锂离子电池的低温性能改善
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至 ４２Ｖ转 恒 压 充 电 至 ０Ｏ ． ． Ｃ，然 后 在 一０℃ 的低 ５ ４
急剧 降低 ． 另外锂 离子在 低温 下在 石墨 负极 中扩
散 速 度 也 变 慢 ， 两 者 均 会 导 致 电 池 的极 化 急 剧 这 增大 ， 而严重影 响电池低温性能 。 从 本 文 作 者 以 ＩＰ ７／ ４ ９ Ｎ Ｐ ８ ３ ／ ５为 载 体 进 行 研 究 ． 保 证 正 负 极 颗 粒 度 、 片 厚 度 、 膜 厚 度 的 在 极 隔 前 提 下 试 图 通 过 优 化 电 解 液 和 导 电 剂 的 种 类 及 用 量 来 改 善 锂 离 子 电 池 的 一０Ｃ 温 放 电 容 量 。 ４ ｑ低
额 定 容 量 为 ２ ５ ｍＡ ７ ０ ｈ的 Ｉ Ｐ ７ ／ ４ ９ Ｎ Ｐ ８ ３ ／ ５锂 离 子 电 池为 例 ， ４ ￣ ， 极 中添 加 了 Ｃ Ｔ 在＿０Ｃ下 负 Ｎ Ｓ的 电池 的 放 电 电压 平 台 比负极 中 添加 Ｓ Ｐ的 电池 的放 电 电压 平 台提高 ０１Ｖ， ．７ 低温 放 电容 量 提高 了 ７５ 。 ．％ 关键 词 ： 离子 电池 ； 纳米 管 ；４ ￣ 低温 放 电 ； 锂 碳 －０Ｃ 电解 液 中图分 类 号 ：Ｍ １ Ｔ ９ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：６ １９ ０ （０ １ ０ ．０ ６０ １７ ．９ ５ ２ １ ）４０ ０ ．３
主要 因 素 研 究 相 对 较 少 。在 低 温 下 电解 液 电导 率
电 池 在 室 温 （３ ２ ℃下 以 Ｏ２ ２± ） ． Ｃ恒 流 充 电 ０ 至 ４２Ｖ 转 恒 压 充 电 至 Ｏ０ 然 后 在 （３ ２ ． ．５Ｃ， ２ ± ）℃ 下 以 ０２ ．０Ｃ放 电 到 ２５Ｖ， 录 放 电 容 量 。 ． 记 电 池 在 室 温 （３ ２ ｏ下 以 ０２ ２ ＿ ）Ｃ ＋ ．０Ｃ恒 流 充 电
传 统 锂 离 子 电 池 的 工 作 温 度 一 般 为 ．０～ ２ ５ ℃．但某些特殊领域对 锂离子 电池使用温 度拓 ５ 宽为． ～ ５ ，而传统锂离 子电池在一０ ４ ５℃ ０ ４ ℃的放 电
容 量 只有 室 温 容 量 的 ３ 左 右 ， 别 锂 离 子 电池 Ｏ 个 在 一０【 温下 甚 至启 动 不 了 。 ４ ｏ低 ＝
极 为人 造 石 墨 （ 海 产 ，９９ ） 隔膜 为 Ｃ ｌ ｒ 珠 ９ ．％ ， ｅａ ｇｄ ２ ０ （ 国产 ）外包装 为铝塑包装膜 ， ５０ 美 ， 制作成标称
容 量 为 ２ ５ ｈ的 Ｉ Ｐ ７ ／ ４ ９ ７ ０ｍＡ Ｎ Ｐ ８ ３ ／ ５型 号 电池 ， 在 手 套 箱 内 分 别 注 入 电解 液 Ａ（ 家 港 产 ） 电 解 液 张 、
一
Ｂ（ 苏州产 ） 电解液 Ｃ 深圳 产 ）各 生产 ５ 、 （ ， ０只 ， 分
别 标 记 为 Ａ、 Ｃ 电池 ， 测 试 最 终 确 定 采 用 电 解 Ｂ、 经 液 Ｂ（ 州 产 ） 然 后 再 分 别 在 负 极 中 添 加 １ 的 苏 。 ｓ Ｐ和 ｌ 的 Ｃ Ｔ ， 生 产 ５ ％ Ｎ ｓ各 ０只 ． 究 电解 液 、 研 导 电剂 对 电池 低 温 放 电 性 能 的影 响 。
１ ２ 性 能 测 试 ．
４ ℃ 的低 温 放 电对 使 用 有 机 电解 液 的 锂 离 ０
子 电池 来 说 比较 苛 刻 ， 响锂 离 子 电 池 一ＯＩ 温 影 ４ ｃ低 ＝
采 用 Ｌ Ｐ Ｂ —１ Ｘ．Ｃ Ｔ ｌＯ锂 离 子 电 池 测 试 系 统 （ 武 汉 产 ） ＭＴ 一３ Ｓ １ 和 Ｃ ６ Ｃ １Ｃ恒 温恒 湿 箱 （ 莞 产 ） 行 东 进
侯 文 秀 １． ， 肖晶 晶 ２
（ ． 大 学化 学 与分 子学 院 ， 北 武 汉 ４ ０ ７ ；． １武汉 湖 ３ ０ ２ ２武汉 力 兴 电源 股份 有 限公 司 ， 湖北 武汉 ，３ ２ ３ ４０ ２ ）
摘 要： 研究 了锂 离 子 电池碳 纳 米管 导 电剂 （ Ｎｒ） 电解 液对 锂 离子 电 池．０ Ｃ ｒ 、 ｓ ４ ℃低 温放 电性 能 的影 响 。 以
性能测试 。
性能 的 因素很多 ， 如正 负极颗 粒度 、 片厚 度 、 极 隔
膜 厚度 、 电解 液 、 电剂 等 。对 于 正 负 极 颗 粒 度 、 导
极 片 厚度 、 膜厚 度 大家研 究 较 多 ， 本 摸索 到 隔 基 了较成 熟 的工艺 。但对 于电解液 和导 电剂这两个
１ 实验
１ １ 实验 电 池 的 制 备 ．
２ 记 录放 电容量并跟常温容量做 比较 。 ．Ｖ， ５ 电池 在 室 温 （３ ２ Ｃ下 以 ０２ ２ ± ）ｏ ．０Ｃ恒 流 充 电
至 ４２Ｖ 转 恒 压 充 电 至 ００ ． ．５Ｃ，然 后 在 室 温 下 ， 用
一
正 极 为 ＬＮ ｏ２ （ 国产 ，９９ ）负 ｉｉ ￣ ０ 美 Ｃ ＿ Ｍｎ ９ ．％ ，
第４ ０卷 第 ４期 ２１ ０ １年 ４月 化来自工技术
与
开
发
Ｖｏ ． Ｎｏ４ １ ４０ ．
Ａｐ ．０１ ｒ２ １
Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ＆ Ｄｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｏ ｅ ｃ ｌ ｎ ｕ ｔ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆＣｈ ｍｉａ ｄ ｓｒ Ｉ ｙ
锂 离子 电池 的低 温性 能改 善
温 箱 中放 置 １ 。接 着 在 ０ｃ下 以 Ｏ２ ６ｈ ４ Ｃ ． Ｃ放 电 ０ 到 ２５Ｖ。 录 放 电平 台 和放 电 容 量并 跟 常 温 容 量 ． 记
做 比较 。
电 池 在 室 温 （３ ２ ℃下 以 ０２ ２± ） ．０Ｃ恒 流 充 电 至 ４２Ｖ转 恒 压 充 电 至 ００ ． ．５Ｃ．然 后 在 ５ Ｃ 低 ５ｃ 的 Ｉ 温 箱 中放 置 ８ｈ．接 着 在 ５ ５℃下 以 ０２ ．０Ｃ放 电 到
急剧 降低 ． 另外锂 离子在 低温 下在 石墨 负极 中扩
散 速 度 也 变 慢 ， 两 者 均 会 导 致 电 池 的极 化 急 剧 这 增大 ， 而严重影 响电池低温性能 。 从 本 文 作 者 以 ＩＰ ７／ ４ ９ Ｎ Ｐ ８ ３ ／ ５为 载 体 进 行 研 究 ． 保 证 正 负 极 颗 粒 度 、 片 厚 度 、 膜 厚 度 的 在 极 隔 前 提 下 试 图 通 过 优 化 电 解 液 和 导 电 剂 的 种 类 及 用 量 来 改 善 锂 离 子 电 池 的 一０Ｃ 温 放 电 容 量 。 ４ ｑ低
额 定 容 量 为 ２ ５ ｍＡ ７ ０ ｈ的 Ｉ Ｐ ７ ／ ４ ９ Ｎ Ｐ ８ ３ ／ ５锂 离 子 电 池为 例 ， ４ ￣ ， 极 中添 加 了 Ｃ Ｔ 在＿０Ｃ下 负 Ｎ Ｓ的 电池 的 放 电 电压 平 台 比负极 中 添加 Ｓ Ｐ的 电池 的放 电 电压 平 台提高 ０１Ｖ， ．７ 低温 放 电容 量 提高 了 ７５ 。 ．％ 关键 词 ： 离子 电池 ； 纳米 管 ；４ ￣ 低温 放 电 ； 锂 碳 －０Ｃ 电解 液 中图分 类 号 ：Ｍ １ Ｔ ９ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：６ １９ ０ （０ １ ０ ．０ ６０ １７ ．９ ５ ２ １ ）４０ ０ ．３
主要 因 素 研 究 相 对 较 少 。在 低 温 下 电解 液 电导 率
电 池 在 室 温 （３ ２ ℃下 以 Ｏ２ ２± ） ． Ｃ恒 流 充 电 ０ 至 ４２Ｖ 转 恒 压 充 电 至 Ｏ０ 然 后 在 （３ ２ ． ．５Ｃ， ２ ± ）℃ 下 以 ０２ ．０Ｃ放 电 到 ２５Ｖ， 录 放 电 容 量 。 ． 记 电 池 在 室 温 （３ ２ ｏ下 以 ０２ ２ ＿ ）Ｃ ＋ ．０Ｃ恒 流 充 电
传 统 锂 离 子 电 池 的 工 作 温 度 一 般 为 ．０～ ２ ５ ℃．但某些特殊领域对 锂离子 电池使用温 度拓 ５ 宽为． ～ ５ ，而传统锂离 子电池在一０ ４ ５℃ ０ ４ ℃的放 电
容 量 只有 室 温 容 量 的 ３ 左 右 ， 别 锂 离 子 电池 Ｏ 个 在 一０【 温下 甚 至启 动 不 了 。 ４ ｏ低 ＝
极 为人 造 石 墨 （ 海 产 ，９９ ） 隔膜 为 Ｃ ｌ ｒ 珠 ９ ．％ ， ｅａ ｇｄ ２ ０ （ 国产 ）外包装 为铝塑包装膜 ， ５０ 美 ， 制作成标称
容 量 为 ２ ５ ｈ的 Ｉ Ｐ ７ ／ ４ ９ ７ ０ｍＡ Ｎ Ｐ ８ ３ ／ ５型 号 电池 ， 在 手 套 箱 内 分 别 注 入 电解 液 Ａ（ 家 港 产 ） 电 解 液 张 、
一
Ｂ（ 苏州产 ） 电解液 Ｃ 深圳 产 ）各 生产 ５ 、 （ ， ０只 ， 分
别 标 记 为 Ａ、 Ｃ 电池 ， 测 试 最 终 确 定 采 用 电 解 Ｂ、 经 液 Ｂ（ 州 产 ） 然 后 再 分 别 在 负 极 中 添 加 １ 的 苏 。 ｓ Ｐ和 ｌ 的 Ｃ Ｔ ， 生 产 ５ ％ Ｎ ｓ各 ０只 ． 究 电解 液 、 研 导 电剂 对 电池 低 温 放 电 性 能 的影 响 。
１ ２ 性 能 测 试 ．
４ ℃ 的低 温 放 电对 使 用 有 机 电解 液 的 锂 离 ０
子 电池 来 说 比较 苛 刻 ， 响锂 离 子 电 池 一ＯＩ 温 影 ４ ｃ低 ＝
采 用 Ｌ Ｐ Ｂ —１ Ｘ．Ｃ Ｔ ｌＯ锂 离 子 电 池 测 试 系 统 （ 武 汉 产 ） ＭＴ 一３ Ｓ １ 和 Ｃ ６ Ｃ １Ｃ恒 温恒 湿 箱 （ 莞 产 ） 行 东 进
侯 文 秀 １． ， 肖晶 晶 ２
（ ． 大 学化 学 与分 子学 院 ， 北 武 汉 ４ ０ ７ ；． １武汉 湖 ３ ０ ２ ２武汉 力 兴 电源 股份 有 限公 司 ， 湖北 武汉 ，３ ２ ３ ４０ ２ ）
摘 要： 研究 了锂 离 子 电池碳 纳 米管 导 电剂 （ Ｎｒ） 电解 液对 锂 离子 电 池．０ Ｃ ｒ 、 ｓ ４ ℃低 温放 电性 能 的影 响 。 以
性能测试 。
性能 的 因素很多 ， 如正 负极颗 粒度 、 片厚 度 、 极 隔
膜 厚度 、 电解 液 、 电剂 等 。对 于 正 负 极 颗 粒 度 、 导
极 片 厚度 、 膜厚 度 大家研 究 较 多 ， 本 摸索 到 隔 基 了较成 熟 的工艺 。但对 于电解液 和导 电剂这两个
１ 实验
１ １ 实验 电 池 的 制 备 ．
２ 记 录放 电容量并跟常温容量做 比较 。 ．Ｖ， ５ 电池 在 室 温 （３ ２ Ｃ下 以 ０２ ２ ± ）ｏ ．０Ｃ恒 流 充 电
至 ４２Ｖ 转 恒 压 充 电 至 ００ ． ．５Ｃ，然 后 在 室 温 下 ， 用
一
正 极 为 ＬＮ ｏ２ （ 国产 ，９９ ）负 ｉｉ ￣ ０ 美 Ｃ ＿ Ｍｎ ９ ．％ ，
第４ ０卷 第 ４期 ２１ ０ １年 ４月 化来自工技术
与
开
发
Ｖｏ ． Ｎｏ４ １ ４０ ．
Ａｐ ．０１ ｒ２ １
Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ＆ Ｄｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｏ ｅ ｃ ｌ ｎ ｕ ｔ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆＣｈ ｍｉａ ｄ ｓｒ Ｉ ｙ
锂 离子 电池 的低 温性 能改 善
温 箱 中放 置 １ 。接 着 在 ０ｃ下 以 Ｏ２ ６ｈ ４ Ｃ ． Ｃ放 电 ０ 到 ２５Ｖ。 录 放 电平 台 和放 电 容 量并 跟 常 温 容 量 ． 记
做 比较 。
电 池 在 室 温 （３ ２ ℃下 以 ０２ ２± ） ．０Ｃ恒 流 充 电 至 ４２Ｖ转 恒 压 充 电 至 ００ ． ．５Ｃ．然 后 在 ５ Ｃ 低 ５ｃ 的 Ｉ 温 箱 中放 置 ８ｈ．接 着 在 ５ ５℃下 以 ０２ ．０Ｃ放 电 到