氧化物添加剂对Ni_MH动力电池低温高倍率放电性能的影响_钟小亮

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锂离子电池组应用中存在的问题

·82·锂电池相对于铅酸电池而言，因其能量密度高、占地小、循环寿命长、对环境污染小等特点，在电动自行车、通信、动力汽车、电力、数据中心等领域的需求越来越大。

作为新一代主流能源，锂电池在应用中也面临着适应更高、更多要求的挑战。

锂离子电池组是为了满足某一特定要求而将锂离子电池进行串联或并联。

锂离子电池组能量密度高、无污染、应用广泛，但它也不是毫无缺点，跌落、碰撞、弯曲等都可能会影响锂离子电池组的安全性能和循环性能。

锂离子电池除了要解决可靠性及成本问题外，还面临着安全性、电池一致性、快充快放、低温充放电、热管理、BMS 管理系统、SOC 、过充过放电池均衡等问题，这些问题将成为未来锂电池组大量应用的关键考量。

1 锂电池组及其要求1）电池组的基本组成：电芯、绝缘板和散热片、BMS 电池管理系统。

电芯：电芯指单个含有正、负极的电化学电芯，电芯一般有三元锂离子电池和磷酸铁锂离子电池，可根据需求选择相对应的电芯。

绝缘板和散热片：绝缘板是包裹在电芯外的一层绝缘保护板，起到隔离保护的作用。

如果电芯内部发生意外，可以将危害隔离在绝缘板内，以免损害到其他。

散热片是给电器中的易发热电子元件散热的装置。

锂离子电池组。

BMS 电池管理系统：BMS 电池管理系统是一种能够对锂离子电池组进行监控和管理的电子装置，通过对电压、电流、温度以及SOC 等参数采集、计算，进而控制电流的充放电过程，实现对电池的保护提升电池的综合性能[1]。

2）锂离子电池组应用的基本要求：电池组在应用中通过有效的BMS 管理系统对电池进行管理，以防止电池出现过充过放、短路、反充、高温等情况，如果在锂电池使用过程中发生这些情况，电池组的循环寿命会大幅度缩短，严重情况甚至会发生燃烧、爆炸等安全事故。

3）做一组电池组的基本要求（1）要用好电芯，电芯是储存电量和输出电量的基本单元，也是电池组的核心部件。

（2）要有好的锂离子电池保护板，保护板是锂离子电池组的核心部件，一块好的保护板能有效保护锂离子电池组中的每一串电芯不过冲和过放电，还可以使每一串电池尽量充电到满，而不会出现有的已经充满而有的电池却还差很多的现象。

掺杂对Ni–Mn–O系NTC热敏陶瓷及其电学性能的影响

黄世峰等：不同压电陶瓷体积分数对1–3–2型压电复合材料性能的影响· 927 ·第37卷第6期掺杂对Ni–Mn–O系NTC热敏陶瓷及其电学性能的影响王忠兵1,2，吴蕾1，赵肃莹1，韩效钊1(1. 合肥工业大学化学工程学院，合肥 230009；2. 可控化学与材料化工安徽省重点实验室，合肥 230009)摘要：以Ni0.66Mn2.34O4为负温度系数(negative temperature coefficient，NTC)的热敏陶瓷基体，分别掺入Mg2+、Zn2+、Al3+、Fe3+或 Ni2+等不同离子，以考察对结构和电性能的影响。

X射线衍射结果表明：所有样品均为单相尖晶石结构，并计算出晶胞参数和近似的阳离子分布。

电性能测量结果表明：当掺杂离子进入尖晶石结构B位时，对电阻率有较大影响；当掺杂离子进入尖晶石结构A位时，则对电阻率的影响较小。

通过选择合适的掺杂离子可以调节其电性能参数。

关键词：热敏陶瓷；电性能；负温度系数；尖晶石中图分类号：TQ174 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2009)06–0927–05EFFECT OF DOSAGE ON Ni–Mn–O DOPED NTC THERMO-SENSITIVE CERAMICS ANDTHEIR ELECTRICAL PROPERTIESWANG Zhongbing1,2，WU Lei1，ZHAO Suying1，HAN Xiaozhao1(1. School of Chemical Engineering; 2. Anhui Key Laboratory of Controllable Chemistry Reaction & Material ChemicalEngineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)Abstract: Ni0.66Mn2.34O4 negative temperature coefficient(NTC) ceramics and its derivatives, doped by ions such as Mg2+, Zn2+, Al3+, Fe3+, and Ni2+, were prepared; the relationship between the structure and electrical properties of all NTC thermo-sensitive ceramics was investigated. X-ray diffraction shows that all samples have a single phase with a spinel structure. The lattice parameters and ap-proximate cation distribution were calculated. From the electrical properties measurement it could be inferred that when dopants oc-cupy the B-site in the spinel structure, it has a strong effect on its resistivity, whereas, when dopants occupy the A-site, it has less ef-fect. The electrical properties of NTC ceramics could be adjusted by controlling the metal ion dopants.Key words: thermo-sensitive ceramics; electrical property; negative temperature coefficient; spinel具有负温度系数(negative temperature coefficient，NTC)的热敏陶瓷具有对温度敏感、体积小、响应快、价格低及互换性好等诸多优点，被广泛地应用在温度测量、温度控制和温度补偿等方面，其电阻–温度行为一般可用Arrhenius公式来表示ρ=ρ0exp(E a/kT)其中：ρ是温度为T时的电阻率；E a是电导活化能；k是Boltzmann常数；T是绝对温度。

锂离子蓄电池高倍率放电研究

静置 60 min Shelve for 60 min
步骤 4 Step No . 4
恒流放电 1 100
mA ,12 min 跳至步骤 3 ,至 V ≤2. 5 V
恒流放电 1 A , 放电至 2. 7 V
恒流放电 2 A , 放电至 2. 7 V
恒流放电 3 A , 放电至 2. 5 V
Vol. 27 增刊 202 May. 2003
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
电源技术
研究与设计
Chinese Journal of Power Sources
锂离子蓄电池高倍率放电研究
胡广侠1 , 解晶莹1 , 李春香2 , 高阳1
(1. 中国科学院上海微系统与信息技术研究所能源室 ,上海 200050 ; 2. 华东理工大学工业催化研究所 ,上海 200237)
表 1 锂离子蓄电池的放电制度 Tab. 1 Various charge/ discharge regime s for the Li2ion battery
制度 Program
1
2
3
4
5
6
步骤 1 Step No. 1
静置 30 min Shelve for 30 min
步骤 2 Step No. 2
stop at 2. 5 V
1. 开路电压 Open2circuit voltage ; 2. 1 A 放电 Discharge ; 3. 2 A 放电 Discharge ; 4. 3 A 放电 Discharge ; 5. 4 A 放电 Discharge ; 6. 5 A 放电 Discharge

功率型锂离子动力电池的高低温容量特性

功率型锂离子动力电池的高低温容量特性王元奎;魏平芬【摘要】放电容量和放电倍率是功率型锂离子动力电池的重要特性指标,均与环境温度紧密相关.实验结果表明,功率型锂离子动力电池的高倍率放电容量随温度的降低而迅速下降,随温度的升高基本保持不变;低温下的放电电压平台明显下降,随温度的升高有所上升,低温下的电压变化速度大于高温;在常温条件下,放电容量随倍率的升高而降低,但变化速度不如温度引起的变化明显.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2015(039)010【总页数】3页(P2079-2081)【关键词】锂离子电池;环境温度;容量;倍率【作者】王元奎;魏平芬【作者单位】中国船舶重工集团公司第705研究所昆明分部,云南昆明650118;海军驻昆明705研究所军事代表室,云南昆明650118【正文语种】中文【中图分类】TM912随着科技的发展，锂离子电池在电动汽车、水中兵器、空中武器、临近空间等运用场合得到了广泛的运用，同时对锂离子动力电池的高倍率放电、长时间放电、极端环境温度下放电性能提出了更高的需求。

根据实际使用需求，锂离子电池发展为能量型和功率型两种：能量型适合于低倍率放电，功率型适合于高倍率放电。

锂离子电池的放电性能与放电倍率、环境温度直接相关[1-5]，特别是环境温度还直接关系着电池组的使用安全性、输出电压特性以及电池内阻特性[6-7]，这些因素又直接影响着成组工程应用的使用条件与使用环境。

因此，对锂离子电池在不同环境温度下放电容量与倍率之间的关系开展实验研究与分析，找出工程应用的边界条件，对电池组使用条件的制定和成组参数的确定有较高的参考价值。

本文对功率型锂离子动力电池的高低温容量特性进行放电实验，并对获取的实验数据进行分析与研究，最后给出了相关结论。

实验对象为型号15DR(标称3.7 V/15.2 Ah)的功率型锂离子动力电池(厦门产)，正极为三元(镍钴锰)材料体系，单体电芯容量为17.6 Ah(1倍率放电至截止电压3.0 V)。

影响锂离子电池高倍率充放电性能的因素

第一作者简介：宋怀河，男，１９６７年６月生，北京化工大学教授，博士生导师，“化工资源有效利用”困家重点实验室副主任。

１９９７年毕业于中国科学院山西煤炭化学研究所化学工艺专业，获工学博士学位。

主要从事先进发材料的研究与开发，具体方向包括沥青基炭材料、碳蚋米材料、复合材料、储能炭材料（锂离子电池和超级电容器用炭材料）和介孔炭材料等。

多次作为骨干和项目负责人承扭国家和省部级研究项目，在（Ｃａｅｍ．Ｃｏｍｍ．：》，（Ｌａｎｇｍｕｉｒ），（Ｃａｒｂｏｎ），＜ＪＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ），（ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍＣｏｍｍｔｍ），《ｃｈ眦Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．＞等国内外学术期刊发表论文１２０余篇（被ＳＣＩ／ＥＩ收录１００余篇），国内外学术会议发表论文６０余篇。

获得国家发明专利授权６项，申报国家发明专利４项，通过部委鉴定成果２项。

为＜新型发材料》、《炭素技术＞、＜炭素＞和＜北京化工大学学报＞缡委，１９９９年入选北京市科技新星计划，２０００年入选教育部骨干教师计划，２００４年入选教育部新世纪优秀人才支持计划。

本文其他作者单位：北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室，北京１０００２９联系人：宋怀河，ｅ－ｍａｉｌ：ｓｏｎｇｌａｈ＠１ｍｉｌ．ｂｕｃＬｅｄｕ．ｃｎ影响锂离子电池高倍率充放电性能的因素宋怀河，杨树斌，陈晓红影响锂离子电池高倍率充放性能的因素很多。

包括电池设计、电极组装、电极材料的结构、尺寸、电极表面电阻以及电解质的传导能力和稳定性等。

为了探究其原因和机理，本文主要从正极、负极和电解质材料三方面对它们在高倍率充放电时各自的影响因素进行了综述和分析，并讨论了利于高倍率充放的电极和电解质材料的发展方向。

锂离子电池具有工作电压高、比能量大、无记忆效应且对环境友好等优点，广泛应用于手机、相机、笔记本电脑等小型电器的同时，在电动车、卫星、战斗机等大型电动设备方面的应用也备受青睐【ｌ－２】。

美国ＬａｗｒｅｎｃｅＬｉＶｅｒｍｏｒｅ国家实验室早在１９９３年就对日本ＳＯＮＹ公司的２０５００型锂离子电池进行了全面的技术分析，考察其用于卫星的可能性嘲；我国中科院物理所也早在１９９４年承担福特基金项目时就开始了动力型锂离子电池的研发［叼；国内外一些知名企业进行了动力型锂离子电池的研制和生产，如德国瓦尔塔公司研发的方型锂离子电池，容量为６０Ａｈ，比能量为１１５Ｗｈ／ｋｇ，日本索尼公司生产的高功率型锂离子电池８０％ＤＯＤ的比功率高达８００Ｗ／ｋｇ［５１，国内深圳的比亚迪、雷天、天津力神、河南金龙、湖南晶鑫等公司也研制生产出容量在１０Ａｈ以上的动力型锂离子电池。

小容量高倍率的动力电池的组合形式

小容量高倍率的动力电池的组合形式小容量高倍率动力电池是一种特殊类型的电池，其具有较小的容量和高倍率放电性能，广泛应用于移动电子设备、无人机、电动车辆等领域。

在上述应用中，对于电池的体积和重量有较高的要求，同时需要电池能够提供较大的电流输出和短时间内完成充放电循环。

在设计小容量高倍率动力电池组合时，需要考虑以下几个因素：内阻、放电平台、充放电速率、循环寿命、能量密度和安全性。

根据这些因素，可以选择不同类型的动力电池进行组合。

首先，一种常见的组合形式是锂离子电池和锰酸锂电池的混合组合。

锂离子电池具有较高的能量密度和电压稳定性，适合长时间使用。

而锰酸锂电池则具有较高的倍率放电特性，能够快速提供大电流输出。

将这两种电池进行混合组合可以兼具能量密度和高倍率放电性能，适用于一些对电能密度和充放电速率要求较高的场景。

此外，聚合物锂离子电池也是一种常见的小容量高倍率动力电池组合形式。

聚合物锂离子电池具有较高的倍率放电特性和较低的内阻，能够提供更高的输出功率和更短的充放电时间。

它还具有较高的安全性能，能够有效防止因过充、过放等情况引起的安全事故。

因此，聚合物锂离子电池广泛应用于一些对安全性要求较高的移动电子设备和电动工具上。

另一种常见的组合形式是镍氢电池和聚合物锂离子电池的混合组合。

镍氢电池具有较高的循环寿命和较低的成本，适合应用于需要长时间使用的场景。

而聚合物锂离子电池则具有较高的倍率放电性能和较高的能量密度，适合应用于需要高倍率放电和较小体积的场景。

将这两种电池进行混合组合可以兼具高循环寿命和高倍率放电性能，适用于一些需要长时间使用和较大输出功率的场景。

最后，超级电容器也是一种常见的小容量高倍率动力电池组合形式。

超级电容器具有较低的内阻和较高的倍率放电特性，能够在短时间内提供大电流输出。

它还具有较长的充放电循环寿命和较高的安全性能，能够实现快速充电和长时间使用。

超级电容器广泛应用于无人机、电动车辆等领域，能够满足高倍率放电和较小体积的需求。

添加剂对LiMn_2O_4锂离子电池性能的影响

第卷第期年月Chinese Battery Industry添加剂对LiMn 2O 4锂离子电池性能的影响刘云建1,2，李新海2，郭华军2，沈湘黔1(1.江苏大学材料科学与工程学院，江苏镇江212013；2.中南大学冶金科学与工程学院，湖南长沙410083）摘要：采用商品化的LiMn 2O 4和石墨作为正负极材料制作锰酸锂动力电池，并利用XRD 、SEM 等分析手段表征了LiMn 2O 4原料。

研究了MgO,LiF 和Li 2CO 3添加剂对电池性能的影响。

研究发现，添加2%wt 的LiF 能够有效地提高LiMn 2O 4的放电比容量和循环性能，放电比容量最高达到107.5mAh/g ，100次循环后电池容量保持率为最高为93%，而纯LiMn 2O 4的放电比容量只有105mAh/g ，100次循环容量保持率为91.1%。

研究认为，添加剂能够有效地降低电解液中的HF 的含量，并且能够增强正负极表面SEI 膜的致密性，减少正极材料和电解液的接触面积，进而改善了锰酸锂电池的电化学性能。

关键词：锰酸锂电池；添加剂；电化学性能中图分类号：TM912.9文献标志码：A文章编号：1008-7923（2010）04-0197-05Study on the improvement of cycling performanceof manganese spinel batteryLIU Yun-jian 1,2,LI Xin-hai 2,GUO Hua-jun 2,SHEN Xiang-qian 1(1.School of Material Science and Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang ,Jiangsu 212013,China;2.School of Metallurgical Science and Engineering,Central South University,Changsha,Hunan 410083,China)Abstract :The power battery was manufactured with the commercial LiMn 2O 4and graphite.Structure and morphology of the LiMn 2O 4raw material were observed by XRD and SEM technique,respectively.The effects of additives such as MgO,LiF and Li 2CO 3on performance were studied.The results showed that the capacity and cycling performance of LiMn 2O 4electrode were improved by 2%wt LiF added.The capacity of LiMn 2O 4with additive was 107.5mAh/g and the capacity retaining was 93%after 100cycles.While the capacity of pristine LiMn 2O 4was 105mAh/g and the capacity retaining was 91.1%after 100cycles.It was pointed out that the additive could restrain the creation of HF in the electrolyte.The SEI film could be improved with additive and the contact area between cathode electrode and electrolyte,which resulted in better electrochemical performance.Key words:LiMn 2O 4battery;additive;electrochemical performance尖晶石型LiMn 2O 4具有资源丰富、能量密度高、成本低、无污染、安全性好等优点[1-5]，被公认为是锂离子动力电池正极材料的首选。

温度和添加剂对锂硫电池自放电的影响

收稿日期：2010-07-30 作者简介：熊仕昭（1985- ），男，湖北省人，硕士生。 Biography: XIONG Shi-zhao(1985-), male, candidate for master.
以锂为负极、单质硫为正极活性组分的锂-硫电池，正极材料具有比容量高、价廉易得及环境友好等优点，其正极理论比容量达 1 675 mAh/g，可望达到的
均溶剂化半径，kB=1.38×10-23，电解液黏度为 1 mol/L
三氟甲基磺酰亚胺锂/二氧戊烷-乙二醇二甲醚的电
解质溶液在不同温度下测量得到。
表 1 不同温度下聚硫离子在电解液中的扩散系数 Table 1 The diffusion coefficient of Sn2- in electrolyte
单质硫与超导黑质量比例为 3∶1，单质硫与炭黑球磨粉碎混匀后，加热熔融，得碳硫复合物。按碳硫复合物∶乙炔黑∶超导黑∶黏合剂(PEO 或水性黏合剂)质量比例为 70∶10∶10∶10，将碳硫复合物与炭黑球磨混匀后，加入黏合剂/分散介质混合物，球磨混匀，制成正极浆料，将浆料均匀地涂于 20 μm 厚的铝集流体上，60 ℃真空干燥 12 h，辊压制成电极片。 1.3 电化学性能测试
800
低平台比容量
700
100
高0 30 40 50 T/℃
图 2 锂硫电池不同温度搁置 24 h 后各平台比容量的变化
Fig.2 Changes of the specific capacity of lithium-sulfur
batteries shelved at different temperatures for 24 h

如何解决三元材料技术及安全难题

如何解决三元材料技术及安全难题由于美国3M公司最早申请了三元材料的相关专利，而3M是按照镍锰钴(NMC)的循序来命名三元材料的，所以国际上普遍称呼三元材料为NMC。

但是国内出于发音的习惯一般称为镍钴锰(NCM)，这样就带来了三元材料型号的误解，因为三元材料的名称比如333、442、532、622、811等都是以NMC的顺序来命名的。

而BASF则是因为购买了美国阿贡国家实验室(ANL)的相关专利，为了显示自己与3M的“与众不同”并且拓展中国市场，而故意称三元材料为NCM。

三元材料(NMC)实际上是综合了LiCoO2、LiNiO2和LiMnO2三种材料的优点，由于Ni、Co和Mn之间存在明显的协同效应，因此NMC的性能好于单一组分层状正极材料，而被认为是最有应用前景的新型正极材料之一。

三种元素对材料电化学性能的影响也不一样，一般而言，Co能有效稳定三元材料的层状结构并抑制阳离子混排，提高材料的电子导电性和改善循环性能。

但是Co比例的增大导致晶胞参数a和c减小且c/a增大，导致容量降低。

而Mn的存在能降低成本和改善材料的结构稳定性和安全性，但是过高的Mn 含量将会降低材料克容量，并且容易产生尖晶石相而破坏材料的层状结构。

Ni 的存在使晶胞参数c和a增大且使c/a减小，有助于提高容量。

但是Ni含量过高将会与Li+产生混排效应而导致循环性能和倍率性能恶化，而且高镍材料的pH值过高影响实际使用。

在三元材料中，根据各元素配比的不同，Ni可以是+2和+3价，Co一般认为是+3价，Mn则是+4价。

三种元素在材料中起不同的作用，充电电压低于4.4V(相对于金属锂负极)时，一般认为主要是Ni2+参与电化学反应形成Ni4+;继续充电在较高电压下Co3+参与反应氧化到Co4+，而Mn则一般认为不参与电化学反应。

三元材料根据组分可以分为两个基本系列：低钴的对称型三元材料LiNixMnxCo1-2xO2和高镍的三元材料LiNi1-2yMnyCoyO2两大类型，三元材料的相图如上图所示。

电解液在动力电池中的作用与组成

电解液在动力电池中的作用与组成电解液是动力电池中的关键组成部分，其质量和性能对电池的性能和成本有着重要影响。

本文将介绍电解液在动力电池中的作用、组成以及未来的发展趋势。

一、电解液的作用电解液在动力电池中扮演着至关重要的角色。

它能够提供锂离子迁移的通道，确保电池在充放电过程中的正常运行。

同时，电解液的稳定性、导电性和化学反应活性等特性对电池的能量密度、充放电速率和循环寿命有着直接的影响。

二、电解液的组成电解液主要由溶质、有机溶剂和添加剂三部分组成。

1.溶质：主要为锂盐，是锂离子的来源，能够确保电池在反复充放电过程中有足够的锂离子参与，成本占比最高，质量占比在10%-12%。

常用的锂盐包括六氟磷酸锂（LiPF6）、四氟硼酸锂（LiBF4），以及新型锂盐双氟磺酰亚胺锂（LIFSI）等。

随着新能源汽车产业对动力电池能量密度、安全性能等要求的不断提升以及正极材料高镍化发展的趋势，需要更高性能的电解液与之相匹配。

在电解液三大组分中，溶剂的变化不大，提升性能的关键在于锂盐和添加剂。

电解质锂盐决定了电解液的基本理化性能，是电解液成分中对锂电池特性影响最重要的成分，电解质锂盐、添加剂，以及电解液的配方是电解液的核心技术所在。

根据性能要求不同，锂盐可以采用单一种类锂盐、混合锂盐或把另一种锂盐作为添加剂。

动力电池电解液厂商主要通过探索新型电解质锂盐、添加剂或调整电解质锂盐、添加剂、溶剂的配比，从而使动力电池电解液具有更高的比能量、功率、安全性，以及更宽的工作温度。

目前考虑到电池成本、安全性能等综合因素，主流的电解质锂盐是六氟磷酸锂（LiPF6）。

LiPF6 具有较高的电化学可靠性、室温范围工作要求以及产业化规模效应带来的价格优势。

2.新型电解质锂盐双氟磺酰亚胺锂盐（LiFSI）、双三氟甲基磺酰亚胺锂（LiTFSI）等材料开始应用于电解液的配置中，从而达到适应电池能量密度提升、进一步提高电池全方位电化学性能的目的。

LiFSI 与LiPF6 相比，在热稳定性能、电导率、循环寿命、低温性能等有更优异的表现，可以显著弥补六氟磷酸锂的缺点，并能够很好的契合三元正极高镍化的趋势。

调频用锂离子电池倍率优化研究

调频用锂离子电池倍率优化研究
朱睿;赖力;候晓宝;廖小东;王晶
【期刊名称】《东方电气评论》
【年(卷),期】2024(38)3
【摘要】锂离子电池倍率性能是调频工况中的关键指标,基于结构及成型工艺的倍率优化是调频用电池技术发展方向。

本文通过对铝箔、导电剂、负极以及SEI膜进行修饰或者优化,研究了不同工艺对倍率性能的影响。

研究发现(1)涂层铝箔的膜片电阻和电池内阻均比常规铝箔低,有较好的倍率特性;(2)链状导电剂比点状导电剂的倍率特性总体上来说差异不大,但有轻微的趋势显示,链状导电剂优于点状导电剂;(3)油性负极因PVDF的微孔作用,在电池的首次效率不高的前提下,显示出了较好的倍率特性;(4)化成的SEI膜越薄,对倍率特性越有优势,但由于薄的SEI膜稳定性不足,导致循环性能较差。

【总页数】4页(P15-18)
【作者】朱睿;赖力;候晓宝;廖小东;王晶
【作者单位】东方电气集团科学技术研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM912
【相关文献】
1.长寿命高倍率锂离子电池的开发及工艺优化
2.锂离子电池在不同倍率循环的阻抗特性研究
3.隔膜对于锂离子电池倍率性能的影响的研究进展
4.基于大倍率电流脉冲的动力锂离子电池阻抗模型优化
5.考虑倍率特性的调频用储能电池优化配置
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高温Ni-MH动力电池Ni(OH)正极用的复合添加剂及制备方法和应用[发明专利]

专利名称：高温Ni－MH动力电池Ni(OH)正极用的复合添加剂及制备方法和应用
专利类型：发明专利
发明人：吴伯荣,樊晓光,朱磊,简旭宇,成艳,陈晖,谢守韫,蒋利军
申请号：CN200610165368.9
申请日：20061220
公开号：CN101207203A
公开日：
20080625
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种高温Ni－MH动力电池Ni(OH)正极用的复合添加剂及制备方法和应用。

该复合添加剂是由氢氧化钾的浓度为5～7mol/L的氢氧化钾水溶液、氨的浓度为10～13mol/L的氨水溶液、含有CoCl，以及含有YCl、LuCl、ErCl、YbCl和LaCl中任意一种或几种以上的混合盐溶液以流速比为(30～60)∶(10～20)∶100分别连续输入到基液中进行反应，再经固液分离制成的，其中，在所述的混合盐溶液中，Co浓度控制为1～2.5mol/L，Co与Y、Lu、Er、Yb和La的一种或几种元素总量M的摩尔比控制为5∶1～5∶2。

将12重量份的Ni(OH)粉和0.834重量份的复合添加剂制成极片。

提高了电极制备的可重复性，降低了成本，并更大程度的提高了Ni－MH电池Ni(OH)正极在高温环境下的充电效率。

申请人：北京有色金属研究总院
地址：100088 北京市新街口外大街2号
国籍：CN
代理机构：北京北新智诚知识产权代理有限公司
代理人：程凤儒
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磷酸铁锂动力电池产品的高倍率放电特性分析

磷酸铁锂动力电池产品的高倍率放电特性分析磷酸铁锂动力电池是一种新型的锂离子电池，具有高能量密度和长循环寿命的特点，在电动汽车和储能系统等领域有着广泛的应用。

在使用磷酸铁锂电池时，高倍率放电特性是其性能评估的重要指标之一。

本文将对磷酸铁锂动力电池产品的高倍率放电特性进行详细分析。

一、磷酸铁锂电池高倍率放电特性的意义磷酸铁锂电池在高倍率放电工况下能否保持较高的放电容量和稳定的电压输出，直接关系到其在电动汽车等领域的实际应用。

高倍率放电特性好的电池能够满足瞬时大电流输出的需求，提供持续稳定的动力。

因此，分析磷酸铁锂电池的高倍率放电特性对于产品性能的评估和改进具有重要的理论和实际意义。

二、磷酸铁锂电池高倍率放电特性的影响因素1. 电池材料特性：磷酸铁锂正/负极材料的粒度、比表面积、电导率等参数会影响电池的倍率性能。

合理选择和优化材料有利于提高电池的高倍率放电特性。

2. 电池内阻：电池内部的电阻对于高倍率放电特性有着重要影响。

电池内阻越低，高倍率放电时能够更好地满足大电流输出需求。

3. 温度：温度是磷酸铁锂电池的性能与倍率特性之间的重要联系。

适宜的温度范围有利于提高电池的高倍率放电性能。

4. 储存充电：磷酸铁锂电池在长期储存后进行充电，能够提高其高倍率放电特性。

因此，适当的储存充电操作是提高电池性能的有效手段。

三、磷酸铁锂电池高倍率放电特性测试方法磷酸铁锂电池的高倍率放电测试可以采用恒功率放电或恒流放电方法。

在测试过程中，需要严格控制电池的温度，避免因过高的温度导致电池性能下降。

同时，应根据实际应用需求设定合适的倍率，进行相应的测试。

四、磷酸铁锂电池高倍率放电特性分析分析磷酸铁锂电池高倍率放电特性时，通过测试得到的放电曲线可以进行直观的评估。

在高倍率放电时，如果电池能够保持较高的放电容量和稳定的电压输出，说明其高倍率放电特性较好。

另外，通过对磷酸铁锂电池材料、内阻、温度等因素的分析，可以进一步明确高倍率放电特性受到的影响，并提出相应的改进策略。

学习任务3-1 动力电池认识

本学习任务主要学习纯电动汽车动力电池及辅助储能装置、电池管理系统的结构原理，动力电池技术状况检测、安装、连接、使用、维护及电源系统常见故障的诊断排除方法。
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学习任务3-1 动力电池认识
学习目标： 1.能够正确描述纯电动汽车储能装置种类。 2.能够正确描述纯电动汽车动力电池种类。 3.能够正确解释蓄电池的各项性能指标。 4.能够简单说明我国动力电池应用状况。 5.能够正确描述纯电动汽车用各类动力电池的结构原理、特点及应用。 6.能够正确描述纯电动汽车辅助储能装置的种类及各类型储能装置的特点。
四、镍-氢(Ni-MH)电池
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1.构造镍-氢电池的正极，是球状氢氧化镍粉末与添加剂钴等金属、塑料和黏合剂等制成的涂膏，用自动涂膏机涂在正极板上，然后经过干燥处理成发泡的氢氧化镍正极板。镍-氢电池的负极是储氢合金。电解质是水溶性氢氧化钾和氢氧化锂的混合物。
四、镍-氢(Ni-MH)电池
1.纯电动汽车储能装置种类 LOGO
动力蓄电池（以下简称动力电池）、超级电容、飞轮电池等，目前应用较多的是动力电池和超级电容两种。
2.纯电动汽车动力电池种类 LOGO
纯电动汽车所需要的理想能源应该满足以下要求。 ① 持续稳定的大电流放电，能够保证汽车保持一定的行驶速度。 ② 有短暂大电流放电的能力，保证汽车在加速、上坡时有足够的动力。 ③ 能一次性提供足够的能源，保证汽车有一定的续驶里程。
二、动力电池的性能指标 LOGO
1）电压（V）（1）电动势。电池正极和负极之间的电位差，通常用符号E表示。（2）开路电压。电池在开路时的端电压，一般开路电压与电池的电动势近似相等。（3）额定电压。电池在标准规定条件下工作时应达到的电压。（4）工作电压(负载电压、放电电压）。在电池两端接上负载R后，在放电过程中显示出的电压。

一种Ni-MH动力电池负极用的复合粘结剂[发明专利]

(10)申请公布号 (43)申请公布日 2010.06.23*CN101747571A*(21)申请号 200810227759.8(22)申请日 2008.12.02C08L 27/18(2006.01)C08L 9/06(2006.01)C08L 1/26(2006.01)H01M 4/62(2006.01)H01M 4/04(2006.01)(71)申请人北京有色金属研究总院地址100088 北京市新街口外大街2号(72)发明人钟晓亮朱磊简旭宇尉海军王忠蒋利军刘晓鹏(74)专利代理机构北京北新智诚知识产权代理有限公司 11100代理人程凤儒(54)发明名称一种Ni-MH 动力电池负极用的复合粘结剂(57)摘要一种Ni-MH 动力电池负极用的复合粘结剂，由下述重量配比的成分组成：羟丙基甲基纤维素(HPMC)0.15重量份～0.35重量份、羧甲基纤维素钠(CMC)0.15重量份～0.35重量份、含60重量％聚四氟乙烯(PTFE)的水悬浊液0.15重量份～0.35重量份和含50重量％丁苯橡胶(SBR)的水悬浊液0.15重量份～0.35重量份。

一种采用Ni-MH 动力电池负极用的复合粘结剂制备负极片的方法，(1)将羟丙基甲基纤维素(HPMC)和羧甲基纤维素钠(CMC)加入水搅拌，再添加乙炔黑，搅拌；(2)加水；(3)添加储氢合金粉，滴加聚四氟乙烯(PTFE)的水悬浊液和丁苯橡胶(SBR)的水悬浊液；(4)得到浆料后密封静置；(5)将浆料涂在泡沫镍上，制成负极片。

本发明的复合粘结剂降低了成本，提高了Ni-MH 电池负极在低温高倍率环境下的容量和充电效率。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页说明书 5 页附图 2 页CN 101747571 AC N 101747571 A1.一种Ni-MH动力电池负极用的复合粘结剂，其特征在于，该复合粘结剂是由下述重量配比的成分组成：羟丙基甲基纤维素(HPMC)0.15重量份～0.35重量份、羧甲基纤维素钠(CMC)0.15重量份～0.35重量份、含60重量％聚四氟乙烯(PTFE)的水悬浊液0.15重量份～0.35重量份和含50重量％丁苯橡胶(SBR)的水悬浊液0.15重量份～0.35重量份。

氧化物添加剂对Ni_MH动力电池低温高倍率放电性能的影响

第17卷　第1期2010年2月金属功能材料Metallic Functional Materials Vol 117,　No 11February ,　2010氧化物添加剂对Ni/M H 动力电池低温高倍率放电性能的影响钟小亮,朱　磊,简旭宇,尉海军,王　忠(北京有色金属研究总院能源材料与技术研究所,北京　100088)摘　要:研究了不同氧化物添加剂(CoO ,CuO ,La 2O 3,和Y 2O 3)在高倍率和低温放电条件下对负极性能的影响及机理。

实验主要测试的性能有低温放电容量,高倍率(1C ,3C ,5C 和10C )放电容量、充放电电压平台、循环寿命、循环伏安特性和交流阻抗谱,并且分别用SEM 、EDS 分析了极片的表面形貌和成分。

关键词:Ni/M H ;动力电池;氧化物添加剂;低温;高倍率中图分类号:TM91212 文献标识码:A 文章编号:1005-8192(2010)01-0053-05Influence of Oxide Additive on Low T emperature and High 2rate Discharge Performanceof Ni/M H Pow er B atteriesZHON G X iao 2liang ,ZHU Lei ,J AN E Xu 2yu ,YU Hai 2jun ,W AN G Zhong(Energy Materials and Technology Research Institute ,G eneral Research Institute forNonferrous Metals ,Beijing 100088,China )Abstract :In this paper ,the influences of different oxide additive (La 2O 3,Y 2O 3,CuO ,and CoO )on low tempera 2ture and high 2rate discharge performances for the negative electrode of Ni/M H battery and mechanism have been studied 1Electrochemical measurements have been conducted to investigate capacity ,charge 2discharge performance ,cyclic voltammetry and electrochemical impedance characteristics 1The surface morphologies and compositions have been investigated by SEM and EDS 1K ey w ords :Ni/M H ;power batteries ;oxide additive ;low temperature ;high 2rate作者简介:钟小亮(1982-),男,江西吉安人,硕士研究生,研究方向:镍氢动力电池负极。

铁锰双组分氧化物催化剂低温催化还原性能表征研究

温ＳＣＲ反应进行的物相结构
３结论
铁锰双组份复合的金属氧化物催化剂具有利于低温ＳＣＲ反应进
芎
行的物相结构．较高的比表面积．从而催化剂在单位面积内的有利于
８誊
ＮＨ，低温选择性催化还原ＮＯ的催化活性位数增加。
氅
尝
【参考文献】
［１］钟标城．铁锰双组分催化剂低温选择性催化还原ＮＯ性能研究『Ｊ１ｌ科技视界，
２０１３（１０）：３０—３０ｆ２］钟标城同广英．叶代启．Ｆｅ掺杂对Ｍｎ０ｘ催化剂结构性质及低温ＳＣＲ反应
表１单双组份氧化物催化剂的子Ｌ容、比表面积和平均孔径
样品
空隙体￣＇Ｒ（ｃｍ３／ｇ１比表［￣（ｍ２／ｇ１
孔径ｒｎｍ１
难．其晶化度很低，可能部分氧化物呈无定形结构，这种结构在前人研究中表明有利于质子的快速嵌入和脱嵌的．可使得催化剂表面颗粒和体相范围内产生快速、可逆的吸／脱附及氧化／还原反应．有利于催化反
仪，主要参数为：ＣｕＫｃＬ射线，扫描范围（２）为５—９０。，操作电流为４０ｍＡ，Ｍｎ３０物相．同时含有少量的Ｍｎ２０物相。这都说明．铁的引入对
操作电压为４０ｋＶ
ＭｎｚＯ向Ｍｎ０４相态的转变起到一定的促进作用。随着Ｆｅ的逐渐增
ＢＥＴ表征是在ＭｃｉｏｒｍｅｒｔｉｃｓＡＳＡＰ一２０２０化学和物理吸附仪上进多．样品的ＸＲＤ衍射图谱发生了明显的变化．ＦｅｆＯ－３１一ＭｎＯｘ的ＸＲＤ
ＭｎＯ
Ｏ．１１
１３．６３
１３．２Ｏ

《储能科学与技术》2020年第9卷主要栏目分类索引

2020年第9卷储能科学与技术《储能科学与技术》2020年第9卷主要栏目分类索引（括号中数字依次表示年-期-起始页）学术争鸣锂硫二次电池之我见……………………………………（2020-1-1）锂硫电池的实用化挑战………………………………（2020-2-593）关于动力电池梯次利用的一些思考…………………（2020-2-598）钠离子电池机遇与挑战………………………………（2020-3-757）电化学电容器正名…………………………………（2020-4-1009）热点点评锂电池百篇论文点评（2019.10.01—2019.11.30）……（2020-1-5）锂电池百篇论文点评（2019.12.1—2020.01.31）…（2020-2-603）锂电池百篇论文点评（2020.02.01—2020.03.31）…（2020-3-762）锂电池百篇论文点评（2020.04.01—2020.05.31）………………………………………………………（2020-4-1015）锂电池百篇论文点评（2020.06.01—2020.07.31）………………………………………………………（2020-5-1428）锂电池百篇论文点评（2020.08.01—2020.09.30）………………………………………………………（2020-6-1812）储能材料与器件MOFs及其衍生物作为锂离子电池电极的研究进……（2020-1-18）钾离子电池负极材料研究进展………………………（2020-1-25）燃料电池传热传质分析进展综述……………………（2020-1-40）络合剂对铁基普鲁士蓝结构及储钠性能的影响……（2020-1-57）高温热处理对三维多孔石墨烯电化学性能的影响…（2020-1-65）石墨烯导电添加剂在锂离子电池正极中的应用……（2020-1-70）实用化软包装锂硫电池电解液的研究………………（2020-1-82）高温相变蓄热电暖器的数值模拟及验证……………（2020-1-88）泡沫铁对石蜡相变储热过程的影响…………………（2020-1-94）石蜡相变材料蓄热过程的模拟研究…………………（2020-1-101）金属泡沫/石蜡复合相变材料的制备及热性能研究…（2020-1-109）非水氧化还原液流电池研究进展……………………（2020-2-617）预锂化对锂离子电池贮存寿命的影响………………（2020-2-626）凝胶聚合物电解质在固态超级电容器中的研究进展…………………………………………………………（2020-3-776）无纺布隔膜用于锂离子电池的研究进展……………（2020-3-784）水合盐热化学储热材料的研究进展…………………（2020-3-791）基于超级电容器的MnO2二元复合材料研究进展…（2020-3-797）AgF预处理稳定化锂负极及其在锂氧气电池中的应用…………………………………………………………（2020-3-807）高镍三元锂离子电池循环衰减分析及改善…………（2020-3-813）水热-炭化法制备菱角壳基硬炭及其储锂性能……（2020-3-818）高首效长寿命硅碳复合材料的制备及其电化学性能…………………………………………………………（2020-3-826）基于三维分层结构的锂离子电池电化学-热耦合仿真及极耳优化…………………………………………………………（2020-3-831）弯曲角度对扁平热管传热性能的影响………………（2020-3-840）熔盐法再生修复退役三元动力电池正极材料………（2020-3-848）泡沫铅板栅的比表面积对铅酸电池性能的影响……（2020-3-856）石墨烯在锂离子电容器中的应用研究进展………（2020-4-1030）冷冻干燥辅助合成MnO/还原氧化石墨烯复合物及其电化学性能………………………………………………………（2020-4-1044）高倍率双层碳包覆硅基复合材料的制备研究……（2020-4-1052）极耳排布对AGM铅炭电池性能的影响……………（2020-4-1060）Sm对La0.5Nd0.35-xSmxMg0.15Ni3.5合金晶体结构和储氢性能的影响………………………………………………（2020-4-1066）储释冷循环对岩石材料性能的影响………………（2020-4-1074）矩形单元蓄热特性及结构优化……………………（2020-4-1082）低熔点四元硝酸盐圆管内受迫对流换热特性……（2020-4-1091）泡沫铁/石蜡复合相变储能材料放热过程及其热量传递规律………………………………………………………（2020-4-1098）纳米增强型复合相变材料的传热特性………………（2020-4-1105）铌元素在锂离子电池中的应用……………………（2020-5-1443）有机物衍生的锂硫电池正极材料研究进展………（2020-5-1454）赝电容特性的三维SnS2/碳复合材料的制备及其储锂性能………………………………………………………（2020-5-1467）NASICON结构Li1+xAlxTi2−x(PO4)3（0≤x≤0.5）固体电解质研究进展………………………………………………（2020-5-1472）锂离子电池极片层数对热积累效应的影响………（2020-5-1489）锌空气电池非贵金属双功能阴极催化剂研究进展………………………………………………………（2020-5-1497）液晶电解质在锂离子电池中的应用进展…………（2020-6-1595）基于溶解沉积机制锂硫电池的研究进展简评……（2020-6-1606）锂离子电池硅基负极比容量提升的研究进展……（2020-6-1614）锂金属电池电解液组分调控的研究进展…………（2020-6-1629）废旧锂离子电池有机酸湿法冶金回收技术研究进展………………………………………………………（2020-6-1641）纳米二氧化硅改性PV 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高倍率的动力电池瞬间放电电流大小是多少？

高倍率的动力电池瞬间放电电流大小是多少？高倍率的动力电池瞬间放电电流大小也叫电池的最大脉冲放电电流大小，其瞬时放电电流大小是多少不仅是跟电池种类和生产制造采用的工艺有关，还跟电池电芯包装有关。

行里面电池厂家对高倍率的动力电池瞬间放电电流大小的定义一般是使用放电倍率C来表示的。

假如说一个1000mAh容量大小的电池，那么它的1C放电倍率大小就是1A，而对于高倍率电池来说，厂家对电芯的放电倍率一般有最大短时间放电倍率大小（一般是指3秒以内的放电电流大小）、稳定放电倍率大小和瞬时放电倍率大小（一般指的是1秒以内的脉冲电流）。

比如说，这个1000mAh容量大小的电池，厂家说其瞬时放电倍率是150C，那么其能承受的最大脉冲电流大小就是150A，如果说是稳定放电倍率是40C的话，那么其就可以持续放电电流大小是40A，当然很多电池厂家在配电池保护板的时候，是会做放电电流大小的限制的，用以保护电池的安全使用。

从电池种类和生产制造采用的工艺以及包装上来说，高倍率的动力电池瞬时放电电流最大最好的是采用叠片工艺生产制造的软包锂电池。

因为采用叠片工艺制造的电芯不仅有利于降低电池的内阻，还有利于做更大的电池极耳，更大的极耳面积又有利于进一步降低内阻，进而利于大倍率电流放电性能的发挥。

目前市场上高倍率动力电池的种类主要有镍氢电池和动力锂电池这两种，而动力锂电池又有圆柱钢壳锂离子电池、铝壳锂离子电池、软包聚合物锂电池、软包磷酸铁锂电池和圆柱钢壳磷酸铁电池、铝壳磷酸铁锂电池这些，它们的放电倍率性能优势排行具体如下：高倍率放电性能由大到小的排序如下：软包聚合物锂电池＞软包磷酸铁锂电池＞铝壳锂离子电池＞铝壳磷酸铁锂电池＞圆柱钢壳锂离子电池＞镍氢电池。

这个主要是说，要按照最高生产制造标准进行生产出来的电芯来做的比较。

总结：高倍率的动力电池瞬间放电电流大小没有固定的值，因为这个主要是有电池本身在生产制造的时候，所使用的原材料配方和生产制造工艺以及制造技术水平高低决定，也就是厂家制造出来之后，进行检测之后做出相应的说明，说明该批电池的最大瞬间放电电流是多大就是多大。