低温高比能量锂离子电池研究

通过复配具有优异低温性能的钴酸锂和具有高比容量的NCA作为正极材料,同时采用高性能人造石墨为负极材料,并对电解液、电极材料粒径、涂敷量等参数进行优化,研制出具有优异低温性能的高比能量(218.7 Wh/kg)锂离子电池。在-40℃环境下,1 C恒流放电能够达到常温容量的80%以上;-50℃环境下,0.5 C放电(2.0 V)能够达到常温容量的70%以上,并在70℃搁置48 h后,仍具有较好的低温性能。     

第三届新型电池正负极材料技术国际论坛评述——高比能量电池及关键电极材料

第三届新型电池正负极材料技术国际论坛于2017年4月12—14日在宁波市举行。会议主要讨论了高能量密度正极材料(镍锰酸锂、高镍三元和富锂层状氧化物正极材料)和负极材料(硅基负极材料和金属锂负极),以及高能量密度电池体系[锂-氧(空气)电池和锂硫电池]的研究工作。     

高比能量软包装动力锂离子电池的制备

以LiNi_(0.5)Co_(0.3)Mn_(0.3)O_2和尖晶石锰酸锂(LiMn_2O_4)的混合物为正极材料,人造石墨为负极材料,研制额定容量为19Ah的电动汽车用高比能量软包装动力锂离子电池。电池在2.8~4.2 V循环,0.33 C放电比能量大于150 Wh/kg;5.00 C持续放电容量保持率为94.7%;50%放电深度时,10 s脉冲放电的比功率大于2 500 W/kg;1.00 C循环1 000次,容量保持在额定容量的92.2%。电池在针刺、过充等安全测试时不起火、不爆炸。     

超低温锂离子电池的研制

研制了兼具低温放电、高功率输出及高比能量等特点的额定容量为5 Ah的软包装锂离子电池。电池的比能量达183.5 Wh/kg,在-40℃的低温下,以5 C(25 A)在2.2~4.2 V放电,可放出额定容量的86.9%。常温20 C放电能放出额定容量的94.3%,平均比功率达3 027 W/kg。在80 C高功率脉冲放电2 s的实验中,2 s内平均比功率达9 164 W/kg。以1 C在2.75~4.20 V循环1 000次,容量保持率为88.3%。     

大容量软包装锂离子电池放电过程热分析

锂离子电池尤其是大容量锂离子电池在放电过程中会产生大量热量,如果不及时进行散热处理会严重影响电池整体的性能,也会产生安全隐患。利用STAR-CCM+软件,以软包装锂离子单体电池为研究对象,建立锂离子电池的传热模型,分析锂离子电池在放电过程中发热量、温度分布等变化规律,并讨论不同对流换热系数对电池温度的影响。     

松下研发出大容量锂离子电池

<正>日本松下电器产业公司日前开发出新型锂离子电池,其容量达4安时,可应用于电动汽车、笔记本电脑等各种设备。据日本媒体报道,松下公司使用镍系材料作为电池的正极,负极则采用硅     

高比能动力锂离子电池开发与产业化技术攻关

针对"新能源汽车"试点专项"高比能量锂离子电池技术"的指南任务,天津力神电池股份有限公司联合国内一流锂电材料企业、高校和科研院所,组建项目研发团队,以开发300 Wh/kg锂离子动力电池为目标,重点围绕电池关键材料、电池单体产业化、电池系统开发及装车试运行开展工作。     

锂离子电池放电过程能量损失分析

对锂离子电池循环寿命实验数据包括不同倍率下电池的电压、电流和温度等进行分析,计算了能量损失率和不可逆热量等随着电池循环次数的变化。分析结果显示:在0.5 C和1 C倍率循环条件下放电,电池的过电压在放电深度为0～10%阶段缓慢上升,10%～60%阶段缓慢下降,60%～100%阶段快速上升。在3 C倍率循环条件下放电,过电压在放电深度为0～10%阶段缓慢上升,10%～60%阶段快速下降,60%～100%阶段缓慢上升。在0.5 C、1 C和3 C倍率循环条件下,能量损失率在放电过程中随着充放电循环次数增加呈现先缓慢下降,然后持续上升的变化,并且在电池容量衰减到额定容量80%～60%的阶段,快速上升。在所有3个放电倍率循环条件下,不可逆热占能量损失比例随循环次数逐渐增加,可作为电池健康状态的一个评测指标。     

无人机用聚合物锂离子电池的研制

研制比能量为217.4 Wh/kg的高电压C/LiCoO_2锂离子电池,测试电池在25℃、以6.00 C倍率从4.35 V放电至3.00V的性能,优选正极面密度为2.66 mg/cm~2的电池。该电池在-32℃下的放电容量达到额定容量的83.4%;以1.00 C充电至4.35 V,4.00 C放电至3.00 V循环300次,容量保持率为91.3%;在75℃下储存2 d的压降值为0.146 V,内阻升高0.5 mΩ,且没有胀气现象出现,容量恢复率为87.7%。     

废旧锂离子电池回收再利用研究进展

按火法冶金法和湿法冶金法对便携式锂离子电池回收再利用技术进行分类总结,其中湿法冶金技术回收率高,得到了广泛应用。湿法冶金回收过程包括电池前处理、材料溶解、元素回收或材料再生等几个步骤,元素回收是湿法冶金技术中应用最广的资源再利用方式,主要回收方法有沉淀法、电化学法、离子交换法、萃取法、盐析法等。大容量锂离子电池的回收再利用尚无成熟技术,对其中存在的安全性和经济性问题进行了分析。根据锂离子电池行业的可持续发展要求,大容量锂离子电池的回收再利用技术研究需要引起重视。     

可充电5号锂离子电池的研制

为满足新一代可充电5号(AA)电池对高比能、长寿命和高安全性的需求,采用高电压LiCoO2材料,通过正极材料的选型优化,负极压实密度和电池注液量参数设计优化,开发出了容量为1.0 Ah的14460型锂离子电池。电池的比能量达192.5 Wh/kg,常温下以1 C在3.0～4.35 V循环1 000次,电池容量保持率达到80%以上,-20和60℃放电容量分别为常温容量的75.7%和98%,3 C放电容量为0.2 C容量的94.4%,且通过了1 C 6.3 V过充、短路、热冲击、重物冲击和挤压等项目测试。电池具有较高的比能量,并显示出良好的循环性能、高低温性能、倍率性能和安全性能。     

新型锂离子电池正极材料LiMnBO3的制备及其性能

以Li2CO3,MnO2和H3BO3为原料,在烧结温度大于800℃时得到了具有六方结构的单相LiMnBO3.充放电测试结果表明:加入高比表面积的碳黑和机械球磨使其比容量和循环性能得到很大改善,但充放电电流的大小会影响其循环性和比容量.800℃烧结温度下得到的LiMnBO3在电流密度为10 mA/g和20 mA/g时得到的首次放电比容量分别为82.5 mAh/g和81.8 mAh/g,循环25周后容量的保持率分别为74.7%和66.9%.850℃下得到的LiMnBO3在10 mA/g的电流密度下首次放电比容量为62.9 mAh/g,第九个循环后比容量仅为29.7 mAh/g.扫描电子显微镜(SEM)测试结果显示,烧结温度为850℃时所得产物的粒径明显增大,这是造成其容量衰减严重的主要原因.     

大容量锂离子电池SOC估算原理及应用

大容量锂离子电池拥有优越的性能,通过SOC的精确估算才能使其工作在最优状态,充分发挥性能,提高经济效益.为了提高大容量锂离子电池SOC估算的准确性,总结了SOC估算中的一些方法,包括放电实验法、安时积分法、开路电压法、卡尔曼滤波法、神经网络法和电化学阻抗谱法;介绍了各种SOC估算方法的原理;讨论了各种SOC估算方法应用中存在的优缺点.     

三元材料在锂离子动力电池上的应用

锂离子电池被认为是电动汽车EV以及混合动力电动车HEV的主要发展方向之一.选用了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料制成了12 Ah能量型及8 Ah功率型动力电池,并对电池的电性能和安全性能进行了相关测试.结果表明由LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料制备的大容量动力电池比能量高,在循环性能、倍率放电性能、低温放电性能、荷电保持能力以及安全性能方面均表现优异,能够满足EV及HEV动力电源的要求.     

锂离子电池组能量均衡研究

针对锂离子电池使用过程中的能量不均衡现象,提出了结构简单、不受电池数量限制且易于模块化的能量均衡方法。通过Simulink仿真,验证了该方法的正确性和可行性,并根据需要均衡的电池数量和DC-DC变换器的效率关系,讨论了电池组能量均衡的控制策略,从而得出能量均衡的条件。试验证明,提出的能量均衡方法能很好地减少电池组中各电池的不一致性,实现整个电池组能量输出最大化。     

叠片式锂离子电池能量的影响因素

从理论上探讨了极片单元数量、正极涂布量、单片正极的单面面积对电池比能量、能量密度的影响。电池比能量、能量密度随极片单元数量、正极涂布量、单片正极的单面面积等因素单调递增。采用正交设计研究了上述三因素对电池比能量、能量密度影响的显著性。正极涂布量对电池比能量影响最显著,单片正极的单面面积对电池能量密度影响最显著。     

四大类锂离子电池正极材料进展

作为目前最有前景的绿色储能设备,锂离子电池研发和应用有利于解决环境污染问题和缓解化石能源危机。在很大程度上,电极材料尤其是正极材料的选择,决定了锂离子电池的电化学性能。从层状氧化物正极材料、聚阴离子型正极材料、尖晶石型正极材料及富锂三元层状正极材料四个方面对国内外的相关研究工作进行了综述,以期对研制具有高比能量、高安全性能、低成本、无污染的锂离子电池正极材料有所帮助。     

基于高镍NCA811正极的21700锂离子电池在某装备上的应用研究

武器装备对储能电源的需求越来越向着更高比能量、极端温度条件、高抗力学等苛刻的应用要求发展。采用基于高镍NCA体系且已商业化应用的圆柱形21700锂离子电池作为对象,针对具体的实际应用工况,研究了单体电池及电池模组在某装备上应用的可能性。实验结果表明,圆柱形21700锂离子电池在电性能、极端温度条件、抗力学性能及安全性上均满足应用指标要求,可以用作该装备的储能电源。