电动车用锂聚合物蓄电池

本文介绍了世界上主要公司的电动车和混合电动车用锂聚合物蓄电池进展和性能水平以及装锂聚合物蓄电池的电动车情况。

电动车用锂聚合物蓄电池

锂聚合物蓄电池是用固体聚合物电解质的金属锂为负极的蓄电池(以下简称PLB)和锂离子蓄电池(以下简称PLIB)的总称。 锂是最轻的金属,又是电负性很强的金属,因此可以构成高电压、高比能量的蓄电池。但是,金属锂为负极的二次电池存在充电时产生枝晶造成内部短距和安全性问题,制约了它的发展和成功应用。

聚合物锂离子蓄电池气胀原因的初步探讨

采用气相色谱方法对电池在化成阶段和储存阶段产生的气体进行了分析,初步讨论了聚合物锂离子蓄电池在化成阶段产生气体和储存阶段发生气胀的原因。结果表明,电池在化成阶段产生气体的主要原因是在负极形成固体电解质膜(SEI层)的过程中,电解液溶剂体系发生了分解;而在储存阶段少数电池出现气胀,其原因可能为:(1)由于电池密封性能不好,外界的水分和空气的渗入,导致气体中的CO2显著增加,且同时出现相当量的O2和N2,同时水分的渗入还会破坏SEI层;(2)若首次化成形成的SEI层不稳定,在诸存阶段SEI层被破坏,为了修复SEI层,复又释放出以烃类为主的气体。

聚合物锂离子蓄电池化成气体自动消失现象

采用气相色谱方法分析了聚合物锂离子蓄电池各个化成阶段的气体组成;考察了不同阶段的气体消失情况;对不同化成阶段的负极进行了X射线衍射光谱法(XRD)分析;对比了在不同化成阶段对电池进行排气处理对电池容量以及循环性能的影响。聚合物锂离子蓄电池在各个化成阶段的化成气体成分基本一致,主要成分为烯烃类。在化成深度较深电池中会发生气体消失的现象,气体消失的原因为化成气体与负极发生了反应。得到了最佳的排气处理工艺,可以将电池容量提高约3%,并可以使循环性能得到提高。

LiMn_2O_4在聚合物锂离子蓄电池中的高温性能

在电解液中的溶解是尖晶石LiMn2O4高温不可逆容量损失的主要原因。聚合物锂离子蓄电池结构特点及聚合物材料与电解液相互作用可以影响高温下尖晶石LiMn2O4在电解液中的溶解及扩散行为,降低尖晶石LiMn2O4的不可逆容量损失。使用尖晶石LiMn2O4为正极活性材料,利用厦门大学宝龙电池研究所聚合物锂离子蓄电池中试生产线,在特定的工艺条件下制备容量为600mAh的实验电池。实验表明,在聚合物锂离子蓄电池中LiMn2O4材料高温稳定性明显改善,实验电池在常温下循环200次,容量保持率在80%以上;55℃下循环30次,容量保持率超过92%;70℃下循环10次,容量保持率达到96%。

聚合物锂离子蓄电池技术与市场

介绍了聚合物锂离子蓄电池的主要性能特点 ,采用的聚合物固体电解质体系和市场前景。聚合物锂离子蓄电池以聚合物固体电解质代替锂离子蓄电池的液体电解质 ,具有优良的安全性能和加工性能 ,是 2

有机硫聚合物锂蓄电池

研究了以聚邻甲基苯胺 (以下简称为POT )作为电催化剂 ,与 2 ,5 二巯基 1,3,4 噻二唑 (DMcT )构成DMcT/POT复合电极 ,以该电极作为正极 ,金属锂片作负极 ,与由不同方法制成的电解质和聚合物膜组装了试验电池 ,比较了不同方法制作的电池的充放电性能。结果表明 ,把聚合物电解质直接涂覆在正极表面成膜 ,构成正极 /聚合物电解质膜复合体 ,再经液态电解质处理后 ,与锂片组装电池 ,其充放电性能为最好 ,充放电电流密度达到 0 .33mA/cm2 ,比能量达到 110Wh/kg ,且在 2 0次循环后电池容量仍能保持初始容量的 80 %。

电动汽车用聚合物锂离子蓄电池充放电性能

对200Ah聚合物锂离子蓄电池单体进行了充放电特性试验和分析,得到了聚合物锂离子蓄电池在不同电流下的电压特性、容量特性、温升特性和内阻特性。试验结果表明:研究的聚合物锂离子蓄电池内阻小,库伦效率高,质量比能量高达190Wh/kg,接近美国先进电池联合会(USABC)长期指标要求的200Wh/kg,在电动汽车上的应用前景广阔。

新型聚合物锂离子蓄电池的性能和失效机理

使用现场聚合电解质制备了聚合物锂离子蓄电池,与其它方法相比具有简单的制作工艺。制备的聚合物锂离子蓄电池经过1 C循环150次后,C / 5容量仍超过80%,具有光明的应用开发前景。交流阻抗谱研究表明,随着循环次数的增加,电池的阻抗不断增加。电解质降解造成的不可逆容量和阻抗增加是电池失效的主要原因。

聚合物锂离子蓄电池芯软包装材料的设计

在充分了解聚合物锂离子蓄电池芯内容物的物理化学特性及聚合物锂离子蓄电池生产封装工艺对软包装材料要求的基础上,采用国际上先进的铝塑复合膜生产设备和制造工艺,设计出较为适用的6种结构(分4大类)的铝塑复合膜软包装材料。重点介绍了难度最大的冷冲压成型软包装材料的设计,揭示了电池规格、冷冲压成型深度、铝箔伸长率和冷冲压前后铝箔厚度变化之间的关系。最后说明了该材料本身的重要性及其研究的重要意义,该材料研究开发的现状及今后的发展方向。

聚合物锂离子蓄电池正极材料LiNi_(0.7)Co_(0.3)O_2的制备

在聚合物锂离子蓄电池正极材料常规制备工艺的基础上开发了球磨干混-旋转振动高温固相合成新工艺,合成了正极改性材料LiNi0.7Co0.3O2。研究了原材料、煅烧条件等工艺过程参数对合成产物结构、微观形貌及充放电性能的影响。通过本工艺制得的LiNi0.7Co0.3O2颗粒均匀细致,平均粒径约为10μm,放电初始比容量达177mAh/g。

聚合物锂离子蓄电池恒压充电时间过长的机理

宝龙工业有限公司在聚合物锂离子蓄电池生产过程中出现恒压充电时间过长 ,并且随充放电循环次数的增多 ,变得越来越长的问题 ,通过实验对这一现象做了初步的探讨。发现 :在该种电池的电解液中不同价态钴离子的溶解量远远高于正常电池 ,并使电池内部电极和电解液呈红色。分析Co2 + 和Co3 + 的d轨道电子分布状况 ,得知它们d轨道中的一个电子可以互相转移 ,所以这种电池内部的电解液存在电子导电 ,在充电过程中出现漏电。这一结论为顺利解决电池恒压充电时间过长的技术问题提供了理论依据。

电动车用锂离子蓄电池模块安全性之热失控

热失控分为启动、加速、失控3个阶段。电池模块内部一旦有单电池发生热失控的故障，目前阶段最有效的解决方法是迅速冷却整个模块以阻止热失控在电池之间的传播。在现阶段，实用化的可应用于电动车的聚合物锂离子蓄电池和传统的液态锂离子蓄电池在安全性能方面没有实质的区别。

锂离子蓄电池用正极LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2的研究

总结了聚合物锂离子蓄电池正极材料的研究现状,通过研究提出了一种新型正极改性材料LiNi0.8Co0.2O2的制备工艺,该材料在聚合物锂离子蓄电池中的应用研究表明,LiNi0.8Co0.2O2改善了材料的放电性能并降低了电池成本。本研究将凝胶-溶胶法和喷雾干燥法相结合,采用高分子化合物RB-1(由多元有机酸和高分子聚合物例如明胶和淀粉等组成)来调整溶胶体,结合煅烧过程中对温度和时间的控制,研究出溶胶-喷雾干燥-煅烧的制备工艺。实验以差热分析-热重分析(DTA-TGA)法来分析喷雾干燥的过程和作用,以X射线衍射(XRD)分析材料的结构,以容量测试来分析材料的放电性能。所得LiNi0.8Co0.2O2具有优良的层状结构,应用于聚合物锂离子蓄电池中,可使电池的可逆比容量达到180mAh/g,并保持良好的稳定性和循环寿命。

锂离子蓄电池简介

锂离子蓄电池（Lithum Ion Battery，缩写为LIB），简称锂电池。由正极材料、负极材料、电解液、隔离膜、保护电路等组成。锂离子蓄电池分为液态锂离子电池（LIB）和聚合物锂离子蓄电池（PLB）两类。其中，液态锂离子蓄电池是指锂嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物LiFePO4或LMn2O4，负极采用锂一碳层间化合物。聚合物锂电池比液态锂电池具有优势．

PVDF-PEO交联复合型聚合物电解质膜研究

对使用聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氧化乙烯(PEO)共混并添加气相SiO2组成的聚合物电解质膜中的聚偏氟乙烯进行交联处理,得到交联复合型聚合物电解质膜。交联后的聚偏氟乙烯使聚合物膜具有良好的强度,聚合物膜中未交联的聚氧化乙烯能在电解液中溶涨,使聚合物膜具有良好的电导率并与电极具有良好的复合能力。比较了聚偏氟乙烯与聚氧化乙烯投料比例对交联比例、电导率的影响,在聚合物电池中进行了电性能初步试验。结果表明,所制备的聚合物电解质膜具有良好的高低温性能,与锂具有良好的相容性,组成的聚合物锂离子蓄电池具有良好的循环性能。

增塑剂对聚合物电解质膜性能的影响

为了研究聚合物锂离子蓄电池制备过程中增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对聚合物电解质膜性能的影响,采用交流阻抗法、扫描电镜SEM、拉伸强度测试等实验方法和手段,针对不同增塑剂DBP的添加量对聚合物电解质膜的微观结构、力学性能、吸附性能以及电导率的影响进行了系统的研究和分析。研究结果表明,当聚偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物(PVDF-HFP)与DBP比例为1∶2(质量百分比)左右时聚合物电解质膜具有较好的性能,吸液量290%,拉伸强度0.83MPa,电导率1.12×10-3S·cm-1。

第二十届国际原电池和蓄电池会议评述

世界小型蓄电池市场现状及发展趋势分析表明,金属氢化物镍蓄电池开始下降,镉镍蓄电池保持稳定,而锂离子蓄电池仍然处于快速增长态势。预计2003年锂离子蓄电池产量将达到12.55亿只,比2002年增长45%,销售额将达36.14亿美元,比2002年增长29%,价格比2002年下降16%;同时,新型电池技术发展也依然强劲,其中呈现了三个热点技术领域,即锂离子蓄电池及相关材料,42V和混合电动车蓄电池,燃料电池。对上述热点领域的技术发展现状及趋势作了评述。

溶剂、非溶剂对干法制备聚合物隔膜的影响

采用相转化法(干法)制备了聚合物锂离子蓄电池用隔膜。通过扫描电镜对隔膜形貌进行分析,研究了在干法制膜过程中溶剂和非溶剂对隔膜形貌和性质的影响。采用交流阻抗技术测定了隔膜的电导率;以丙酮作溶剂、水为非溶剂制备的隔膜具有良好的电化学性能,吸液率高达375%。用其装配电池,首次充放电效率88.3%,第五周可达99.4%。