锂离子电池大电流放电过程模拟研究

随着锂离子电池的广泛应用,电池以更大功率、更高倍率运行的需求日益迫切,探索锂离子电池大电流运行时的电-热行为及内部关键参数演化十分必要。建立了锂离子电池的电化学-热(ECT)模型和电池材料的热滥用模型,模拟了方形单层LiCoO₂/C电芯在不同放电电流下的电-热行为,对比分析了电池分别以1C和14C倍率放电时电池内部关键电化学参数的演化过程。结果表明:随着放电电流增加,电池内部积聚的热量会引发材料的放热反应,有引发电池热失控的可能性;大电流放电过程电解液中锂离子浓度、输运电流密度、过电势、电解质电势和固相颗粒表面的锂离子浓度波动较大,在电池内部相关区域形成了明显的浓度差、密度差和电势差。     

提高碱性锌锰电池大电流放电性能的方法

结合实际生产,在不改变碱性锌锰电池结构及其他性能(如中小电流放电性能、贮存性能及安全性能)的前提下,通过采用变薄优质的隔膜、真空吸液法增加电池内的电解液量、对正负极配方进行优化及正负极容量重新搭配等方法,生产出了大电流放电性能更优的碱性锌锰电池,同时,采用大电流放电和大电流用电器具实物测试等手段,对生产出的大电流放电性能更优的电池与未采用以上几种方法制得的电池进行比较,证明了采用以上几种方法可提高碱性锌锰电池大电流放电性能,达到了满足客户需求、提高市场占有率的目的。     

正极压实密度对电池性能的影响

对于单晶结构LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2材料,压实密度在3.30～3.70 kg/L内变化,电池内阻、克容量略有差异,但使用性能倍率放电和循环寿命均不受显著影响。因此动力锂电池工业化生产中,极片辊压厚度波动范围在0～0.009 mm不影响电池一致性和整体性能的发挥。     

20 Ah锂离子动力电池倍率放电容量衰减的研究

20 Ah锂离子动力电池在室温条件下不同倍率的循环性能测试表明,经过2C,3C高倍率循环200周之后的电池容量衰减率为25.58 %和34.85 %,而经过1C循环200周的电池衰减仅为20.28 %.经过3C循环200周的电池内阻在完全放电态时相对于新电池增加了32.9 %.通过对半电池的研究,发现高倍率条件下,负极引起的容量损失占主要地位,通过进一步交流阻抗的研究,得出在高倍率条件下负极SEI膜增厚,导致Li 在负极表面脱嵌阻力增大是引起电池衰减的主要原因.     

废锂离子电池放电路径与评价研究

随着新能源汽车迅猛发展,废锂离子电池资源化回收受到广泛关注,放电是废锂离子电池循环利用过程的重要环节。当前主要采用氯化钠溶液浸泡放电,导致大量含重金属、高有机物废液排放,处理成本高,且存在严重的环境与安全隐患。系统研究了溶液处理过程不同放电介质对放电时间、气体产生、电解液泄漏、金属溶出等的影响,探明了气液固三相组成变化规律,并对锂离子电池的电量释放路径机制进行了探索,明确了放电过程资源环境安全评价与控制方法,进一步构建了本征安全的高效放电技术。发现以电解水为主伴随极少量电解液溶出的硫酸钠溶液最优,以电量释放路径为引导从源头上解决了溶液放电过程大量电解液泄漏以及重金属溶出等问题,为实现废锂离子电池高效循环利用提供了有效支撑。     

锂离子电池正极材料LiNi_(0.4)Ru_(0.05)Mn_(1.5)O_4提高放电能力

我们用柠檬酸辅助的溶胶法、在800℃和1000℃的最终煅烧温度下,生产高压阴极Li Ni_(0.4)Ru_(0.05)Mn_(1.5)O_4。通过同步加速器辐射、等离子体-发射光谱以及扫描电子显微镜分析、高分辨率粉末衍射来描绘材料的结构、化学组成及形态特点。我们通过X射线吸收光谱研究确认尖晶石内是否有钌掺杂、并比较过渡金属的氧化态。Li Ni_(0.4)Ru_(0.05)Mn_(1.5)O_4粉末在1000℃条件下合成,其初始容量为-139 m Ah·g~(-1),在3.5~5.0伏、C/2充电-放电率条件下,经过300次循环后容量保持率为(初始容量的)84%,这表明其大电流放电能力及循环稳定性非常好。     

锂离子电池的低温性能改善

研究了锂离子电池碳纳米管导电剂(CMTs)、电解液对锂离子电池-40℃低温放电性能的影响.以额定容量为2750mAh的INPP78/34/95锂离子电池为例,在40℃下,负极中添加了 CNTS的电池的放电电压平台比负极中添加SP的电池的放电电压平台提高0.17V,低温放电容量提高了7.5%.     

锂离子电池研究进展

介绍了锂离子电池的电化学反应原理、特点及发展历程。综述了锂离子电池的正极材料、负极材料及电解质材料的研究进展 ,并展望了其发展前景。     

锂离子电池集流体的研究进展

集流体是锂离子电池的重要组成部件之一,它不仅能承载电极活性物质,而且还可以将电极活性物质产生的电流汇集起来,形成较大的电流输出,提高锂离子电池充/放电效率.本文综述了当前文献中单一或复合集流体材料如铜、铝、镍、不锈钢、碳、覆碳铝箔等在锂离子电池中的最新研究进展.     

隔膜对镍氢电池大电流放电性能的影响及特性

通过测试和计算厚度、面密度、吸碱量、吸碱速率、表观密度、隔膜孔隙度及表面SEM形貌特征,对6种镍氢电池隔膜(3种氟化隔膜和3种磺化隔膜)的物理性能进行了综合对比,分析了由这6种隔膜制成的相同正、负极的SC3000镍氢电池在15, 20及30 A下的放电性能;同时结合电池的循环寿命与荷电保持率,筛选出最适于镍氢电池大电流放电的磺化隔膜FV3. 对电池大电流放电时隔膜所应具备的特性进行了概括总结,提出了一种评价隔膜特性对镍氢电池大电流放电性能影响的新方法,对动力型镍氢电池的研究与开发具有重要的参考价值.     

锂离子电池正极材料的研究进展

锂离子电池的应用领域日益广泛,而正极材料是锂离子电池的重要组成部分,本文介绍了锂离子电池的工作原理,综述了锂离子电池正极材料方面的研究成果.     

锂电池重要材料六氟磷酸锂的制备方法

介绍了锂电子电池的主要材料组成,以及锂电子电池电解液的主要成分,总结了重要电解质材料六氟磷酸锂的制备工艺及其改进技术。     

锂离子二次电池负极材料的研究

综述了最近几年来锂离子二次电池负极材料的研究。研究的负极材料主要有：改性碳材料、氮化物、硅化物、氧化物和新型合金。通过引入金属和非金属元素,碳材料的可逆容量、循环性能有了一定提高,这主要是碳材料的电子状态、石墨结构和表面有明显的改善。氮化物、硅化物、氧化物和合金等负极材料虽然在某些性能方面强于碳材料,但是从实用的角度而言,还存在着一些不如意的地方。随着固体电解质的不断研究,锂金属及其合金有可能成为最有前景的负极材料。另外,对于锂在部分主体材料中的储存机理予以说明,在这方面的研究有待于进一步的探讨     

锂离子电池电解质六氟磷酸锂制备方法综述

介绍了六氟磷酸锂的一些制备方法,并对它们进行了优缺点分析。认为近年采用有机物做溶剂的制备方法明显优于以往方法,将是今后工艺开发的最佳方向。     

聚合物锂离子电池的研究进展

介绍了聚合物电解质的开发过程、分类、导电机理和研究方法以及聚合物电解质存在的问题.综述分析了提高导电聚合物电解质离子电导率的途径,并讨论了今后聚合物电解质的发展方向.     

锂离子电池正极材料尖晶石型锰酸锂的研究进展

尖晶石型锰酸锂能量密度高、成本低、无污染、安全性好、资源丰富,是最有发展潜力的锂离子电池正极材料之一。但是循环过程中容量衰减较快成为制约其发展的主要因素。结合笔者的研究工作,详细阐述了锰酸锂的各种制备方法及其优缺点,综述了近几年来在表面修饰和体相掺杂改性方面的研究进展。     

锂离子电池低温充放电性能的研究

研究了锂离子电池在不同温度下(室温～-30℃)的充放电性能。结果表明,随着温度的降低,锂离子电池的充电性能和放电性能均显著降低。当温度降至-30℃时,电池的放电容量为室温放电容量的87.0%,放电平均电压比室温时降低了0.598V;锂离子电流的恒流充电容量仅为充电总容量的14%,恒压充电时间增长。结合电化学阻抗图谱,对锂离子电池低温性能的主要影响因素进行了研究。     

锂离子电池正极材料进展

介绍了锂离子电池的发展阶段、工作原理及特点,叙述了锂电池已商业化正极材料钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂的特性、合成方法及其优缺点,纳米技术锂离子电池正极材料应用及其合成方法。认为应根据现有正极材料出现的问题,通过掺杂、包覆、加入辅助剂和表面修饰改性等方法减低成本,利用纳米材料的优点和微米材料优良的稳定性和容易制备的优点合成纳微分层结构的材料解决纳米材料的低热力学稳定性、团聚及与电解液发生副反应等问题;可以尝试着探索新的方法合成纳米级颗粒．并将最优的方法应用于新材料和经典电极材料的制备,从而充分发挥纳米级材料的尺寸效应和表面效应．改善电极材料的电化学活性．有助于推进纳米正极材料的工业化进程。     

锂离子电池阴极材料LiCo_xMn_(2-x)O_4的研究

以甘氨酸为配合剂,用溶胶-凝胶法制备了掺钴的锂离子电池阴极材料LiCoxMn2-xO4,用XRD、SEM等方法研究了掺钴量、烧结温度等因素对LiCoxMn2-xO4的结构、表面形貌及电化学性能的影响,实验结果表明,烧结温度为750℃,x=0.12时,LiCoxMn2-xO4的电化学性能最佳。