带夹具对锂离子电池循环性能影响研究

在25℃条件下,分析带夹具对43 Ah三元镍钴锰酸锂/石墨锂离子电池循环性能的影响.通过小倍率恢复数据表明,带夹具可以明显改善极化对电池循环过程造成的影响.通过微观形貌、晶体结构、比容量、元素含量和容量微分曲线对拆解后的各种材料进行分析表征.结果表明,循环后正、负极材料其晶体结构并没有发生明显变化,但材料极化变大导致比...     

圆柱形LiFePO4锂离子电池高温循环失效分析

研究商用15 Ah圆柱形LiFePO₄锂离子电池高温(55℃)循环老化的衰减机理,主要分析循环后电池负极片出现的波浪形异常区域。通过SEM、X射线能量色散谱(EDS)、XRD和傅里叶红外变换光谱(FT-IR),分析相关区域的形貌、结构及组分。对石墨/Li半电池进行充放电和电化学阻抗谱(EIS)测试,研究该区域的电化学性能。异常区域被富含F、P、S和O元素的副产物覆盖,该沉积层增大了石墨嵌脱锂的阻抗,降低了负极的比容量。高温循环加速负极表面的副反应,覆盖在负极表面的副产物导致该区域出现,是电池高温循环容量衰减的原因之一。     

磷酸铁锂动力锂离子电池循环性能研究

对LiFePO4/C体系动力锂离子电池的循环性能、倍率性能展开研究,采用三电极测试方法对正负极的极化进行了直观的表征,测试结果显示循环3 470周后负极片的容量衰减更加显著。通过X射线衍射(XRD)、交流阻抗(EIS)及扫描电镜(SEM)等分析方法对循环前后正、负极片的物相组成和微观形貌等进行了对比研究。研究结果表明,循环后的负极材料晶体变化及负极片界面阻抗的增加是导致电池容量衰减的主要因素。     

锂离子电池性能研究

介绍了锂离子电池正负极片的配方和成型工艺；报导了该电池的试验条件和方法，包括充放电试验，内部和外部短路试验、高低温试验、过充电试验和冲击试验。试验结果表明：该电池性能优良、使用安全可靠。     

锂离子电池使用过程中失效原因的分析

总结在电性能、安全性能和机械性能测试过程中各类锂离子电池的失效原因:电芯存在性能缺陷、电池组组装工艺不良和电池组内部管理系统的误动作.撂究锂离子电池产品在使用过程中,存在的大电流充电、抗外部撞击、耐外部振动和冲击性能不良的问题.     

动力锂离子电池循环后的性能分析

对循环后的锂离子动力电池的电性能进行分析。以1.00 C在2.00~3.65 V循环6 000次,容量保持率为84.87%,交流内阻上升18.25%,直流内阻上升66%,放电比功率下降34.5%。将循环后的电池进行拆解,分别进行扣式电池性能测试、SEM分析。负极材料在循环后的性能衰减较快,负极体积的膨胀、SEI膜的增厚是主要影响因素。     

碳材料形貌与结构对锂离子电池循环性能影响

采用球形石墨、磷片形石墨、无定型炭黑三类不同形貌和晶体结构的碳材料作为锂离子负极材料并制备扣式电池。结合扫描电子显微镜法(SEM)、X射线衍射光谱法(XRD)以及氮气吸附脱附测试等手段对材料的形貌和晶体结构进行物理性能的分析,并通过电化学性能测试探究碳材料形貌和晶体结构对锂离子电池循环性能的影响。结果表明采用无定型炭黑制备的锂离子电池具有良好的循环性能,0.1 C下首次放电比容量为334.94 mAh/g,1 C下循环300次后容量保持率为95.1%。     

尖晶石LiMn2O4锂离子电池循环性能研究

用尖晶石型LiMn2O4材料做正极活性物质,石墨做负极材料,制备额定容量为1000mAh的456080软包方形锂离子电池。重点研究了不同的电解液注液系数对电池循环性能的影响。实验结果表明,4．5g／Ah的注液系数下,尖晶石型LiMn2O4表现出了更好的循环性能。     

18650型锂离子电池的循环容量衰减研究

研究了18650型锂离子电池常温循环性能和容量衰减机理。采用恒流-恒压制式对锂离子电池进行200次充放电循环测试,用交流阻抗技术对不同循环次数的电池进行分析,将不同循环次数的电池正负极与锂片分别组成半电池测试其容量,利用扫描电子显微镜法(SEM)、X射线衍射光谱法(XRD)、空气渗透仪等测试手段对不同循环次数后的锂离子电池正负极、隔膜的形貌和结构进行了表征。结果表明,电池在前200次循环过程中容量衰减率为15.6%;而正极和负极容量分别损失6.6%和4.3%。电池容量衰减主要来自于活性锂离子的损失以及电极活性材料的损失,活性锂离子的损失可能是由于在循环过程中电解液与正负极活性材料反应不断消耗活性锂离子造成的;正极活性材料层状结构规整度下降,离子混排度提高,负极活性材料上沉积钝化膜,石墨化程度降低,隔膜孔隙率下降,导致电池电荷传递阻抗增大,脱嵌锂能力下降,从而导致容量的损失。     

黏结剂对锂离子电池性能的影响

对比研究了明胶、PVA和PVDF黏结剂对锂离子电池性能的影响.充放电测试表明:采用明胶和PVA黏结剂制备的电池,在循环过程中比容量都出现上升的趋势.以10%明胶为黏结剂的电池,首次放电比容量为117.5 mAh/g,19次循环后,放电比容量增至136.7 mAh/g.     

导电剂对锂离子电池正极性能的影响

将科琴黑(KB)、碳纳米管(CNT)、导电石墨KS-6等3种导电剂分别与导电炭黑SP混合,组成锂离子电池用双组分导电剂。以KB+SP、CNT+SP和KS-6+SP为导电剂的电池以1.0 C在3.0~4.2 V循环400次,容量保持率分别为94.15%、93.07%和92.30%;以KB+SP作为导电剂的电池,内阻最低(28.2 mΩ),化成容量最高(1 756.8 m Ah),-40℃低温下以0.5 C放电到2.5 V时,输出容量为1.31 Ah,达到常温容量的80%以上;以5.0 C高倍率放电(3.0~4.2 V)时,电压平台最高(3.32 V),输出容量最大(1 458.3 m Ah)。     

导电剂分布状态对锂离子电池性能的影响

通过添加表面活性剂KD-1,制备了均匀分布有Super-P炭黑/气相生长碳纤维(VGCF-H)复合导电剂的电极。导电剂的均匀分布可提高锂离子电池的循环性能和倍率性能。正极活性物质为尖晶石LiMn2O4的电池,以1.0C在3.30～4.35 V循环100次的容量保持率为94.5%;以0.2C充电、不同电流放电循环,第4次循环的2.0C放电比容量为0.2C时的70.3%。     

电极水分对锂离子电池性能的影响

锂离子电池在生产过程中往往会涉及到电极极片含水量管理和控制的问题.本文结合生产实际,并参考相关文献报道,论述了电极水分对锂离子电池电化学及安全性能的影响,以便于改善锃离子电池的生产控制和产品质量.     

锂离子电池安全性能评价研究

综合考虑锂离子电池的安全性能检测要求和重点项目,以红外热像技术检测多次循环后的电池在过充过程中的温升,利用电池程控测试仪检测电池的电学信息,建立"热电"综合评价体系,并在3 C过充电条件下,将50℃的温度极值和5.0 V的电压极值确定为量化指标,对电池体系的安全性能进行评价。该评价系统具有快速、灵敏和全场性的优点。     

电池结构对锂离子电池功率性能影响

电池结构对锂离子电池的功率性能有重要的影响。本文研究了一种新型结构锂离子电池,并测试不同结构电池的倍率循环特性、不同倍率条件下倍率特性及不同放电电流下电池表面温度分布梯度。测试结果显示：不同倍率条件下新型结构的锂离子电池表现出较佳的倍率放电特性,20C放电容量是1C时放电容量的87．75％;新型结构设计的电池表现出良好的2CC／5DC倍率循环特性,循环850次容量保持90％左右,不同倍率放电电流下电池表面温度分布及温度梯度小,3个位置温度在63．6～74．8℃,对电池内部膜片的表面反应活性影响较小。这种新型结构电池有助于改善单体电池及电池组的综合功率性能。     

安全型电解液对锂离子电池性能的影响

对比使用常规电解液1 mol/L LiPF_6/EC+DMC+EMC和添加磷酸三苯酯、甲基氟代丁基醚的安全型电解液的锂离子电池的性能。使用安全型和常规电解液的电池,直流内阻分别为90 mΩ、70 mΩ,以0.4 A在3.0~4.2 V充放电的首次库仑效率分为90.60%、89.96%。使用安全型电解液的电池,倍率放电性能较差,8.0 A放电容量与0.4 A时相比降低了42.5%;搁置120 d,容量保持率为85.89%;以0.50 C在3.0~4.2 V循环150次的容量衰减率约为11.1%。在4.2 V满电状态下的针刺实验结果表明:使用安全型电解液的电池,表面最高温度为109℃,且不燃烧、不起火、不爆炸;使用常规电解液的电池,表面温度高于350℃,并伴随有燃烧、起火,但不爆炸。     

锂离子电池循环寿命快速衰减的原因

通过单体电池循环寿命实验,研究了电池组中最差单体电池循环寿命的快速衰减原因,发现充电终止电压差异、放电截止电压差异、温度差异及充电倍率差异是主要因素,加速循环寿命衰减分别可达到200%、120%、115%及140%以上.改善这些因素可延长锂离子电池组的循环寿命1倍以上.