动力电池全面解析，小白也能看懂！

动力电池放电倍率

动力电池与普通电池最大的差别，在于其放电功率大，比能量高。由于动力型电池主要用途为车用能源供给，所以相较于普通电池要有更高的放电功率。

我们知道在新能源车辆中我们谈充电桩的充电速度，是以每小时可以充几度电的方式来理解的，不过在业界里，不管是谈动力电池或储能电池，你更常听到的会是「几C」。这C是什么意思呢？

C：用来表示电池充放电电流大小的比率，即倍率。充放电倍率=充放电电流/额定容量，如1200mAh的电池，0.2C表示240mA（1200mAh的0.2倍率），1C表示1200mA（1200mAh的1倍率）。

我们用一个例子先理解它的算法，例如：一颗100Ah的电池，1C放电，代表用100A的电流放电，2C代表电池用200A电流放电；0.5C（或1/2C）代表电池用50A电流放电，0.2C（或1/5）代表电池用20A电流放电，充电时相同，所以这个C就是代表一般电池的充放电电流的大小。

解了C，充放电的倍率就可以用公式理解，用上面的例子代表分别是一小时、半小时和两小时。虽然许多时候1C可以当成是一小时，但当电池有特别标示电池额定容量的倍率定义时，则实际充放的电流大小，须以该标称容量的倍率为准。

例如：12Ah的电池，标示12Ah（C20）的C20指的是=12/20=0.6A，代表这个电池用0.6A电流放电，所以它放电时间为20小时。

动力电池

锂离子电池 （Lithium-ion battery）是一种可重复充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池使用一个嵌入的锂化合物作为一个电极材料。目前用作锂离子电池的正极材料主要常见的有： 锂钴氧化物（LiCoO 2 ）、锰酸锂（LiMn2O 4 ）、镍酸锂（LiNiO 2 ）及磷酸铁锂（LiFePO 4 ） 。

此外，锂离子电池容易与下面两种电池混淆：

一、 锂电池（Lithium battery） ：虽然常常用作为锂离子电池的简称，但严格意义的锂电池是锂原电池，内含纯态的锂金属，为一次性使用、不可充电。

二、 锂离子聚合物电池（Lithium-ion polymer batteries，也常称为“锂聚合物电池”） ：大致上其实也是锂离子电池，是普通锂离子电池的改良，利用胶态或固态聚合物取代液态有机溶剂的可充电锂离子电池，其安全性较好不会爆炸，且可以塑造各种不同形状的电芯，成为了现在的主流形式电池。

锂离子电池的优点

1、电压高：单体电池的工作电压高达3.7-3.8V（磷酸铁锂的是3.2V、，是Ni-Cd、Ni-MH电池的3倍。

2、比能量大：能达到的实际比能量为555Wh/kg左右，即材料能达到150mAh/g以上的比容量（3-4倍于Ni-Cd，2-3倍于Ni-MH、，已接近于其理论值的约88%。

3、循环寿命长：一般均可达到500次以上，甚至1000次以上，磷酸铁锂的可以达到8000次。对于小电流放电的电器,电池的使用期限，将倍增电器的竞争力。

4、安全性能好：无公害，无记忆效应。作为Li-ion前身的锂电池，因金属锂易形成枝晶发生短路，缩减了其应用领域：Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素；部分工艺（如烧结式、的Ni-Cd电池存在的一大弊病为“记忆效应”，严重束缚电池的使用，但Li-ion根本不存在这方面的问题。

5、自放电小：室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为2%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni-MH的30-35%。

6、快速充电：1C充电30分钟容量可以达到标称容量的80%以上，磷铁电池可以达到10分钟充电到标称容量的90%。

7、工作温度：工作温度为-25~~45°C，随着电解液和正极的改进，期望能扩宽到-40~~70°C。

锂离子电池的缺点

1、衰老：与其它充电电池不同，锂离子电池的容量会缓慢衰退，与使用次数有关，也与温度有关。这种衰退的现象可以用容量减小表示，也可以用内阻升高表示。因为与温度有关，所以在工作电流高的电子产品更容易体现。用钛酸锂取代石墨似乎可以延长寿命。

2、回收率：大约有1%的出厂新品因种种原因需要回收。

3、不耐受过充：过充电时，过量嵌入的锂离子会永久固定于晶格中，无法再释放，可导致电池寿命短。

4、不耐受过放：过放电时，电极脱嵌过多锂离子，可导致晶格坍塌，从而缩短寿命。

锂离子电池的种类

根据正极所用的金属材料的不同，锂离子电池分为几个种类。最初锂离子电池的正极所用的金属材料是钴。不过钴的产量几乎与锂同样少，也是稀有金属，制造成本高。因此开始使用廉价且环境负荷小的材料，例如锰、镍、铁等金属。锂离子电池按其所使用的材料而分类，下面来看看各种类分别都有哪些特点

钴系锂离子电池:

正极使用钴酸锂。钴酸锂比较容易合成，便于使用，因而锂离子电池最早量产的是钴酸锂离子电池。但由于钴是稀有金属，价格昂贵，几乎没有被用于汽车零件。

锰系锂离子电池:

正极使用锰酸锂。优点是电压能与钴系锂离子电池差不多，而且制造成本廉价。缺点是充放电中锰可能会熔化于电解质，缩短电池的寿命。

磷酸铁系锂离子电池

正极使用磷酸铁锂。磷酸铁系锂离子电池的优点在于即使内部发热结构也难以损坏，安全性高，而且以铁为原料，制造成本比锰系更低。但是电压比其他的锂离子电池低。

三元系锂离子电池

三元系锂离子电池是为了减少钴的用量，使用钴、镍、锰三种材料制造的电池。现在三元系锂离子电池大多镍的比例较高。虽然电压比钴系、锰系略低，但能减少制造成本。不过虽说如此，各个材料的合成制备较难，稳定性低等。

锂离子电池的电化学

和所有化学电池一样，锂离子电池也由三个部分组成：正极、负极和电解质。习惯上，锂离子进入正极材料的过程叫“嵌入”，离开的过程叫“脱嵌”；锂离子进入负极材料的过程叫“插入”，离开的过程叫“脱插”。

正极半反应是：

负极半反应是：

总体反应有局限性。过放电supersaturates锂钴氧化物，导致产生的氧化锂，可能是由以下的不可逆反应

锂离子电池的产生电的工作原理

电池里有使用金属材料的正电极（正极）和负电极（负极），借由离子而导电的物质（电解质）充满在正负极之间。金属电极被电解质熔化，分为离子和电子，电子从负极向正极移动产生电流，这时便产生电。二次电池是在开始使用电池之前通过充电，预先将电子储蓄在负极，使用电池时储蓄的电子向正极移动从而产生电。

锂离子电池是预先在正极使用含锂金属化合物，负极使用能吸储锂的碳(石墨)。通过这样的结构，无须如传统电池一般由电解质熔化电极就能发电，从而减缓了电池本身的老化，不仅能储蓄更多的电，充放电的次数也得以增加。此外，锂是非常小而轻的物质，从而能使电池具有小型轻量化等各种优点。

锂离子电池中的电解液可以是凝胶体、聚合物（锂离子/锂聚合物电池）、或凝胶体与聚合物的混合物。因为目前尚未发现能够在室温条件下有效运送锂离子的聚合物，所以大多数的“塑胶封袋”锂离子/ 锂聚合物电池事实上都是结合凝胶体和聚合物的混合型电池。

正极或负极必须具有类似海绵的物理结构，以释放或接收锂离子。在放电时，锂离子从负极材料移出至电解液，再像水进入海绵一样地进入正极材料，这个过程被称为嵌入(Intercalation)。充电的过程则完全相反。

正极

正极材料：可选的正极材料很多，目前主流产品多采用锂铁磷酸盐。不同的正极材料对照：

正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。

充电时：LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe−

放电时：Li1-xFePO4 + xLi+ + xe− → LiFePO4

负极

负极材料：多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。

负极反应：放电时锂离子脱插，充电时锂离子插入。

充电时：xLi+ + xe− + 6C → LixC6

放电时：LixC6 → xLi+ + xe− + 6C

电解质溶液

溶质：常采用锂盐，如高氯酸锂（LiClO4）、六氟磷酸锂（LiPF6）、四氟硼酸锂（LiBF4）。

溶剂：由于电池的工作电压远高于水的分解电压，因此锂离子电池常采用有机溶剂，如乙醚、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯等。有机溶剂常常在充电时破坏石墨的结构，导致其剥脱，并在其表面形成固体电解质膜（solid electrolyte interphase，SEI）导致电极钝化。有机溶剂还带来易燃、易爆等安全性问题。

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　　摘要：随着以锂离子蓄电池为代表的新能源汽车的推广与普及，就动力电池本身来说，在不同环境条件下的安全使用是至关重要的，其安全性能应结合电动汽车用锂离子蓄电池在充放电、行驶、环境温度变化和意外事故

2018-09-26 15:53:10

电动汽车的动力电池怎么降低成本

的材料很可能很快就被更先进、价格更低的材料所取代。动力电池行业目前“高镍低钴”的趋势就是最好的写照：由于钴价过高，高镍材料应用逐渐扩大，拉低钴的消费意愿，也刺激了钴价的回落。制造端：分摊成本压力不少

2019-05-09 06:21:29

第二届动力电池回收与循环利用高峰论坛暨二次电池回收利用创新技术大会

）地点：北京好特热温泉酒店会议主要内容 1、动力电池回收利用政策未来管理方向及最新标准解析；2、国际国内电池回收利用技术、管理最新进展及经验借鉴； 3、动力电池全生命周期管理和绿色生态设计；4、退役

2017-11-01 16:13:13

荆州动力电池模组回收动力电池模组现金回收动力电池模组梯次回收

2021-04-19 15:38:01

请问储能电池BMS和动力电池BMS有什么不同？

储能电池BMS和动力电池BMS有什么不同？

2024-02-01 08:35:43

谁能看懂此图，奖励神秘物品一个！

谁能看懂？

2011-03-23 15:01:05

车用锂离子动力电池系统的安全性剖析

会同时发生冒烟、起火与爆炸，也可能都不发生，这取决于电池材料发生热失控的机理。图4、图5与表2展示了某款具有三元正极/PE基质的陶瓷隔膜/石墨负极的25 A·h锂离子动力电池的热失控机理。热失控过程分为了7个

2017-03-03 18:26:34

软包电池组回收，18650电池组回收，圆柱电池组回收，铝壳电池组回收，汽车电池组回收，动力电池模组现金回收

2021-12-20 14:50:14

鑫芯源新能源汽车动力电池包设计要求与标准

动力电池包设计上的技术突破。新能源汽车动力电池包设计要求与标准：新能源汽车车型设计不同，电池排布的位置也不同。即使针对同样电性能要求的电源系统，电池包的组成和设计也会有较大差别，所以目前针对电池包还没有

2020-06-07 22:50:42

钴锂电池回收，钴动力电池模组回收，钴回收三元动力电池，回收锂电池，库存锂电池回收库存退役锂电池回收

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2021-09-02 12:34:40

锂离子动力电池隔膜浅谈

作为目前新能源汽车的主要动力，锂离子动力电池具有比能量和电压相对较高、工作温度范围较宽、无记忆效应、循环寿命相对较长等优点。从结构组成上看，锂离子动力电池主要由正极材料、负极材料、电解质、电池隔膜

2018-10-10 15:23:39

天津力神动力电池

天津力神动力电池

2009-10-27 17:35:32

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锂动力电池的介绍

锂动力电池的介绍一、锂动力电池的主要构成　　(1)电池盖　　(2)正极－－－－活性物质为氧化钴锂　　(3)隔膜－－－－一种

2009-12-25 12:05:07

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解析钛酸锂动力电池及其发展历程

动力电池作为新能源汽车的能量来源，动力电池的性能决定了车辆的性能。动力电池包括锂离子电池、镍氢电池、超级电容、燃料电池等。目前新能源汽车采用的动力电池主要类型是锂离子动力电池。

2016-05-13 10:52:46

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MHNi动力电池综述

对近年来电动车用MH-Ni动力电池开发动向进行了简要综述。从动力电池角度而言，MlNi电池与现有正开发的各种电池相比，具有更强的现实应用性，其比能量已与锂离子电池水平相当，体积比功率甚至

2017-12-23 11:14:26

动力电池行业怎么样（发展）_动力电池行业分析

　什么是动力电池呢？动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。其主要区别于用于汽车发动机起动的起动电池。近年来，动力电池在电动汽车中也得到了大量的应用。它俨然成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。

2017-12-29 15:29:12

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