电动汽车锂离子电池制造工艺技术——评《锂离子电池制造工艺原理与应用》

锂离子电池的概念最早提出是在上世纪八十年代.1991年日本索尼公司率先研制并成功推出第一个商用锂离子电池产品,带动锂离子电池生产的规模化、产业化发展,并在手机、笔记本电脑及众多便携式电器中得到广泛应用,成为全球发展速度最快、销量最大的电池制造及销售体系.目前,我国已经成为世界排名第二的锂离子电池制造大国,未来发展前景极...     

锂离子电池电极性能的改进

负极材料对于可充电锂电池的容量和提高和循环性能的保证具有重要的意义。通常用于可充电锂电池的负极材料有碳类（如石墨、软碳、硬碳等）、金属氧化物、金属硫化物等。其中，尤以石墨等材料的技术比较成熟，综合性能优良、价廉易得；而其它材料则存在一定问题，尚处于研究阶段。但实际使用与研究表明，可充电锂电池所用的石墨负极材料首次不可逆容量损失较大，首次充放电效率低。这是目前可充电锂电池存在的缺点，影响了其功能的发挥。     

锂离子电池电极材料的新进展

正0序言电化学电池最早由亚历桑德罗·伏特(Alessandro Volta)于1800年发明,可分为原电池和二次电池。原电池因不可逆的电化学反应仅能供一次性的使用;而二次电池(即可充电电池)可通过放电和再充电循环利用,其功能源于电池中发生的可逆电化学反应。二次电池发展迅速,主要包括镍氢电池,锂离子电池(LIBs)和钠离子电池。在二次电池中,索尼公司于1991年推出的第一款商用锂离子电池引     

制备多孔锂离子电池电极的研究进展

着重介绍近年来多孔锂离子电池电极材料合成的研究进展。软模板剂法合成温度较低,生成的多孔材料孔型可控性好。纳米铸造、凝胶结晶及生物材料作底物等硬模板剂方法可在温度较高的条件下合成电极材料,该材料多为介孔和大孔材料。电极沉积法、超声波降解法、水热合成法等非模板剂法合成条件较为简单,合成材料孔径分布较广。     

锂离子电池电极材料机械化学合成研究进展

简要介绍了机械化学合成的特性,着重论述了利用机械化学法合成锂离子电池电极材料的研究现状,以及利用机械化学法合成的这些电极材料的特点。展望了机械化学法在锂离子电池电极材料中的应用发展前景,并认为随着研究的深入,采用计算机模拟计算机械化学能量、粉末受力情况和机械化学进程,以指导新工艺、新材料的开发研究,从分子水平上设计出来的各种高性能的电极材料将有力地推动锂离子电池的研究和应用。     

锂离子电池电极中多级孔道结构设计

在较高充放电速率下,锂电池电极中Li⁺扩散受限严重,致使电池性能显著降低。为了减弱扩散限制,设计电极的孔结构是一种行之有效的方法。本工作以LiCoO₂正极为模型电极,利用建立的二维模型,优化了电极中含低曲折因子孔道的多级孔道结构。这些低曲折因子孔道可作为Li⁺传输的“高速公路”,优化其孔隙率和孔径,可大幅度提升高放电倍率下的能量密度。低曲折因子孔道的最佳孔隙率高度依赖于其孔径,其直径小于10 μm较优。当电极厚度为200 μm且总孔隙率为0.36时,优化后的多级孔电极相比于传统电极,能量密度可提高45.9%~91.4%。此外,当Li⁺的扩散限制较弱时（例如,电极厚度≤50 μm和总孔隙率≥0.48）,优化电极的多级孔结构并不会显著提升电极性能。本工作可为锂电池电极中多级孔道结构的设计提供一定的指导。     

锂离子电池化成工艺研究

考察了四种化成工艺对电池性能的影响,优选出了一种高效的锂离子电池化成工艺,该化成工艺是：0．1C恒流充电至电池荷电量的0．65,然后0．1C恒流放电至2．5V,连续循环两次。该化成工艺可以提高生产效率、提高锂离子电池的放电容量、提高锂离子电池的循环性能。     

锂离子电池氧化物电极材料离子动力学研究进展

锂离子电池的倍率性能主要由电极材料的动力学性能决定,包括锂离子嵌入和脱出电极材料的离子动力学以及因此而引起的电子转移过程的动力学两个方面。本文对锂离子电池相关电极材料中离子动力学研究进展进行了综述。详细介绍锂离子在正极材料LiCoO_2,LiMn_2O_4以及LiFePO_4中的输运特性。LiCoO_2材料在离子和电子输运方面比LiMn_2O_4和LiFePO_4都具有一定优势。LiMn_2O_4材料在充放电的动力学过程中,常常伴随材料结构的不稳定性,因此,提高LiMn_2O_4材料离子动力学性能,必须同时考虑材料结构稳定性问题。而LiFePO_4材料的电子和离子输运动力学性能都比较差,因此需要改善材料的本征动力学性能。     

锂离子电池中的含氟电极和电解质材料

绿色能源技术和低碳经济的发展对高性能锂离子电池提出了越来越高的要求。锂离子电池的发展主要依赖于电池材料的突破,而含氟材料因其结构稳定性好、安全性高而广泛应用。系统介绍了锂离子电池中涉及的含氟电极和电解质材料,着重对其应用特点和研究现状等进行了总结,并对锂电池相关含氟材料的发展方向进行了展望。     

水性胶粘剂在锂离子电池电极中的应用

胶粘剂是锂离子电池中的重要辅助材料之一,它的合理选择和应用,直接影响着电池的电化学综合性能。由于良好的环保效应及性质,水性胶粘剂在电池中的应用及发展,已成为人们当前关注的一个技术热点。本文对不同类型水性胶粘剂,如水性天然高分子、水性半合成天然高分子及水性合成高分子等的应用及研究进展进行了简要综述。     

锂离子电池用Si-Mn复合电极的研究

利用机械球磨方法制得原子比为Si:Mn=3:5的硅-锰复合材料.利用XRD对材料进行物相分析,以锂片作为参比电极和对电极,通过充放电测试、循环伏安曲线研究了材料的电化学性能.XRD分析和电化学测试结果表明:在氩气气氛下球磨96 h后所得材料为Si和Mn的混合物;电极片在压制压力为10MPa条件下首次嵌锂容量为400 mA·h·g-1,充放电效率为72%.对电极的热处理改善了材料的循环性能.材料的首次嵌锂容量随着热处理温度的提高而降低.电极在350℃处理后其可逆容量在第40次循环可保持在192 mA·h·g-1.     

锂离子电池预充工艺研究

采用开口和闭口的工艺对锂离子电池的预充做了对比。分析了两种预充工艺下电芯内电解液重量的一致性，满电电芯极片的外观、电芯的外观，成品电芯容量、内阻、过充、循环性能。对两种预充方式做了技术经济分析。结果表明：采用开口预充的工艺能有效地改善电芯外观、容量、内阻、过充和循环性能，开口预充技术可行、经济合理。     

锂离子电池负极匀浆工艺研究

以石墨为活性材料,SP为导电剂,CMC和SBR为粘结剂制作锂离子电池负极浆料,并均匀涂覆在铜箔上制作成负极片。采用粘度、细度、极片剥离力、磨损率等方法研究负极浆料的均一性和极片的粘结性。结果表明,在传统匀浆工艺中,CMC并未将其作用发挥到极致,导致负极片在加工过程容易掉粉,通过优化的捏合匀浆工艺,能够改善浆料的分散效果,同时也有效地提升了电极的粘结性。结果表明,优化的捏合匀浆工艺,浆料细度20μm,极片剥离强度达到9.87 N/m,极片磨损率0.61%。     

钒氧化物作为锂离子电池电极材料的研究

目前,钒氧化物在锂离子电池电极材料的应用得到了极大关注.本文主要从结构、合成方法、电化学性能、研究现状等方面,综合比较了V2O5、V6O13、V3O7·H2O、VO2、V2O3等多种钒氧化物,阐述了钒氧化物作为锂离子电池电极材料的优点及存在的问题.     

3D打印柔性可穿戴锂离子电池电极

提出了一种利用挤出式3D打印技术制备纺织物结构的自支撑柔性锂离子电池电极的新方法。并采用高浓度的聚偏氟乙烯(PVDF)作黏度调节剂,碳纳米管(CNT)作导电剂,磷酸铁锂和钛酸锂作电极活性材料,配制了具有可打印性的"墨水",其表观黏度接近10~5Pa·s,并且表现出明显的剪切变稀;同时此"墨水"的存储模量平台值也高达10~5Pa,其优异的流变学性质对于打印和固化过程十分有利。电化学测试结果表明,2种打印电极具有稳定且十分匹配的充放电比容量,因此由二者组装的软包袋装全电池也具有高达约108 mAh/g的放电比容量(50 mA/g),弯曲后,在同样的电流密度下其放电比容量保持在约111 mAh/g。     

锂离子电池硅碳复合电极材料的研究进展

硅基材料具有超高的理论比容量,作为新一代储能材料被广泛的研究,但硅基材料电导率差、体积膨胀等问题也十分明显。近年来对硅基锂离子电池电极材料的研究十分火热,通过硅基材料复合碳材料来增强电极材料的导电性,同时特殊形貌的碳材料对硅基材料的体积膨胀也起到了一定的限制作用,从而制备出高比容量的锂离子电池,本文综述了近3年锂离子电池硅碳复合电极材料的主要研究进展。     

浅谈液态锂离子电池制造企业防火安全

液态锂离子电池具有火灾爆炸危险特性,燃烧时会产生高毒气体。所以液态锂离子电池企业一旦发生火灾,后果极为严重,可能会遭受停产停业,财产损失,甚至人员伤亡。因此,如何防范液态锂离子电池火灾是一项值得研究的课题,是企业急需解决的安全问题。本文从液态锂离子电池的工作机理、制作工艺出发,分析其火灾风险,提出其对策措施,提升其防火安全能力。     

锂离子电池隔膜的成型工艺新进展

电池隔膜在锂离子电池组件中起着桥连作用,综述了近年来以微孔聚烯烃、无纺布、有机/无机复合材料以及凝胶聚合物电解质为膜材料的锂离子电池隔膜研究现状,根据隔膜制备的原理和特点,对最为常见的干法、湿法、静电纺丝法制备膜材料做出了具体的概括,并列举了最新的湿法抄造、熔喷纺丝和相转化制备工艺,展望了开发锂离子电池隔膜新材料和新工艺的发展方向。     

锂离子电池发展趋势及回收工艺对比

锂离子电池,是以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称,是一种二次电池,是通过锂离子在正极和负极之间脱嵌、嵌入来工作的。随着全球低碳减排意识的增强,许多国家正积极摆脱对传统能源的依赖。锂离子电池作为新能源的关键技术,也受到了越来越多的关注。近年来,人们对锂离子电池性能提出了更高的要求,锂离子电池也在高电容量、高倍率性能、高安全性方面得到了快速的发展,一批批具有优越性能的正、负极材料应运而生。锂离子电池的使用周期在6～8年,现主要的回收工艺包括梯次利用、资源再生等技术。     

锂离子电池电极材料LiMn2O4的研究进展

简要介绍了锂离子电池电极材料的发展概况和目前制备LiMn2O4的几种方法。