.6V； 2）比能量大。目前HYB鋼殼電池能達到的實際比能量為100-135W.h/kg和280-353W.h/L（2倍于Ni-Cd，1.5倍于Ni-MH），隨著技術發展，比能量可高達150W.h/kg和400W.h/L 3）循環壽命長。一般均可達到500次以上，甚至1000次。 4）安全性能好，無公害，無記憶效應。作為Li-ion前身的鋰電池，因金屬鋰易形成枝晶發生短路，縮減了其應用領域；Li-ion中不含鎘、鉛

9、、汞等對環境有污染的元素；部分工藝（如燒結式）的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應”，嚴重束縛電池的使用，但Li-ion不存在這方面的問題。 5）自放電小 室溫下充滿電的Li-ion儲存1個月后的自放電率為10%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni、MH的30-35%。 Li-ion也存在著一定的缺點，如： 1）  電池成本較高。主要表現在LiCoO2的價格高（Co的資源較少），電解質體系提純困難。 2）  不能大電流放電。由于有機電解質體系等原因，電池內阻相對其他類電池大，故要求較小的放電電流密度，一般放電電流在0.5C以下，只適合于中小電流的電器使用。 3

10、）  需要保護線路控制。 A、 過充保護：電池過充將破壞正極結構而影響性能和壽命；同時過充電使電解液分解，內部壓力過高而導致漏液等問題；因電池在充電過程中電壓會不斷上升，故必須在4.2V的恒壓下充電； B、 過放保護：過放會導致大量活性物質容量不可逆而大量衰減，故也需要有保護線路控制。8、鋰離子安全特性是如何實現的？ 為了確保Li-ion安全可靠的使用，進行了非常嚴格電池安全性能設計，以達到電池安全考核指標。 1） 各種環境濫用測試 進行各項濫用實驗，如外部短路、過充、針刺、沖擊、焚燒等，考察電池的安全性能。同時對電池進行溫度沖擊實驗和振動、跌落、沖擊等力學性能實驗，考察電池在實際使

11、用環境下的性能情況。隔膜135自動關斷保護 2）采用國際先進的Celgard2300PE-PP-PE三層復合膜。在電池升溫達到120的情況下，PE復合膜兩側的膜孔閉合，電池內阻增大，電池內部升溫減緩，電池升溫達到135時，PP膜孔閉合，電池內部斷路，電池不再升溫，確保電池安全可靠。 3）向電解液中加入添加劑 在電池過充，電池電壓高于4.2V的條件下，電解液添加劑與電解液中其他物質聚合，電池內阻大幅增加，電池內部形成大面積斷路，電池不再升溫。9、什么是充電限制電壓？額定電壓？終止電壓？ a 充電限制電壓 按生產廠家規定，電池由恒流充電轉入恒壓充電時的電壓值。我公司的充電限制電壓為4.2

12、V。 b  標稱電壓 用以表示電池電壓的近似值。 c  終止電壓 規定放電終止時電池的負載電壓，其值為n*2.75V（鋰離子單體電池的串聯只數用“n”表示）。10、Li-ion電池鋁殼和鋼殼電池比較它們的區別有哪些？ 同型號的鋁殼電池重量較鋼殼輕。 鋁殼電池的容量稍高。 由于鋼殼和鋁殼的內部結構不同，所以殼體表現出來的正負極也存在著差別，鋼殼電池的外殼為負極，頂部為正極；鋁殼電池的正好相反，外殼為正極，頂部為負極。 兩種型號電池在內阻和電壓方面沒有很大分別。11、目前常見的各種可充電電池之間有什么區別？ 目前鎳鎘、鎳氫、鋰離子充電電池大量應用于各種便攜式用電設備（

13、如筆記本電腦、攝像機和移動電話等）中，每種充電電池都具有自己獨特的化學性質。鎳鎘和鎳氫電池之間主要差別在于：鎳氫電池能量密度比較高。與相同型號電池對比，鎳氫電池容量是鎳鎘容量的二倍，這意味著在不為用電設備增加額外重量時，使用鎳氫電池能大大地延長設備工作時間。鎳氫電池另一優點是：大大減少了鎳鎘電池中存在的“記憶效應”問題，從而使得鎳氫電池可更方便地使用。鎳氫電池比鎳鎘電池更環保，因為它內部沒有有毒重金屬元素。 Li-ion也已經快速成為便攜設備的標準電源，Li-ion能提供和鎳氫電池一樣的能量，但在重量方面則可減少大約35%，這對于象攝像機和筆記本電腦之類的用電設備來說是至關重要的。Li-ion

14、完全沒有“記憶效應”和不含有毒物質的優點也是使它成為標準電源的重要因素。 電池性能術語1、什么是電池內阻？是指電池在工作時，電流流過電池內部所受到的阻力。有歐姆內阻與極化內阻兩部分組成。電池內阻值大，會導致電池放電工作電壓降低，放電時間縮短。內阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結構等因素的影響。是衡量電池性能的一個重要參數。注：一般以充電態內阻為標準。測量電池的內阻需用專用內阻儀測量，才能確保所得到的值的精確度。2、什么是電池的容量?怎樣計算？影響電池容量的有哪些因素？ 電池的容量有額定容量和實際容量之分。電池的額定容量是指電池在環境溫度為20±5條件下，以5h率放電至終止電壓時

15、所應提供的電量，用C5表示。電池的實際容量是指電池在一定的放電條件下所放出的實際電量，主要受放電倍率和溫度的影響（故嚴格來講，電池容量應指明充放電條件）。容量常見單位有：mAh、Ah(1Ah=1000mAh。影響電池容量的因素主要有兩個方面：一是活性物質的重量；二是活性物質的利用率。3、什么是開路電壓？什么是工作電壓？ 開路電壓是指電池在非工作狀態下即電路中無電流流過時，電池正負極之間的電勢差。一般情況下，Li-ion電池充滿電后開路電壓為4.14.2V左右，放電后開路電壓為3.0V左右。通過對電池的開路電壓的檢測，可以判斷電池的荷電狀態。 工作電壓又稱端電壓，是指電池在工作狀態下即電路中有電

16、流流過時電池正負極之間的電勢差。在電池放電工作狀態下，當電流流過電池內部時，不需克服電池的內阻所造成阻力，故工作電壓總是低于開路電壓，充電時則與之相反。Li-ion的放電工作電壓在3.6V左右。4、什么是放電平臺？ 放電平臺是指在電池任何倍率的電流下恒壓充到電壓為4.2V，并且充電電流小于0.01C時停止充電即充滿電后，然后擱置10分鐘，在任何倍率的放電電流下放電至3.6V時的放電時間。5、什么是內壓？指電池的內部氣壓，是密封電池在充放電過程中產生的氣體所致，主要受電池材料、制造工藝、電池結構等因素影響。其產生原因主要是由于電池內部水分及有機溶劑分解產生的氣體于電池內聚集所致。高倍率的連續過充

17、，會導致電池溫度升高、內壓增大，嚴重時對電池的性能及外觀產生破壞性影響，如漏液、鼓底；電池內阻增大，放電時間及循環壽命變短等。Li-ion任何形式的過充都會導致電池性能受到嚴重破壞，甚至爆炸。故Li-ion在充電過程中需采用恒流恒壓充電方式，避免對電池產生過充。6、為什么電池要儲存一段時間后才能包裝出貨？電池的儲存性能是衡量電池綜合性能穩定程度的一個重要參數。電池經過一定時間的儲存后，允許電池的容量及內阻有一定程度的變化。經過了一段時間的儲存，可以讓內部各成分的電化學性能穩定下來，可以了解該電池的自放電性能的大小，以便保證電池的品質。7、什么是化成，為什么要化成？組裝后的電池，被給予一定的電流

18、，使得電池正負極活性物質被激發，最后使電池具有放電能力的電化學過程稱為化成；因為電池只有經過化成后才能夠用來作為電源使用，所以需要化成。8、什么是分容？電池在制造過程中，因工藝原因使得電池的實際容量不可能完全一致，通過一定的充放電制度檢測，并將電池按容量分類的過程稱為分容。9、什么是鋰離子的檢驗仲裁充/放電制式?仲裁充電制式 在給Li-ion充電的各種方法中，檢驗的仲裁充電制式是指在環境溫度20±5的條件下以0.2C充電，當電池端電壓達到充電限制電壓時，改為恒壓充電，直到充電電流小于或等于0.01C，最長時間不大于8h停止充電。仲裁放電制式 仲裁放電制式是指在環境溫度20±

19、5的條件下以0.2C放電，直至電池端電壓達到放電限制電壓。10、什么是充電效率？什么是放電效率？ 充電效率是指電池在充電過程中所消耗的電能轉化成電池所能儲存的化學能程度的量度。主要受電池工藝，配方及電池的工作環境溫度影響，一般環境溫度越高，則充電效率要低。 放電效率是指在一定的放電條件下放電至終點電壓所放出的實際電量與電池的額定容量之比，主要受放電倍率，環境溫度，內阻等因素影響，一般情況下，放電倍率越高，則放電效率越低。溫度越低，放電效率越低。11、如何計算Li-ion電池的放電容量？ 在沒有特別指明的情況下，電池放電容量均是指在一定倍率的恒流下放電至2.75V時所持續的時間。電池在不同溫度下

20、的放電容量均可根據該電池的放電時間(T和放電電流(I來計算的公式位： C(mAh=I(mA*T(h。鋰離子電池的主要制造過程 Li-ion電池的工藝技術非常嚴格、復雜，這里只能簡單介紹一下其中的幾個主要工序。 1）配料 用專門的溶劑和粘接劑分別與粉末狀的正負極活性物質混合，經高速攪拌均勻后，制成漿狀的正負極物質。 2）涂膜 將制成的漿料均勻地涂覆在金屬箔的表面，烘干，分別制成正負極極片。 3）裝配 按正極片隔膜負極片隔膜自上而下的順序放好，經卷繞制成電池極芯，在經注入電解液、封口等工藝過程，即完成電池的裝配過程，制成成品電池。 4）化成、分容 用專用的電池充放電設備對成品電池進行充放電測試，對

21、每一只電池都進行檢測，篩選出合格的成品電池。其他參考資料（電池塊部分）1、為什么會出現電池零電壓（低電壓）？及其處理方法？1）電池有無遭受外部短路或過放、反充（將電池正負極或充電器正負極反接，電池充電時相當于強制過放）；用電器電路是否正常；點焊品電池是否有燒焦的痕跡。2）電池有無受高倍率大電流連續過充，導致電池機芯膨脹，內部正負極直接接觸短路。處理方法:1）了解客戶電池的具體使用情況；2） 取同型號電池充電后接入用電器，判斷用電器是否正常；3）將電池以1C電流充電30分鐘，開路放置10分鐘左右，如電池的開路電壓穩定在電池的正常電壓范圍內，則電池可基本恢復正常。如電池已受破壞，則電壓無法恢復；如

22、電池未使用便出現此現象后，用1C充電電壓無法恢復，則需專業技術人員進一步分析。4）可建議客戶選用帶保險管、溫度開關等保護類電子元件或集成電路的電池（在過電流充放及短路、過充、過放、反充情況下斷開電路，從而保護電池不受破壞）。 5）建議客戶注意點焊電流和焊針間的距離。2、電池/電池組充不進電有哪些情況？1）  檢查電池或電池組是否是零電壓、高內阻電池；2）  檢查電池組的連接及電子元件、保護電路有無異常；3）  檢查充電設備或充電電路在充電狀態下有無充電電壓/電流輸出；4）  環境溫度是否過高導致充電效率低（最佳溫度應不超過40）；處理方法：1）

23、  了解客戶對電池的具體使用情況及使用條件；2）  取同型號電池與萬用表（電流檔）串入電路充電，根據充電電流數值判斷充電設備是否正常。3）  重復單體電池零電壓步驟分析、處理；4）  建議客戶選用穩定性能較好的充電設備或充電電路；3、電池/電池組放不出電有哪些情況？現象：充電后,裝入設備中,設備不能工作,電池組的開路電壓不變化或變化不大1）  檢查電池/電池組是否零電壓，高內阻電池；2）  電池組內接電子元件、保護電路有無損壞；3）  檢查設備放電電路是否正常。處理方法：1）  用充滿電的同型號電池/電池組接入設備

24、，設備是否工作正常；2）  使用萬用表檢測電池內接電子元件、保護電路是否正常。3）  重復單體電池零電壓步驟分析、處理；4）  如屬用電器放電電路異常，建議客戶及時修理、更換用電器；5）  如客戶沒有對電池組自行改裝，則需專門的技術人員作進一步的分析。4、有哪些原因可能導致電池的使用壽命縮短？1）客戶的充電器或充電電路是否與電池匹配、輸出電壓/電流是否穩定；2）是否按SPEC要求使用電池/電池組（如：電池的使用和儲存的環境等）；3）客戶所用電池品種是否與客戶設備要求相一致。4）有無連續過充或過放電池/電池組；處理方法：1）  了解電池具體使用情況；2）  查看充電器鉻牌標稱額定電流及電壓；3）  用萬用表與電池串入電路充電，檢測充電電流是否過大。4）