锂离子电池鼓胀分析

以一起客户投诉为研究切入点,通过电感耦合等离子体光谱分析法(ICP)、扫描电子显微镜法(SEM)、气体成分测试等手段分析了该客户投诉电池的鼓胀原因,并对其机理做了阐释.实验模拟了过放、高温浮充,对过放、高温浮充的现象以及规律进行了分析.过放电池正极Cu含量超过0.1%(质量分数),气体成分中CO2含量超过90%;过充导致电池鼓胀时,负极Co含量超过0.1%(质量分数),气体成分中存在较多的烷烃类气体,同时存在隔膜氧化现象.

软包锂离子电池电解液保持量对性能影响研究

锂离子电池制备过程中对电解液保持量的合理控制是保证电池循环寿命非常关键的工艺步骤。研究了电解液的注入量、化成压力与电解液保持量的关系以及电解液保持量对电池循环性能的影响。结果表明:在特定的材料体系下,电解液的注入量与电解液的保持量呈正相关,当电解液注液量足够时,注入量为1.60 g/Ah以上时,电池0.7 C下充放电循环500次后,容量保持率大于80%。在此基础上,通过调节化成工艺参数,当化成压力为2.2 MPa,保持量大于1.56 g/Ah时,0.7 C下充放电循环1000次后,容量保持率大于80%,同时,随着注入量的增加,电池循环失效的概率也会降低。

4.45V锂离子电池化成流程优化

用气相色谱-质谱(GC-MS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)和SEM等分析手段,研究4.45 V锂离子电池化成的规律,进而优化流程。化成时,电压在3.00 V以下时,处于固体电解质相界面(SEI)膜形成阶段;电压达到3.00 V时,SEI膜基本形成;电压在3.00 V以上时,主要发生嵌锂反应,可进行1.00 C大电流充电。A组化成为0.20 C充电360 min;B组化成为0.20 C充电10 min,转1.00 C充电45 min。A组电池在高温下的时间较长,Co 2+溶出更明显,导致循环性能差,但高倍率及高温存储性能较好;B组电池容量更高,化成时间更短,循环性能也较好。采用B组流程可缩短化成时间305 min,化成效率得到提高。

锂离子电池正负极材料对低温充放电性能影响

分别采用通过降低材料粒径和碳包覆方式优化后的正负极材料,使用扫描电镜表征钴酸锂和石墨的形貌,通过控制变量法制备四种方案的电池样品,对其电化学阻抗和低温下充放电曲线、循环曲线、容量微分曲线及析锂情况等进行分析。结果表明,适当减小钴酸锂材料粒径和碳包覆改性石墨都是优化锂离子电池正负极材料的方式,二者搭配使用能够改善锂离子电池低温性能。优化正极材料对低温放电性能改善效果明显,优化负极材料对低温充电性能改善效果明显。正极与负极材料活性不匹配或材料与使用条件不匹配会引起电池性能缺陷。

锂离子电池快充技术进展

从材料、结构、设计等方向概述了锂离子电池快充性能的影响因素。材料方面,采用硬碳包覆、小颗粒混搭等修饰或共混方式优化负极材料,使用气孔率较大而厚度较薄的隔膜,增大电解液的电导率和浓度并降低粘度,有利于提升电池的快充性能;结构方面,采用极耳中置结构、多极耳卷绕、叠片技术均可以大幅度提高电池的快充速度;设计方面,主要与涂布量及压实密度有关,另外箔材的厚度以及极耳的横截面积对电池的导电性有影响,因此也会影响电池的快充性能;其他方面,导电网络的构建、粘结剂因素以及涂炭载体的应用,此外,高压过充技术、多串并技术也能提升电池的充电速度。

锂离子电池铝极耳转镍后的热行为研究

以软包锂离子电池为研究对象,采用红外热成像法,研究了铝极耳转镍电池与未转镍电池在不同倍率放电过程中的热行为差异;通过循环测试柜研究了其倍率性能和循环性能差异;通过数字型微欧计研究了其接触阻抗的差异。研究结果表明:相比未转镍电池,经过铝转镍处理的电池接触阻抗小,极耳处和电池主体的放电温升更低且分布更均匀,同时其倍率性能更好。随着放电倍率增大,这些改善效果更为明显。例如,在2 C放电结束时,未转镍电池放电容量保持率为84.1%,正负极耳处温差为15℃;而转镍电池放电容量保持率为89.3%,正负极耳处温差为1℃。

氧化还原媒介体分子调控锂-硫电池硫正极性能研究进展

锂-硫(Li-S)电池具有较高的理论比容量(约1 675 mAh·g^(-1))和能量密度(约2 600 Wh·g^(-1)),被认为是继锂离子电池之后最有前途的下一代高能量密度电池.Li-S电池在实现产业化之前需要克服硫正极诸多技术瓶颈,主要有硫的导电性差、多硫化物的穿梭效应与硫电极体积膨胀等.本文着重梳理了氧化还原媒介体分子在硫正极改性研究上的进展,并对硫正极的未来发展趋势进行了展望.

制备条件对超细Ce_xZr_(1-x)O_2固溶体分散性的影响

探索了用共沉淀法制备用作汽车尾气净化剂载体CexZr1-xO2固溶体过程中溶液浓度、分散剂及焙烧温度对粉体分散性的影响。并用XRD和TEM分析手段对粉体进行了表征。结果表明,最佳制备条件:溶液浓度为0.60mol/L,分散剂为乙醇,焙烧温度为550℃。