热复合式叠片机在锂离子电池中的应用研究

电芯制造是锂离子电池生产的核心环节,电芯质量的高低对电池质量的优劣有着决定性影响,卷绕和叠片是目前锂离子电池极芯制造的两种主要工艺方式.随着新能源汽车的普及以及锂离子电池在其他行业需求日益增长,对电池的质量和性能要求越来越高,现有极芯制造设备已不能满足高质量锂离子电池生产的需求.通过对现有锂离子电池极芯制造技术的剖析,在现有叠片技术的基础上提出了一种集正负极裁切、热复合、叠片、热压与包胶等工序于一体的锂离子电池极芯制造设备——热复合式叠片机,实现极芯全片式叠片,并结合现有技术的缺陷与不足对热复合叠片机运用在锂离子电池极芯制造中的特点和优势进行阐述,可以看出,热复合式叠片机在锂离子电池乃至未来可能产业化的固态、半固态锂电池生产制造中具有十分重要的作用.     

锂离子电池主要生产工序及控制点

阐述锂离子电池的生产工序,主要分析搅浆均匀性、涂覆一致性、卷绕匹配度、注液量、封口稳定性和化成深度等对电池性能的影响,以及电芯制造过程中控制水分、粉尘和金属异物的重要性,为生产过程的控制提供参考。     

锂离子电池高压注液技术究

锂离子电池具有能量比高、使用寿命长、额定电压高、自放电率低、体积小、高低温适应性强、高功率承受能力强、绿色环保等突出优点,被越来越多消费者青睐,同时,人们对锂离子电池的性能等各方面要求也越来越高。为了克服现有注液技术的缺陷,提出一种新型的高压注液机构,该高压注液机构通过对锂离子电池内部及外部环境同抽真空、加高压和泄压,使锂离子电池在低压和高压两种模式下循环进行注液,从而时实现锂离子电池高压注液过程,有效避免锂离子电池注液过程中的洒液现象,提高了锂离子电池的注液生产效率及注液浸润效果,保证了注液的一致性,为后续保证产品质量一致提供了必要的条件。     

化成手套箱抽真空自动控制

基于锂离子电池具有电压高、体积小、比能量高、循环性能好、自放电小、无记忆效应、无污染等突出优点,人们对锂离子电池的性能要求也越来越高。因此,本文通过锂离子电池在实际生产过程中存在的主要问题,研究了化成手套箱抽真空过程的一种自动控制方法。该自动控制系统通过PLC控制比例阀的开合程度,实现了恒压闭环控制抽真空过程,并能够实时监控抽真空过程中重要工艺技术参数,保证了抽真空过程的稳定性及准确性,有效提高了抽真空效率,提高了电池的容量与充放电速率。     

高比功率锂离子电池设计与性能研究

兼具高比功率、高比能量的锂离子动力电池是锂离子电池发展的主要趋势,分析了电极材料、结构设计、电解液匹配等方面对电池功率性能的影响,重点研究了电池结构和电解液组成的影响,对功率型电池的内阻、倍率和温度特性进行了测试分析。结果表明:在5 C或更大倍率放电时,叠片式结构设计明显优于卷绕式极组内并的结构;软包装叠片电池通过合理设计可兼顾功率性能和比能量;优化电解液组分,可显著改善功率型电池大倍率放电的循环性能,并兼顾高低温放电能力。     

LiFePO4锂离子电池金属异物的来源与控制

金属异物的存在易导致锂离子电池发生内部短路,产生热失控危害。通过采集原材料投料工序磁棒吸附物和各工序采样点采集物的方式,对LiFePO₄锂离子电池生产过程中的Fe、Cu、Al等金属异物来源进行分析。基于分析结果提出:金属异物的控制需从完善检测标准和强化现场管控两方面同步开展,质量管理可作为控制LiFePO₄锂离子电池内部金属异物的一种手段。     

锰系材料用于水溶液锂离子电池的研究进展

阐述了水溶液锂离子电池锰系正极材料的制备方法、电化学性能、Li+嵌脱机理等方面的研究现状及电解液对水溶液锂离子电池性能的影响。与传统锂离子电池相比,水溶液锂离子电池具有安全性好、电导率高、装配简易和成本低等优点。     

石墨烯在锂离子电池中应用的研究进展

石墨烯由于其高电导率、超大比表面积、高化学稳定性等优异的物理和化学特性,在锂离子电池研究方面引起了人们的关注.目前,石墨烯在锂离子电池中的应用研究主要包括以下三个方面:直接用作锂离子电池负极材料;将石墨烯与其它储锂材料复合以提高其电化学性能;对石墨烯进行氮掺杂提高其储锂性能.介绍了石墨烯的制备方法及石墨烯在上述三个研究方向上的最新研究进展并进行了简要的评述,总结并展望了石墨烯及其复合材料在锂离子电池中应用的未来发展方向.     

中国电池工业协会第四届理事会工作计划(摘要)

第四届理事会主要做好以下１６个方面的工作：一、指导行业继续加大调整产品结构的力度 产品结构向高档次、高附加值、高新技术产品方向发展。一次电池继续发展碱性电池;二次电池向动力型氢镍电池、锂离子电池方向发展;铅酸蓄电池向全密封免维护方向调整。注意开发锌空气圆柱式电池、氢镍电池、锂离子电池及燃料电池、太阳能电池等,提高生产水平和高档次电池比例,使我国尽快向电池强国迈进。二、继续抓好电池生产基地建设 将在动力氢镍电池、锂离子电池的设备,正、负极材料方面建设三个新的基地：氢镍电池、锂离子电池生产线制造基地;…     

锂离子电池的有机电解液

锂离子电池电解液对电极和电池的能量密度、循环寿命、安全性等性能非常敏感。综述了锂离子电池常用有机电解液的电导率、电池学稳定性等性能及电池对电解液的一般要求。报道了锂离子电池电解液的最新进展。     

高电压钴酸锂正极材料掺杂、包覆及复合改性

锂离子电池作为储能器件在日常生活中发挥着重要的作用,社会日益增长的能源需求,要求锂离子电池具有更高的能量密度和更好的性能。提高工作电压是提高锂离子电池能量密度的一种直接方法。本文对近年来高压钴酸锂正极材料掺杂、包覆及复合改性的研究进展进行了综述。复合包覆以及复合改性将是高电压钴酸锂正极材料重点研究开发方向,运用不同的改性方法可以有效抑制钴酸锂在高电压下的结构变化,提升钴酸锂晶体结构的稳定性和界面稳定性,从而提高钴酸锂在高电压下的克比容量、热稳定性、循环稳定性和倍率性能,并使得锂离子电池各项性能得到改善。     

锂离子动力电池热安全性研究进展

锂离子电池因为其优异的性能在各方面得到了大量应用。锂离子动力电池的热稳定性,严重影响电动汽车的安全性和生命周期。放热反应会引起电池内部热聚集,导致热失控引发电池的燃烧或爆炸。对锂离子动力电池的热稳定性进行了分析,介绍了热失控的一般过程,综述了锂离子动力电池热模型的研究进展。重点介绍了改善电池热安全性的方法,包括电池材料、制造工艺和电池热管理等三个方面。     

涂胶隔膜在软包圆柱锂离子电池中的性能研究

软包锂离子电池因其制作过程简单,成本低,重量轻且安全性能好等优点被广泛应用到便携式电子设备.但是软包电池由于外壳铝塑膜的刚性差,电池易出现变形、鼓胀等尺寸稳定性差的问题.尺寸稳定性差直接影响到电池在电子产品上的装配,因此生产软包电池时如何保证电池尺寸稳定性好,电池尺寸稳定性无限接近钢壳电池成为软包电池生产厂家亟须达到的目标之一.本文在圆柱软包锂离子电池产品上,对比涂胶隔膜与普通陶瓷隔膜对电池性能及尺寸稳定性的影响.实验结果表明,使用涂胶隔膜的电池100％SOC内阻可降低2.2％,1.5 C～2 C倍率放电性能可提升1％～2％.2 C充电0.5 C放电循环300周直径方向尺寸无变化,内阻增幅变化小于普通陶瓷隔膜方案.而25℃100％SOC存储30天,电池内阻增幅及尺寸变化也均小于普通陶瓷隔膜方案.通过多项实验测试验证,发现涂胶隔膜应用在软包锂离子电池中可降低电池的内阻,提升倍率性能及电池尺寸稳定性.     

锂离子电池安全性能测试及其影响因素分析

实验研究了电芯结构和电池外壳材质两种因素对电池安全性能的影响。对三种锂离子电池进行外短路、针刺、过充电三种安全性能测试,结果表明,材质为铝塑复合膜的叠片电芯结构软包电池由于铝塑复合膜自身的特性使其在针刺和外短路两项测试中表现出优异的安全性能。而18650型钢壳电池由于自身具有安全阀的保护作用使其在过充测试中表现出较好的安全性能。研究表明,电芯结构和电池外壳材质对锂离子电池的安全性能有显著的影响。     

影响锂离子电池电解液安全性能的因素及改善途径

近年来,随着电动汽车产业的迅猛发展,作为其核心部件的锂离子电池的安全性能受到广泛关注。本文从电解液角度分析了锂离子电池在热失控、电压失控情况下发生的变化,以及从提高抗过充性、提高阻燃性、提高电化学稳定性三个方面提出了改善锂离子电池电解液安全性能的可能途径。     

锂离子电池材料发展展望

正锂离子电池的性能主要取决于内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定了锂离子电池的性能与价格。因此,廉价、高性能的正、负极材料的研究一直是锂离子电池行业发展的重点。正极材料的开发已经成为制约锂离子电池性能     

水系锂离子电池正极材料的研究现状及进展

水系锂离子电池有价格低廉、无毒无害、安全性能高、离子电导率高等优势,是更具前景的储能器件.正极材料的选择对水系锂离子电池循环性能的提高起到至关重要的作用.不同的制备和修饰方法也对正极材料以及电池性能有很大影响.合成成本低、无污染、稳定性好、放电电压高的正极材料对水系锂离子电池来说是必要的.总结了近年来水系锂离子电池正极材料的研究进展,发现了它存在的问题以及改善的方法,并对其未来发展提出了展望.     

LiDFOB用于锂离子电池电解液添加剂的性能研究

简述了合成高纯度的LiDFOB电解质盐的方法,测试了其在空气中的稳定性;将LiDFOB作为添加剂制备锂离子电池电解液,测试了其在集流体上的钝化特性,还采用石墨负极半电池测试了其各方面的电化学性能;制作7 Ah磷酸铁锂电池对本电解液进行了60℃高温循环性能测试,结果表明LiDFOB的加入能大幅提高锂离子电池电解液的高温循环性能。     

锂离子电池快充技术进展

从材料、结构、设计等方向概述了锂离子电池快充性能的影响因素.材料方面,采用硬碳包覆、小颗粒混搭等修饰或共混方式优化负极材料,使用气孔率较大而厚度较薄的隔膜,增大电解液的电导率和浓度并降低粘度,有利于提升电池的快充性能;结构方面,采用极耳中置结构、多极耳卷绕、叠片技术均可以大幅度提高电池的快充速度;设计方面,主要与涂布量及压实密度有关,另外箔材的厚度以及极耳的横截面积对电池的导电性有影响,因此也会影响电池的快充性能;其他方面,导电网络的构建、粘结剂因素以及涂炭载体的应用,此外,高压过充技术、多串并技术也能提升电池的充电速度.     

不同类型NCM三元锂离子电池性能分析

业内普遍认为三元锂离子电池是目前新能源汽车动力电池的极佳选择,其中高镍三元锂离子电池优势更明显。元素含量的不同会改变电池的各项性能,了解不同类型NCM(镍钴锰)三元锂离子电池的性能差异对电池的应用和研发有重要的指导意义。以四种类型(111、523、622、811)NCM三元锂离子电池为研究对象,开展倍率充放电、混合脉冲功率性能测试、循环衰退测试等实验,从容量、内部参数、循环性能等方面对电池的性能作对比分析,同时基于IC(容量增量)曲线特征分析电池的内部机理,探索不同类型电池的放电差异。