针刺直径对软包三元锂电池热失控行为的影响

随着新能源汽车的高速发展,锂离子电池的安全性问题越来越受到关注。以软包三元锂电池为研究对象,通过电压、温度和内阻表征不同针刺直径下电池的热失控行为,结合各特征量的表现分析针刺直径对电池热失控行为的影响。根据实验结果得到了以下结论:(1)受钢针散热的影响,随针刺直径增大,电池初始电压降时间及幅度均增大;(2)针刺直径的增大会加速电池的热失控,较小的针刺直径下电池热失控时间滞后明显;(3)针刺直径较大时电池内部反应较剧烈,内阻波动较明显。

软封装锂电池用铝塑膜市场分析

随着新能源汽车行业的迅猛发展,铝塑膜作为锂电池的外包装软性材料,正在逐渐兴起。目前铝塑膜市场主要以进口产品为主,但是国内市场正在高速增长,预计后期铝塑膜将为百亿级市场规模。在市场调研基础上,综述了铝塑膜行业的国内外发展现状、产品性能和价格以及投资关注重点等,旨在对铝塑膜行业投资布局提供参考。

锂硫一次电池的研究现状及展望

锂硫(Li-S)一次电池是以金属锂和单质硫作为活性物质的化学电源,可以作为一次电池的一个独立分支。锂硫一次电池具有质量比能量和体积比能量高、续航时间长、成本低廉、安全性好等优势,规避了锂硫二次电池在循环寿命和自放电率等方面的劣势,可以作为消费类电子产品电源、备用电源和动力电源等进行使用。本文从实际应用的视角,对Li-S一次电池的研究现状和未来发展前景进行评述,希望能将更多的关注引向这一新的研究领域。

软包锂离子电池模块结构压力的优化

软包锂离子电池在构成模块时需要施加一定的压力进行约束,为分析该压力对电池性能的影响,给5组卷绕工艺的软包锂离子电池施加不同的压力,进行充放电试验。经过约2 000次循环后进行对比分析,结果表明:电池施加2k N以上压力进行充放电循环时,电池负极片发生断裂;不加压力进行充放电循环,负极片会产生大量析锂现象;施加1k N压力时,不但可避免极片断裂,还能在一定程度上抑制负极析锂现象。因此,样本电池构成模块时施加1k N左右的压力有利于延长电池寿命。

压力对三元锂电池膨胀及充放电性能的影响

用三元锂电池制成的电池组必须用结构件进行封装,其封装的压力及在充放电过程中发生膨胀产生的压力都对电池性能有很大影响。通过对50 Ah软包装锂电池在恒压和恒变形两种状态进行了测试,实验结果显示:在0~5 000 N的恒压力下0.5 C充放电,单电池电压在3.0~4.2 V范围内,电池厚度最大膨胀量基本保持不变,为电池厚度的1.8%左右;电池容量随着压力的增加有所降低;在0~5 000 N压力范围内保持变形不变下进行0.5 C充放电,电池充放电过程承受的压力相对初始压力的变化量为40%左右,电池容量随初始压力增加有所降低。

软包装锂离子电池有机电解液的电化学行为

制备了LiCoO2/石墨型软包装锂离子电池。研究了以1mol/LLiPF6电解质,混合溶剂组成分别为:碳 酸乙烯酯(EC)/碳酸二甲酯(DMC)/γ 丁内酯(GBL)/碳酸亚乙烯酯(VC)、EC/DMC、EC/GBL与EC/DMC/ GBL4种电解液。测试了电解液的蒸汽压,低温电导率,氧化分解电位,软包装锂离子电池在高温贮存、充放 电循环中的厚度增加值及其容量比等,并分析了电解液的电化学行为。结果表明,1mol/LLiPF6EC/DMC/ GBL(质量比4∶4∶3)+4%(质量分数)VC电解液具有较好的电化学行为。线性电压扫描曲线存在2个氧化分 解电位:VC的氧化电位为2.95V,EC、DMC与GBL混合溶剂的氧化电位为4.62V。所形成石墨电极固体电 解质膜(SEI膜)的阻抗低。以这种电解液制备的软包装锂离子电池厚度约3.0mm,能量密度约165W·h/kg, 0.5C倍率255K的容量比约60%,1C倍率298K循环200次的容量比超过89%,电池于4.2V、348K贮存 24h后的厚度增加值小于0.1mm。

γ-丁内酯基电解液中Li_2CO_3添加剂的电化学行为

研究了固体添加剂Li2CO3用于锂离子电池"-丁内酯基(GBL)电解液时的电化学行为。发现Li2CO3提高了石墨电极的首次放电容量和循环性能。采用1mol/LLiPF6/(EC+DMC+GBL)(体积比为4∶4∶3)+0.05mol/LLi2CO3电解液的软包装锂离子电池,首次放电比容量为142.6mAh/g、1C循环200次后的比容量保持率为88.6%。以交流阻抗法和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)方法分析了Li2CO3对SEI膜的影响,结果表明,Li2CO3添加剂促进了SEI膜的形成,降低了SEI膜的阻抗,减少了GBL基电解液的分解,增大了SEI膜中Li2CO3的含量。

液态软包装锂离子蓄电池的研制

应用软包装技术成功开发出053048型液态软包装锂离子蓄电池。对液态软包装锂离子蓄电池制造工艺流程作了简单介绍,选用优质包装膜,采用冲壳成型技术与热板粘结技术,并对极耳进行技术处理,实现了电池的封装。电池性能测试结果表明,0.2 C、0.5 C和1 C放电容量均达到500 mAh以上,1 C循环300次后容量保持在90%左右,环境适应性、高低温性能、短路性能、自放电性能均达到或超过了国家标准。液态软包装锂离子蓄电池具有价格、性能及工艺的竞争优势和广阔的市场前景。

软包锂离子电池封装铝塑膜材料保护机理分析及其测试方法

铝塑膜通过对电池内芯的封装形成软包电池,是电池内芯的重要保护材料。铝塑膜是一种多层复合材料,基于铝塑膜的自身特性,可将软包电池做成所需的任意形状,且不同材料的复合使铝塑膜具有良好的耐电解液、热封性、阻隔性、绝缘性及化学稳定性等多种功能,实现了对电池进行有效保护。首先讨论了铝塑膜的保护机理、铝塑膜复合层材料选择、制备工艺方法,并对铝塑膜测试方法进行了论述,最后展望了今后铝塑膜的研发、测试方法设计思路及未来发展方向。

软包锂电池在适当压力下的膨胀及寿命研究

电动汽车软包锂离子电池在构成模块成组时必不可少地需要一定的压力来固定约束电池,但是压力过大或过小会对电池造成一定的损害。通过对软包锂离子电池在恒压状态下进行充放电循环测试,分析实验数据并对比不同压强下的几个电池组,结果表明施加69kPa的压强时有利于延长电池寿命。对比不同寿命阶段下电池的放电能力曲线,施加适当压力的电池即使经过2000次循环依旧保持良好的放电能力,加压能让电芯接触更加紧密。通过观测一个单次循环中压力的变化,表明电池充电时膨胀,放电时恢复。同时通过实验数据表明不同寿命阶段电池各个部位的膨胀程度也不同,负极近极耳端膨胀比较明显,负极膨胀是影响电池膨胀的主要因素,电池内部的不可逆膨胀主要发生于寿命前中期,经2000次循环后电池厚度膨胀了2.7%。

用于锂电池包装的铝塑膜印刷封装新工艺

目的研发一种铝塑膜印刷封装的新工艺,提高锂电池包装的生产效率。方法通过对铝塑膜表面先涂布、再印刷、后封装的工艺替代行业内铝塑膜包装锂电池的传统工艺,测试新工艺条件下铝塑印刷膜的耐化学性、耐磨性、附着力及光泽度等指标。结果采用新工艺后,不仅可以拓宽印刷种类,提升生产效率,而且能够实现高精度印刷作业,提高铝塑膜的印刷质量。试验表明,该工艺条件下的铝塑印刷膜耐化学性和耐磨性优良,附着牢度可达100%,平均光泽度为8.4。结论新工艺相比传统工艺具有较强的先进性,可适用于手机锂电池的铝塑膜印刷封装作业。

锂离子电池正极薄膜制备技术进展

在锂离子电池向微型化发展的今天,锂离子薄膜电极将成为电池的研究热点。薄膜电极具有设计简单、内部电阻小、充放电性能良好等传统电极无可比拟的优点。薄膜电极的性质与其制备过程密切相关,文章综述了薄膜电极的制备方法,认为水热法在薄膜电极的制备过程中占有很大的优势,有望在锂离子薄膜电极的制备中发挥重要作用。

阻燃剂对5Ah锂离子软包电池倍率性能和安全性能的影响研究

在电解液中加入不同含量(5%,10%,20%)的阻燃剂,研究其对LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2三元材料作为正极材料组装的5 Ah锂离子软包电池的倍率性能、过充性能和短路性能的影响.实验结果表明,电解液中5%体积含量的阻燃剂使软包电池在1C和2C放电时,具有最好的倍率性能;当阻燃剂的体积含量提升到20%,在过充时,电池表面温度升高最少;在短路实验时,电池不起火、不爆炸.

新型车用软包锂离子电池模块温度特性研究

电动汽车电池包由一定数量的电池模块组成,模块的温度特性将直接影响电池包的温度特性。为研究软包三元锂离子电池模块的温度特性,以软包三元锂离子单体电池作为对象,设计并制作了新型的电池模块。通过测量试验,获得了单体电池在不同下开路电压与温度的关系,获得了dE0/d与的关系曲线。结合Bernadi生热模型,利用ANSYS软件建立了电池模块热模型;进行了不同放电倍率下发热仿真,对比不同放电倍率下模块的温升实际测试结果,实测结果与仿真结果误差很小,表明该模型是可信的。仿真结果表明该模块在不同倍率下放电的温升和温度场差异较小,这表明模块的散热设计是有效的。

软溶胶-凝胶法制备锂离子正极薄膜

近年来有关锂离子电池的研究热点之一是氧化物正极材料。综合评述以锂氧钴为代表的各氧化物性能及其电极的制备,得出一种电极制备新方法软溶胶-凝胶法。此法优于其它传统法之处是可一步制成电极,预期其在制备微型锂离子电池领域有很大的应用前景。

软包锂离子电池极片断裂机理与防护措施研究

首先根据软包锂离子电池极片断裂现象的特征分析了断裂的机理,提出了减小压力和调整压力分布两种防护方案,设计并试制了用于调整压力分布的弹性硅胶垫,并进行充放电循环实验以验证防护效果。经过3000多次充放电循环后,将实验结果进行对比分析,实验结果表明:卷绕结构的软包锂离子电池构成模块时,减小电池受到的层叠压力和使用弹性硅胶垫两种方案对防止极片断裂是有效的;在模块结构中施加800 N左右的压力(对应压强69 kPa),同时配合使用弹性硅胶垫对电池寿命最有利。

浅析软包装锂离子电池胀气问题

随着智能手机和其他智能用电设备越来越向薄型、小型化发展,对电池的能量密度提出更高要求,电池的尺寸空间也越来越小,软包装锂离子电池稍有气胀现象就会影响用电器使用,降低电池性能,严重时将会撑破包装铝箔,造成漏液腐蚀危险,因此了解电池胀气产生的原因掌握抑制胀气方法,对保证电池性能,提高其循环寿命及安全性能有重要意义。对软包装锂离子电池生产过程中的胀气类型及原因进行了分析,并从材料体系优化及工艺控制等方面给出了抑制产气发生的相关措施,对软包装锂离子电池的制程优化和产品品质提升具有重要意义。

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。

锂电池软包装内层膜材料的制备与性能

目的为提高锂电池软包装内层膜材料的性能,满足包装要求。方法以(3-氨丙基)三乙氧基硅烷(KH550)处理氮化硼(BN),并将其添加到PP/PP-g-GMA基体中制备锂电池软包装内层膜材料。探究偶联剂、填料质量及工艺条件对材料强度、韧性和耐电解液等性能的影响。结果KH550-BN复合材料的拉伸强度和冲击强度优于纯BN体系,在BN质量为50 g时,KH550-BN复合材料的拉伸强度为29.2 MPa,冲击强度为6.15 kJ/m2,分别比对应纯BN体系提高了1.4%和7.9%;复合材料经碳酸乙烯酯浸泡36 h后仍保持较高的强度。结论该复合材料具有良好的韧性及耐电解液性能,为开发锂电池软包装内层膜提供了参考。

软包锂电池铝塑复合膜制作工艺途径

本文介绍了软包锂离子电池铝塑复合膜的典型结构及制作工艺途径与产品质量指标,并简要论述市场需求前景。