锂离子电池安全性研究现状

锂离子电池广泛用于小型电源驱动设备,但其安全性一直是人们关注的焦点。综述了锂离子电池安全性的研究现状及其进展,对短路试验、过充试验、穿钉试验以及热稳定性进行了总结。     

锂离子电池性能衰减与热失控机制研究进展

锂离子电池具有能量密度高、功率密度高、自放电率低等优点,已经广泛应用于新能源汽车。但是,在循环使用的过程中,锂离子电池会逐渐发生老化,降低其能量存储和功率输出能力,不仅会缩短新能源汽车的续驶里程和使用寿命,还会带来安全隐患。因此,锂离子电池的老化及其对安全性能的影响规律需要重点研究,以便更好地进行电池寿命和安全的管理与预警。从锂离子电池的组成结构出发,分别对各组成部分的内部老化机制进行了全面综述,分析了温度、充放电倍率、荷电状态等外部因素对电池衰减的影响,并对热失控机制,以及老化作为主要诱因导致的热失控进行了综述,探讨了高比能锂离子电池由于新材料体系的应用而带来的新的老化和热失控机制,提出复杂车载工况下高能量密度锂离子电池的老化和全寿命周期热失控性能演变规律研究,是电池在线智能管理和退役后状态与安全性评估的重点研究领域。     

三元锂离子动力电池热失控及蔓延特性实验研究

以电动汽车车用额定容量为42 A·h的三元方壳锂离子电池单体和模组为研究对象,研究其在加热条件下单体的绝热热失控特性及成组后侧向加热热失控蔓延特性。结果表明,锂离子电池在发生热失控时,内部最高温度可达920 ℃,电池表面和内部最大温差达403 ℃;热失控首先在迎向热流的面触发,随后蔓延至整个电池;满电状态下的锂离子电池内部热失控蔓延时间介于8～12 s;热失控蔓延过程中锂离子电池的温度特征与绝热热失控测试相比存在较大差异性;热失控喷发颗粒物中,LiF及石墨质量分数占80%以上;模组中失控电池产生的总能量中用于自身加热和喷发损失的占90%左右,热失控释放总能量的10%足以触发热失控蔓延。本文为研究三元锂离子电池模组安全设计、热失控蔓延抑制及新能源汽车的火灾事故调查提供了参考。      

锂离子电池正极材料热稳定性研究进展

综述了锂离子电池正极材料热稳定性的研究现状及其进展。针对正极材料LiCoO_2,LiNiO_2,LiMn_2O_4及其衍生物的热稳定性,众多研究者提出了不同的反应机理,认为正极材料的热稳定性与颗粒大小、晶体结构、充/放电状态、脱锂程度及电解质性质等因素有关。可以利用掺杂技术、涂层技术及优化合成条件等手段来改善正极材料的热稳定性。     

锂离子电池回收利用技术研究进展

近十年来,由于新能源汽车和移动终端设备等市场的不断扩大,锂离子电池的需求量急剧增长,随之产生大量的废锂离子电池,且在资源循环和环保生产的双重要求下,废锂离子电池的资源化回收研究具有重要意义,并在全球范围内成为热点问题.首先,本文从锂离子电池结构出发,绘制了锂离子电池结构-含量-元素-材料-环境风险关系轮状图;其次,对各...     

球形锂离子电池正极材料的制备研究进展

球形锂离子电池正极材料-LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4及其掺杂材料具有堆积密度大、体积比容量高、电化学性能和加工性能优异等突出优点,是锂离子电池正极材料的重要发展方向,预计将在未来得以商品化。本文对以上球形正极材料的制备方法进行了归纳研究。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

对锂离子正极材料LiFePO4的性能、结构，锂离子的脱嵌机制。制备方法，掺杂改性等进行了详细的阐述。指出了锂离子电池正极材料LiFePO4良好的应用前景。     

高功率锂离子电池研究进展

高功率快放型锂离子电池是目前锂离子电池领域研究的重点方向之一。为了获得具有高功率密度的锂离子电池,正极材料须具有较高的电压和较高的电子与离子导电率,正极材料主要包括高电压钴酸锂、镍锰酸锂和高电压三元材料,负极材料包括碳系材料、钛基材料和金属氧化物材料,以及为提高首效和降低负极电位而采用的预嵌锂方法,并对锂离子电池电解液用锂盐、溶剂和添加剂进行了综述。最终总结了功率密度测试方法,并对高功率锂离子电池的研究进行展望。      

锂离子电池的新进展

锂离子电池的新进展锂离子电池是由日本索尼公司最先开发出来的，现在仍然由日本统治着市场。日本的生产大幅增长，市场需求快速增加，并且在材料研究和加工工艺方面不断取得进展。由于它同Ｎｉ／Ｃｄ和Ｎｉ／ＭＨ电池竞争激烈，故世界上其它国家也积极采用该种电池的技术...     

锂离子电池锡基负极材料研究进展

介绍了锂离子电池锡基负极材料的研究进展。重点介绍了锡基负极材料的合成方法、电极反应机理及其电化学性能。指出锡基负极材料由于其高的可逆容量，若能克服目前存在的问题，将有望成为新一代锂离子电池负极材料。     

Influence of lanthanum doping on performance of LiFePO4 cathode materials for lithium-ion batteries

Using solid-state synthesis method,a series of samples of lanthanum doped Li1-xLaxFePO4(x=0.0025,0.005,0.0075,0.01) were prepared.Each cathode structural and electrochemical properties were investigated using X-ray diffractometry(XRD),scanning electron microscopy(SEM),electrochemical impedance spectroscopy(EIS) and charge/discharge cycling.Nanopowders material with single-phase could be obtained.The reversible capacity could be drastically improved by the introduction of La.The optimum cells with Li0.99La0....     

锂电池极片轧制技术研究进展

动力锂离子电池作为新能源汽车的"心脏",其核心部件——正负极片的轧制厚度一致性、压实密度及剥离强度等指标直接决定着锂电池关键性能及安全性.针对锂电池极片轧制工艺技术及装备,介绍了近年来国内外学者在极片新型轧制工艺、轧制后极片微结构及性能、轧制过程工艺模型及极片轧制设备等方面的研究现状及研究成果,并结合未来锂电池行业需求...     

锂离子电池热失控扩展特征及抑制策略研究进展

为了保证储能电站和新能源汽车的安全运行,针对锂离子电池内短路故障引发热失控现象,提出了鲸鱼优化算法优化变分模态分解（WOA-VMD）和粒子群算法优化支持向量机（PSO-SVM）的故障诊断方法. 首先通过WOA寻找VMD分解层数K和惩罚因子α最优参数组合,将锂离子电池内短路故障信号与正常信号分解出多个模态分量;其次,计算各模态分量（IMF）的样本熵值作为特征向量;最后将特征向量分别输入至SVM故障诊断模型与PSO-SVM故障诊断模型中进行故障诊断. 结果表明,SVM故障诊断率66.667%,经PSO优化过的SVM故障诊断率为96.667%,锂离子电池内短路故障得到了有效识别.     

废旧锂离子电池还原熔炼“条件窗口”的预测与验证

采用热力学模拟计算软件Factsage,对废旧铝壳锂离子电池FeO-Si O_2-Al_2O_3渣型还原熔炼的氧分压、熔炼温度、造渣剂用量等条件窗口进行了理论预测计算,然后进行了试验验证.试验结果与理论预测值吻合很好.合理的条件窗口为:温度1 450℃,炉渣组成m(Fe O)/m(Si O_2)=0.58~1.03、Al_2O_3质量分数为17%~21.5%,最佳条件下,Co、Ni、Cu回收率分别为98.82%、98.39%、93.56%.     

锂离子电池富锂正极材料的包覆改性研究进展

随着新能源汽车及储能行业的快速发展,传统正极材料难以满足人们对电池高能量、高密度锂电池的要求。富含Li和Mn的层状氧化物xLi₂MnO₃·(1–x)LiMO₂ (M=Ni,Mn,Co),其高比容量可超过250 mA·h·g–1,有希望成为下一代锂离子电池最理想的正极材料。但是,富锂材料仍存在首次循环不可逆容量高、循环性能差和倍率容量低等问题,为解决这些问题,本文阐述了富锂正极材料的结构和电化学反应之间的构效关系,讨论了金属氧化物、金属氟化物、碳、导电聚合物和锂离子导体等涂层材料对富锂正极材料电化学性能的影响规律及作用机理,同时还对以上涂层在富锂正极材料中应用的优缺点进行了总结。最后,对锂离子电池富锂正极材料的包覆改性的未来发展发现作出展望。      

Modeling the dynamic behavior of a lithium-ion battery for electric vehicles using numerical optimization

In order to simulate the dynamical behavior of a lithium-ion traction battery used in electric vehicles,an equivalent circuit-based battery model was established.The methodology in the guide document of the ADVISOR software was used to determine the initial parameters of the model as a function of state of charge (SoC) over an experimental data set of the battery.A numerically nonlinear least squares algorithm in SIMULINK design optimization toolbox was applied to further optimize the model parameters.Validation results showed that the battery model could well describe the dynamic behavior of the lithium-ion battery in two different battery loading situations.     

锂离子电池正极材料LiNiO2的制备及修饰

详细综述了锂离子电池正极材料锂镍氧的制备方法,探讨了不同离子对的掺杂改性作用和表面修饰对材料性能的影响.如果严格控制合成条件、优化合成工艺,可以合成近乎化学计量的LiNiO2.通过混合掺杂改性和表面修饰,可以制备出循环性能好、充放电容量大、热稳定性高的锂镍氧正极材料.