钴酸锂软包电池高温循环膨胀改善研究

钴酸锂软包电池在高温循环后一般都会出现厚度膨胀,在45℃下300次循环后膨胀率一般大约10%。针对45℃高温循环膨胀问题,采用不同类型的涂层隔膜,选择合适的压力化成参数,可以进一步优化降低电池循环膨胀率,同时电池保持较好的安全和电化学性能。采用双面油性涂胶的隔膜,在45℃下高温循环后电池厚度膨胀达到6.2%。     

磷酸铁锂软包与铝壳电池性能比较

采用材料体系与设计相同的锂电池极片分别制备6.5 Ah软包电池和105 Ah铝壳电池,考察了二者在倍率充电、倍率放电、高低温放电、常温存储及高温存储的性能差异。结果表明,充电倍率和放电倍率在低于0.5C时倍率性能比较接近,0.5C以上倍率性能差异较大;高低温放电性能在25℃、45℃、55℃温度下软包与铝壳电池放电容量保持率相当,0℃及以下的低温性能铝壳电芯放电性能更优。常温搁置与高温搁置性能软包与铝壳电池无明显差异。     

锂离子软包电池的极化分析

结合锂离子电池充电基本特性,以软包电芯为研究对象,从极化的角度研究了锂离子电池的内阻变化及其对低温性能的影响。在低温性能方面,极化越大的电芯相对来说电压平台降低,直流电阻越大。分析充放电IR Drop特性,结合极化超电势衰减方程,建立电芯平衡电压与固相、液相扩散的模型,通过此模型,可以快速识别电芯发生衰减的影响因素,解决锂离子电池寿命评估周期长成本高的问题。     

石墨负极的压实密度对软包锂离子电池性能的影响

石墨负极的压实密度是影响锂离子电池循环性能和倍率放电性能的主要因素之一。通过研究3种不同压实密度的石墨负极材料的电化学性能,发现随着压实密度的增大,负极极片的吸液时间逐渐延长,电池的内阻也在不断地增加。当负极压实密度为1.7 g/cm³时,锂离子电池的循环性能和倍率性能均为最佳。电池在0.5 C下放电循环500次后的容量保持率为86.8%,3.0 C倍率的放电容量为0.2 C放电容量的95.1%。     

锂离子软包倍率电芯短路漏液改善研究

锂离子软包倍率电芯短路测试时通常可以满足不着火不爆炸不冒烟的要求,但一般都会漏液。针对软包倍率电芯在短路测试时常见的漏液问题,采用超薄的负极耳设计,负极耳可以在短路的瞬间熔断从而阻止短路的进一步进行,最终电芯短路后不漏液,解决了软包倍率电芯短路漏液带来的安全问题。和传统的加PTC的解决短路漏液方案对比,采用超薄负极耳方案可以电芯降低内阻,节省空间和节约成本,同时电芯保持高倍率放电及循环性能。     

化成充电SOC对软包磷酸铁锂电池性能的影响

在锂离子电池生产制造中,化成是最重要的工序之一.化成工艺决定了电池内部固态电解质膜的质量,进而影响到电池各项终端性能.然而,电池化成后充电到多少荷电状态(SOC)性能最佳,一直未能有较为统一的结论.本文通过实验研究了不同化成充电SOC对软包磷酸铁锂锂离子电池的容量、首次库伦效率、高低温放电性能、倍率充放电性能、循环性能...     

软包锂离子电池用复合铝塑膜的制备工艺

采用了复合干法工艺制得了复合铝塑膜产品,避免了热法制备铝塑膜工艺中高温高压的制作条件。测试结果表明,制备复合铝塑膜有效地保持了铝箔的冲深性能和产品外观,常态剥离力达17.6 N/15mm,耐电解液剥离力14.2N/15mm,极限冲深为7.3mm,解决了铝塑膜的耐电解液问题,提高铝塑膜耐冲深性能,具有良好的实际应用价值。     

硅负极表面构建人造SEI膜及软包电池应用研究

硅基材料在脱嵌锂过程产生较大的体积变化,造成SEI膜的破损和不断重构,限制了其大规模应用。本文将聚丙烯酸和聚环氧乙烷通过层层组装技术,包覆在硅负极表面,形成人造SEI膜,通过红外、SEM等分析了构建人造SEI膜后硅负极材料结构及表面变化情况。并将该硅负极材料组装成软包全电池,评估了25℃和45℃循环测试、EIS等性能。结果表明通过构建人造SEI膜可以明显提升硅负极电池循环容量保持率和减低电芯厚度,25℃循环600T,容量保持率由87.9%提高到92.6%,电芯的膨胀率为10.7%下降到9.4%。45℃循环500T,容量保持率由83.5%提高到85.9%,电芯的膨胀率为12.6%下降到10.9%。循环后通过截面SEM表征显示,构建PAA/PEO人造SEI膜后的硅颗粒循环后总SEI膜厚度由0.35μm降低到0.2μm,具有很好的应用前景。     

天然石墨锂离子电池负极材料和循环性能研究

研究了两种提纯天然石墨的方法：热的浓ＮａＯＨ溶液和浓ＨＮＯ３溶液处理。并研究测试了这两类样品及核纯石墨的循环性能,结果表明,经过处理后的天然石墨的循环性能得到很大提高,因此提高天然石墨的纯度可能是提高天然石墨循环性能的重要因素之一。     

改善锂硫电池循环性能的研究进展

综述了制约锂硫电池循环性能的因素和正极、负极、电解质对锂硫电池循环性能改善的影响。介绍了制约锂硫电池循环性能的主要因素：不可逆硫化锂的形成、硫正极多孔结构的失效和电解液组分与锂负极的副反应。分别介绍了改善锂硫电池循环性能的途径：合适的黏合剂、碳材料、正极制备工艺,锂负极保护技术,合理组分的电解质,电池结构与设计。并在此基础上对今后的发展趋势进行了展望。     

LNG接收站BOG压力不均的优化研究

根据LNG接收站发展趋势及部分接收站实例,针对在接收站规模“由小变大”期间存在的因BOG管网系统压力不均而产生的不利影响进行分析和优化。结合江苏某接收站的实例分析,并制定BOG管网合理分割措施,消除接收站因BOG管网压力不均而产生的安全隐患,减少经济损失。     

氢气进气压力对空冷PEMFC性能的影响

空冷型质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有自增湿、质量轻、系统操作简单等特点,适合应用于无人机等领域。氢气进气压力是影响空冷型PEMFC电堆性能的一个重要因素。以1 kW阴极开放式空冷型PEMFC电堆为研究对象,对比了不同氢气进气压力对单片电池电压及其一致性、电堆输出电压、输出功率以及氢气利用率的影响。研究结果表明,氢气进气压力越高,单片电池电压、电堆输出电压和功率越高,大电流下单片电池电压的一致性越好;此外,本实验利用排水法收集阳极尾气并计算氢气利用率,氢气进气压力越高,系统氢气利用率越低。     

锂离子小软包电池的挤压改善研究

锂离子软包电池,在挤压测试时,一般情况下可以满足不着火不爆炸不冒烟的要求。但是如果小软包电池面积过小时,由于挤压测试时的压力是一定的,小软包电池承受的压强会非常大,同时小软包电池使用的是铝塑包装膜而不是金属壳,因此最终会导致不容易通过挤压测试。针对锂离子小软包电池的不容易通过挤压的问题,可以采用较高的断裂延展率的隔膜和铝箔以及优化电解液,在挤压测试时,进行有效改善,同时不影响电池的其他安全性能和电化学性能。     

负极添加NMP对电池性能的影响

锂离子电池负极浆料中添加N-甲基吡咯烷酮(NMP),在极片加热干燥时不能完全除去.残留的NMP吸附在石墨表面,使得SEI膜与石墨结合不牢固.研究了其对电池性能的影响,结果显示,在电池的循环过程中,SEI膜逐渐脱落,导致电池循环寿命缩短,但对电池的容量、内阻、倍率、存储等初期性能不影响.     

2-甲基呋喃对锂硫电池性能的影响

采用2-甲基呋喃作为锂硫电池电解液添加剂,并通过充放电测试考察了2-甲基呋喃的含量对锂硫电池的循环性能、库伦效率、放电中压的影响。结果表明,与空白锂硫电池相比,添加2wt%的2-甲基呋喃的电解液的锂硫电池的性能较好,在电流密度为200 m A/g下,前50次的电池放电容量保持率由42.8%提高到53.3%,首次循环的库伦效率由60.2%提高到82.6%。     

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。     

pH对水溶液锂离子电池负极材料LiV_3O_8性能的影响

采用柠檬酸溶胶-凝胶法合成了层状锂离子嵌入化合物LiV3O8,用XRD、SEM对其晶体结构和表面形貌进行表征,用循环伏安法对其嵌锂性能和扩散系数进行测定,用恒电流充放电法研究了电解液pH对电极可逆性及对模拟电池容量和循环性能的影响。结果显示,电解液pH=7时,电池的性能最优,首次放电比容量为81.0 mAh·g-1,40次后比容量保持率达89.1%。     

锂离子电池放电截至电压对循环容量衰减影响

测试循环放电截至电压在2.70～3.20 V电压范围内的锂离子电池容量衰减,界定了比较合理的放电截至电压窗口为≥2.85 V。把完成1000次循环后的电池进行拆解,用其正极极片和负极极片分别制作了扣式半电池及极片样品,对扣式半电池进行克容量测试和循环伏安(CV)测试可逆性,对极片涂层材料进行ICP,SEM,EDS,XRD,Raman等形貌、结构、组分分析,发现影响电池循环容量衰减的主要因素是正极材料钴酸锂的活性锂离子在负极端的持续损失,表现为钴酸锂生成不可逆的CoO和Co₃O₄所致。钴酸锂损失的活性锂离子一部分用于修复负极表面的SEI膜变成死锂;一部分沉积在涂层颗粒间隙或石墨晶格层间中,没有再脱出嵌回钴酸锂发挥容量。