高低温对磷酸铁锂动力锂离子电池性能的影响

参照行业标准和IEC标准进行充放电实验,研究环境温度对商品化磷酸铁锂(LiFePO4)动力型锂离子电池性能的影响.从容量和电压平台的角度评价商品化的LiFePO4动力型锂离子电池的循环性能和安全性能.在高温(55℃)条件下,电池着火;在低温(-20℃)条件下,容量衰减严重.     

温度对磷酸铁锂动力锂离子电池性能的影响

在不同温度下对32131-8Ah圆柱锂离子电池进行电学性能测试,考察了温度对锂离子电池放电性能的影响。结果表明：温度对锂离子电池的充放电倍率、放电功率、电阻及不同荷电状态（SoC）下的放电能力都有较大的影响,其中在常温下基本都能达到最优结果,温度上升或者下降都会对电池造成不同程度的负面影响。     

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。     

有机溶剂对锂离子电池性能的影响

选用恒流充放电法测试了EC、DEC、DMC和EMC等有机溶剂体系对锂离子电池的容量保持率、平台保持率、充放电循环性能和温度特性的影响.实验结果表明:二乙基碳酸酯(DMC)不但具有较高的平台保持率,而且有利于电池的大电流充放电;二甲基碳酸酯(DEC)对电池的循环寿命有较大的改善作用;乙基甲基碳酸酯(EMC)具有较好的温度特性.     

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.     

两种不同化成工艺对锂离子电池性能的影响

采用磷酸铁锂-石墨作为正负极材料,分析两种不同化成工艺对锂离子电池性能的影响。主要从负极极片SEM图,极片电阻率及其内阻大小,电池循环性能及高温搁置性能等方面比较了两种不同化成工艺对电池相关性能的影响。结果显示,适当减小化成时间,有利于负极表面SEI膜的形成,并且形成的负极极片表面光滑,制备的电池具有更好的循环性能和高温搁置性能。     

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。     

动力型18650锂离子电池的过充电性能

通过对采用不同正极材料、功能电解液制成的动力型18650锂离子样品电池进行过充电性能实验,发现不同条件制作的电池过充时具有不同的温度、电压变化特性曲线,研究分析了影响动力型18650锂离子电池的过充性能的各种因素,发现几种条件下制作的动力电池可以在过充时不发生起火、爆炸,但过充电压升到一定值后电池已不能再正常使用.要确保动力电池的安全可靠使用,还需要在盖帽及电池外部加强安全保护措施.     

锂离子电池陈化条件对电池性能的影响

考察了不同锂离子电池注液后不同陈化时间及不同陈化温度对其电化学性能的影响,并通过正交实验优化了最佳陈化条件,研究表明,45℃陈化16h为最佳陈化条件,500次循环后电池容量保持在92．38％。在该条件下,不仅可以优化锂离子电池的电化学性能,还可以缩短工序时间。     

动力锂离子电池故障分析

在锂离子动力电池在应用过程中,充放电精度、控制策略以及电池筛选匹配方式,都会影响电池组的一致性和稳定性,导致故障的发生,针对其故障发生的特点及类型进行实验分析,通过制定相应的应对方法,提高电池组的稳定性,并提出了电池组故障预警机制,提前预估电池可能出现的故障情况,保证电池组稳定应用。     

电池电压对锂离子电池高温存储性能的影响

研究了电池电压对磷酸铁锂锂离子动力电池高温(45 ℃)存储性能的影响.结果 表明,电池电压对锂离子电池厚度及不可逆容量损失有很大影响.电池电压越高,电池厚度增加量越小,不可逆容量损失越大;反之,电池厚度增加量越大,不可逆容量损失越小.高温搁置初期,电池厚度均出现明显增加;随着搁置时间的延长,电池电压为2V和3V的电池厚度不断增加,而电压为3.65V的电池厚度在搁置2天后保持稳定.     

添加剂FEC对锂离子电池性能的影响

采用恒流充放电法和循环伏安法研究了FEC对PC基电解液与石墨负极(改性人造石墨(MAG)和LiCoO2正极体系相容性的影响,使用DSC-TG法分析了FEC对LiCoO2的热稳定性影响。初步探讨了FEC对PC基电解质与MAG相容性的影响机理。GC/MS结果表明,FEC的添加使MAG电极表面形成一层稳定的固体电解液相界面(SEI)膜,抑制了PC共嵌,并使循环性能得到改善。DSC结果分析表明,FEC使LiCoO2在电解液中的热稳定性降低,但优于EC基电解液。     

导电剂对锂离子电池性能的影响

将相同质量的两种导电炭黑LITX和SP分别与导电石墨KS-6混合,组成锂离子电池用双组分导电剂。两种双组分导电剂制成的电池分别进行电性能测试,经过分容和高温搁置后,以LITX+KS-6为导电剂的电池具有较高的容量,以SP+KS-6为导电剂的电池具有较小的内阻。在不高于2.0 C充电的情况下,以LITX+KS-6为导电剂的电池具有较高的充电电压和容量。HPPC和低温1.0 C放电性能测试结果表明,以SP+KS-6为导电剂的电池具有较小的内阻和较大的功率密度,较高的低温容量保持率、放电电压和放电容量。     

电解液对锂离子电池电化学性能的影响

在1mol/LLiPF6/(EC+DMC+EMC)(体积比1∶1∶1)电解液中加入不同体积比的亚硫酸丙烯酯(PS)制成不同的电解液,用循环伏安、电化学阻抗谱和恒流充放电测试研究了电解液对锂离子电池电化学性能的影响。结果表明:添加一定量PS,可改善电解液与石墨负极材料的相容性,提高锂离子电池的循环性能和低温性能。其中,电解液中PS含量为3%时,与不含PS的电解液相比,常温循环200周后电池容量保持率提高了8%;同一放电制度下低温-40℃的放电容量提高了4.9%。     

动力锂离子电池研制

伴随着锂离子电池的发展,动力锂离子电池的应用在不断扩大,尤其是在电动汽车、电力、通讯等领域,其自身的特质得到了充分体现、认可。主要介绍8Ah和50Ah两款动力电池研制情况,这两款电池已经实现了批量生产,通过长期的使用,其安全性、可靠性等方面得到不断提高和完善。     

隔膜热处理对锂离子电池性能的影响

研究了隔膜热处理对锂离子电池电性能和安全性能的影响。随着热处理温度的升高,隔膜的收缩率增大。在90℃下热处理30min,对隔膜边缘的影响较小,可满足极组对齐度的要求,同时隔膜的孔隙率下降、穿刺强度提高。隔膜热处理会使电池容量分布均匀,自放电降低。隔膜热处理可改善电池的过充安全性能,并延长内短路的失效时间,提高散热效率,提高安全性能。     

不同隔膜对锂离子电池性能的影响

以磷酸铁锂/石墨为正负极材料,研究不同隔膜对锂离子电池性能的影响.结果表明:湿法工艺下,隔膜的孔隙率与透气度呈负相关关系,隔膜厚度与透气度呈正相关关系.随着隔膜孔隙率的变大,电池的交流内阻(ACR)/直流内阻(DCR)会变小、自放电变大、-20℃放电性能变差.随着隔膜的厚度变厚,电池的ACR/DCR会变小、自放电变小、...     

涂胶隔膜对锂离子电池性能的影响

以3 Ah软包装动力锂离子电池为研究对象,考察喷涂和辊涂水系涂胶(聚偏氟乙烯及其共聚物)隔膜对电池性能的影响。水系喷涂涂胶隔膜电池具有较低的分容内阻和脉冲充放电直流内阻(DCR)。以不低于2.00 C倍率在2.50～4.25 V充放电,与辊涂涂胶隔膜电池相比,喷涂涂胶隔膜电池的倍率充电恒流充入比高约1%,倍率放电容量比高约0.2%,-20℃放电容量与25℃的容量比低3%以上。25℃和45℃下循环1 000次,两种涂胶隔膜性能差异较小;在25℃循环超过1 000次,喷涂涂胶隔膜电池性能稍好,循环2 000次的容量保持率高约1.7%。     

负极涂膜对锂离子电池性能的影响

采用一种改善锂离子电池性能的方法,即对负极极片进行涂膜处理.研究结果表明:负极极片涂膜能显著地改善电池的循环性能(常温循环寿命提高了38.1%,高温循环寿命提高了66.7%),同时也改善了电池的搁置性能,常温搁置时电池容量的保持率提高3.6%,高温搁置时则降低了电池内阻的变化(由33.3%下降到6.5%);负极涂膜工艺对锂离子电池的倍率性能有微弱的影响.