锂离子电池性能测试
锂离子电池的性能测试和评估方法
锂离子电池的性能测试和评估方法锂离子电池被广泛应用于电动工具、电动汽车、智能手机等领域，其性能测试和评估是确保其安全和可靠性的关键。
本文将介绍锂离子电池性能测试和评估的方法。
一、电池参数测量电池参数包括电压、容量、内阻等。
电压测量通常使用万用表或示波器进行，容量测量一般采用两种方法：恒流放电和恒压充电。
内阻测量可以使用交流阻抗或恒流放电两种方法。
二、循环寿命测试循环寿命测试是评估锂离子电池性能的重要方法。
这种测试是通过多次充放电循环模拟实际使用条件，来检测电池的使用寿命和容量衰减情况。
循环寿命测试一般通过三种方式进行：标准循环测试、特殊测试和实际使用情况测试。
三、温度性能测试锂离子电池的性能会受到温度的影响，因此在评估其性能时需要测试其温度性能。
这种测试通过在不同温度下进行充放电循环来模拟实际使用情况，并通过分析性能曲线来获得电池的温度特性。
四、安全性测试锂离子电池的安全性是重要的考量因素之一。
安全性测试主要包括高温暴露测试、穿刺测试和外力碰撞测试等。
通过这些测试可以评估锂离子电池的耐受性和耐用性，以及发生意外时的安全性能。
总的来说，锂离子电池性能测试和评估方法不仅仅局限于上述几种，还有其他的测试方法，如电化学阻抗谱分析法、电容分布分析法等。
但无论采用哪种方法，测试环境应该符合实际使用情况，并确保测试过程有足够的科学性和准确性。
随着科技的不断发展，锂离子电池的应用领域不断扩大，未来发展趋势和前景非常广阔。
一方面，锂离子电池在电动汽车、无人机和航空航天等领域的应用前景非常广阔。
尤其是在电动汽车领域，全球汽车市场逐渐向电动化转型，锂离子电池在其中有着不可替代的作用。
预计未来锂离子电池在电动汽车领域的市场规模将越来越大，技术也会不断推进，而锂离子电池在无人机领域的应用也在不断扩张。
另一方面，锂离子电池的研发方向主要是提升容量、增强安全性和延长寿命等方面。
未来，锂离子电池受欢迎的一个原因是很容易控制它的化学结构，使其在容量、安全性和生命周期方面进行研究。
锂电池性能测试简介
锂电池性能测试简介锂离子电池具备如下几个特性高能量密度、高操作电压、高输出功率、快速充电及低公害.所以虽然在单位能量价格上比起其它电池仍然偏高但仍为近年来各种先进电池中最被重视的商品化电池.所以在此以介绍锂离子电池为主. 1、极板性能测试锂离子电池一般是由正极含锂氧化物与负极碳材搭配组成.在组装一批新电池前正、负极材料将会被个别的制作Coin Cell半电池如LiMn2O4/Li半电池,藉此来测试单位电容量及充放电特性.藉由定电位仪所测得的电容量C-电压V变化关系.可从C-V曲线的最佳电位区间来决定充电截止电压与放电截止电压,再以实际活化物总量换算理论电容量,并估算充放电电流值.1、定电流定电压充电充电开始：以一定电流进行充电,待电池充电电压达设定值时再以设定电压值进行充电之方式.当锂离子电池于不当的电压充电时极易影响到循环寿命甚至将使电解液分解而产生危险.因此不能使用像镍镉、镍氢电池所通用的定电流充电法,以避免上述的问题.锂离子电池较宜使用定电压充电法,但必须有精确充电截止电压位准控制,否则仍会有充电不足或循环寿命降低的问题.准定电压式充电就是一例.定电流定电压充电法CC-CV既有CC充电的速率充电即可达充电截止电压又有CV的精准.曲线C-V曲线是描充电池在充电、放电过程中电压及电容量间的关系.充电曲线能让工程师了解如何设计电池充电器,而放电曲线能使工程师在设计电路时正确的掌握电池的特性.例如最佳的工作电压、不同温度C-rate下的电池电容量.我们也可从电池目前的电压对照C-V 曲线：以斜率大小负值概略估算电池的残存容量Residual Capacity.因此C-V 曲线是了解电池的重要工具. 2、分电池Cell 性能测试已组装之分电池,俗称单位电池以下简称电池.在组装后静置8-12小时后为让电解液充份浸润极板,即依下列程序进行测试作业.3、测量电池内部阻抗电池上架化成俗称活化之前及下架后皆经测量电池阻抗值.待测试后此数据合并电池电容量值以为电池组分级选之用.一般状况下,电池阻抗愈低,电池性能愈好,整体表现也愈佳. 2.电池化成活化Formation锂离子电池的化成：除了是使电池作用物质藉第一次充电转成正常电化学作用外也是使负极极板生成钝化膜的重要程序.一般相信钝化膜在锂离子电池的电化学反应中对于电池的稳定扮演着相当重要的角色.也因此各电池制造商除将材料及制程列为机密外化成条件也被列为该公司电池制造的重要机密.相同于极板测试：将电池实际活化物总量换算理论电容量,以低C-rate 作为充电电流值.☆以定额电流将电池在N 小时内做完全放电获得在此电流下之N 小时率容量C N .因此充、放电电流可以C-rate 即C N 的系数来表示其大小,关系如下式：I=M C NI ：充、放电电流大小mA M ：倍率C-ratehr -1C：N小时内完全放电的额定电容量mAhrN=300mAhr,则C-rate为之充、放电电流大小将例如：电池之5小时率容量C5是：I=M C= hr-1300mAhr=150mA5电池化成过程中会有大量的能量耗损,最可能是用于钝化膜的形成.3.电池电容量测试一般电池电容量测试是选取化成后电池三组每组3至5颗再依下列步骤进行充放电.充放电过程以10分钟为一个取样单位记录每一电池的电池电压、充放电流另外对充、放电容量采取积分记录.电池化成后最初的几次充放电会因为电池的不可逆反应使得电池的放电电容量在初期会有减少的情形.电池的放电电容量自向下减少.待电池电化学状态稳定后电池容容量即趋平稳.因此有些化成程序亦包含了数十次的充放电循环以达到稳定电池的目的.不同C-rate的放电会影响到放电容量.4.循环寿命测试选取化成后电池三组每组3到5颗依下列步骤充放电.充放电过程以20分钟为一个取样单位记录每一电池的电池电压、充放电流另外对充、放电容量采取积分记录.于测试结束后将各电池之放电电容量除以标称电容量.由测试结果可得知不同C-rate放电会影响到电池的循环寿命.5.自放电率测试选取化成后电池四组每组2到3颗并依下列步骤充电.每隔7日放电一组如下列步骤放电记录平均每一电池的电池压压、充放电流另外下放电容量采取积分记录.于第28日完成自放电率测试由结果可看出锂离子电池的自放电率每月不超过5%.6.温度测试一般温度测试是选取化成后电池九组每组2到3颗在不同温度下依序完下列步骤充放电.充放电过程以20分钟为一个取样单位记录每一电池的电池电压、充放电电池另外对充、放电容量采取积分记录.电能的储存与释放是由电化学的反应而来温度高低会直接影响化学反应速率尤其在低温及高温下特别明显.一般来说-20° C~0° C较不适合电池反应在-10° C环境下充放电使得电池的放电电容量比室温下减少将近25^.高温下虽没有明显变化但长期下来将会影响到电池循环寿命.倒是建议可在温度测试时一并加入不同温度下的自放电率看看会不会有明显的差异.7.性能测试之安全注意事项研发单位或学术研究所使用的专业充放电机具应该具个电池安全限制的设定功能.例如超过电压、电流、温度的安全设定范围时充放电机应该停止作业.此目的可有效防止因人为过失、程序设计失当或电池瑕疵所产生的危害.如众所知,锂离子电池因不当的过充或过放皆会造池或是设备的伤害、甚至人员遭受损伤.轻者电池功能丧失稍重者超出压力阀限制使敬害气体及电解液外漏如为电池瑕疵甚至有可能燃烧起火.又如逆充电极性接反将破坏电池化学性能而丧失机能.因此安全限制定要详查再三而电池上架也应该谨慎.一般电池测试作业尤其是电池循环寿命测试动辄数周或数月.因此应该有定期的检查作业来稽核如工业安全卫生自动检查作业并能详载记录以确保场所安全.结论电池性能测试是研发单位、制造商内部的作业流程主要目的是为提供电池性能数据做为材料、制程改进或提供客户设计开发商品的依据.如再多做各项安全测试将会使使用者获得更多的保障.C是以电池标称容量对照电流的一种表示方法如电池是1000mAh的容量1C 就是充电电流1000mA就是10mA.。
锂离子电池最新各种性能测试
锂离子电池最新各种性能测试1 20℃放电性能测试首先要进行预循环处理，在环境温度20±5℃的条件下,以0.2CA充电，当电池端电压达到充电限制电压4.2V（GB/T18287-2000规定）后，搁置0.5h~1h，再以0.2CA电流放电到终止电压2. 75V（GB/T18287-2000规定）。
在20℃放电性能之前进行预循环处理，能有效激活电池的内部组织结构，给以下各项试验做准备。
在环境温度20±5℃的条件下，以0.2CA充电，当电池端电压达到充电限制电压4.2V后，改为恒压充电，直到充电电流小于或等于0.01CA，最长充电时间不大于8h，停止充电，这时，我们可以清晰的看到电脑仪器上显示出的充电示意图形。
在充电过程中，一定要注意时间和充电电流的问题，充电电流达到或等于0.01CA即可，时间不易太长，一般都不超过8h。
时间过长会造成过度充电，将会对锂离子电池中过多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，这样其中一些锂离子再也无法释放出来，严重的会造成电池的损坏，会影响后面的试验数据结果。
电池充电结束后，搁置0.5～1h在20±5℃的温度条件下，以0.2CA电流放电到终止电压2.75V，时间应不低于5小时。
上述充放电重复循环5次，当有一次循环符合GB/T18287-2000中4.2.1的规定放电到终止电压2.75V，时间应不低于5小时。
该试验即可停止，有些电池在第一个循环放电时间和终止电压没有达到标准要求，这不意味着电池不合格，是因为电池中的一些聚合物质没被充分地激活，待到第二个循环后被激活，可能就会达到标准要求。
2 锂离子电池的高温性能试验（温度55±2℃）高温性能试验是测试电池在高温的环境条件下的工作状态，由于在高温的条件下锂离子电池中的物质会发生很大变化，主要测试它的放电时间和安全性。
电池按GB/T18287-2000中5.3.2.2条规定充电结束后，将电池放入55±2℃的高温箱中恒温2h，然后以1CA电流放电至终止电压，放电时间应符合标准4.3条规定，时间不小于51分钟，电池外观应无变形和爆炸现象，如有爆炸现象立即切断电源，把测试线从测试仪表上取下。
锂离子电池测试标准
锂离子电池测试标准
锂离子电池是当前电子产品中最常见的电池类型之一，它具有高能量密度、长
循环寿命和轻量化的特点，因此被广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等领域。
然而，由于锂离子电池的特殊性质，其测试标准显得尤为重要。
首先，锂离子电池的测试标准需要包括安全性能的测试。
由于锂离子电池在充
放电过程中可能会发生过热、短路、过充或过放等安全问题，因此需要进行短路、过充、过放、高温、冲击等多方面的安全测试，以确保其在使用过程中不会出现安全隐患。
其次，锂离子电池的性能测试也是测试标准中的重要部分。
包括但不限于容量
测试、循环寿命测试、内阻测试、自放电测试等。
这些测试项目可以全面评估锂离子电池的性能表现，为产品的研发和生产提供参考依据。
另外，环境适应性测试也是锂离子电池测试标准中不可或缺的一部分。
锂离子
电池在不同的环境条件下可能会表现出不同的性能，因此需要进行低温、高温、湿热等环境适应性测试，以评估电池在不同环境下的性能表现。
此外，对于特定用途的锂离子电池，还需要进行特殊的测试。
比如用于电动汽
车的动力电池需要进行快充性能测试，用于储能系统的电池需要进行长周期循环寿命测试等。
总的来说，锂离子电池测试标准需要全面、系统地评估其安全性能、性能表现
和环境适应性，以确保其在各种应用场景下能够稳定可靠地工作。
因此，制定和遵守严格的测试标准对于保障锂离子电池产品质量和安全性具有重要意义。
实验八锂离子电池制备及性能测试实验指导书
实验一：锂离子电池制备及性能测试实验学时：6实验类型：综合实验要求：必修一*实验目的(1)了解锂离子二次电池的工作原理；(2)了解电解质溶液的导电机理和锂离子电池电极材料的合成方法；(3)掌握扣式锂离子电池电极的制备工艺及电池的装配过程；(4)掌握锂离子电池电性能测试方法。
二・实验内容扣式锂离子电池电极的制备工艺及电池的装配过程和扣式锂离子电池电化学性能测试。
三、实验原理、方法和手段液态锂离子二次电池通常采用层状复合氧化物为正极，人造石墨或者天然石墨为负极，充放电过程中通过锂离子的移动实现。
以商品化的液态电解质锂离子电池为例，如下图1」正极材料和负极材料分别为LiFePO4和石墨，以LiPF6・EC-DEC为电解液，其电池工作原理如下：锂离子电池实质上是一种锂离子浓差电池，正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。
正极材料是一种嵌锂式化合物，在外界电场作用下化合物中的Li从晶体中脱出和嵌入。
当电池充电时，Li+离子从正极嵌锂化合物中脱出，经过电解质溶液嵌入负极化合物晶格中，正极活，性物处于贫锂状态；电池放电时，Li+则从负极化合物中脱出，经过电解质溶液再嵌入正极化合物中，正极活f生物为富锂状态。
为保持电荷平衡，充放电过程中应有相同数量的电子经外电路传递，与Li—起在正、负极之间来回迁移，使正、负极发生相应的氧化还原反应，保持一定的电位。
工作电位与构成正、负极的可嵌锂化合物的化学性质、Li+离子浓度等有矢。
在正常充放电过程中，负极材料的化学结构不变。
因此，从充放电反应的可逆性看，锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。
锂离子电池在工作电位与构成电极的插入化合物的化学性质、Li+的浓度有尖。
CurrentElectron▼充电：L I F C PO A - xLi+・ M ・X F C PO A + (l-x)LiFePO4放电：F C PO A + xLi八 + M ・xLiFePO^ + (l-x)FePO4图1・1・锂离子电池工作原理＞ LiFePO4为正极‘石墨为负极.研究表明，Li+的脱嵌过程是一个两相反应，存在着LiFePCU和FePCU两相的转化，充电时，铁离子从FeOc层面间迁移出来，经过电解液进入负极，发生FJ+ TFJ+的氧化反应，为保持电荷平衡，电子从外电路到达负极。
锂离子电池HPPC测试
锂离子电池HPPC测试“知荷尽已无擎雨盖，菊残犹有傲霜枝。
---《冬景》宋·苏轼”大家好，我是BMS田间小路。
在我们平时的BMS开发过程中，会使用到关于动力电池性能的很多相关参数，这就需要我们通过一定的手段进行实验获取，下面我们就一起看一种方式---HPPC。
我们这里所说的HPPC（HybirdPulse Power Characterization）是混合脉冲功率特性的简称。
测试是动力电池性能评估中的一项重要的测试方法，该方法主要针对混合动力车用电池系统、模块以及电池单体进行性能评估及电源系统管理等。
首先我们先来具体认识一下HPPC测试：HPPC即Hybrid PulsePower Characteristic(混合功率脉冲特性)：是用来体现动力电池脉冲充放电性能的一种特征。
HPPC测试一般采用专用电池检测设备完成，其可以完成对电池直流内阻的测试HPPC测试的特性曲线显示如下图所示。
其目的是演示功率辅助目标在不同放电深度（DOD）下的放电脉冲和再生充电脉冲功率能力。
在HPPC的测试过程中是特性曲线的简单重复。
测试从满电态开始，每放电10%DOD后静置1h并进行脉冲，直至100%DOD放电后静置1h结束，具体测试过程如下：1)按照制造商推荐的方式将电池充满，静置1小时时间2)恒流脉冲测试，放电10%SOC，静置1小时时间3)重复以上步骤直至电池电量消耗90%者是制造商规定的最大放电范围记录每个静置期间的电压，以建立电池的OCV（开路电压）曲线。
测试脉冲电流使用低电流（Imax的25%）和高电流（Imax的75%）两种峰值电流来执行，Imax为制造商确定的最大允许10s脉冲放电电流。
接下来我们具体看一下 HPPC测试所得结果分析：（1）直流内阻电池的内阻包括欧姆电阻和极化内阻两部分，直流内阻的测量是将两部分的电阻全部考虑并测量的方法，也称动态内阻。
内阻是衡量电池性能的重要指标，内阻小的电池大电流放电能力强，内阻大的电池则相反，采用直流放电、根据不同电流的电压变化来计算内阻值。
实验八 锂离子电池制备及性能测试实验指导书
实验一：锂离子电池制备及性能测试实验学时：6实验类型：综合实验要求：必修一、实验目的(1）了解锂离子二次电池的工作原理；(2）了解电解质溶液的导电机理和锂离子电池电极材料的合成方法；(3）掌握扣式锂离子电池电极的制备工艺及电池的装配过程；(4）掌握锂离子电池电性能测试方法。
二、实验内容扣式锂离子电池电极的制备工艺及电池的装配过程和扣式锂离子电池电化学性能测试。
三、实验原理、方法和手段液态锂离子二次电池通常采用层状复合氧化物为正极，人造石墨或者天然石墨为负极，充放电过程中通过锂离子的移动实现。
以商品化的液态电解质锂离子电池为例，如下图1- 1，正极材料和负极材料分别为LiFePO4和石墨，以LiPF6- EC-DEC为电解液，其电池工作原理如下：锂离子电池实质上是一种锂离子浓差电池，正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。
正极材料是一种嵌锂式化合物，在外界电场作用下化合物中的Li 从晶体中脱出和嵌入。
当电池充电时，Li+离子从正极嵌锂化合物中脱出，经过电解质溶液嵌入负极化合物晶格中，正极活性物处于贫锂状态；电池放电时，Li+则从负极化合物中脱出，经过电解质溶液再嵌入正极化合物中，正极活性物为富锂状态。
为保持电荷平衡，充放电过程中应有相同数量的电子经外电路传递，与Li+一起在正、负极之间来回迁移，使正、负极发生相应的氧化还原反应，保持一定的电位。
工作电位与构成正、负极的可嵌锂化合物的化学性质、Li+离子浓度等有关。
在正常充放电过程中，负极材料的化学结构不变。
因此，从充放电反应的可逆性看，锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。
锂离子电池在工作电位与构成电极的插入化合物的化学性质、Li+的浓度有关。
充电：LiFePO4 - xLi+ - xe- →xFePO4 + (1-x)LiFePO4放电：FePO4 + xLi+ + xe- →xLiFePO4 + (1-x)FePO4图1- 1. 锂离子电池工作原理，LiFePO4为正极，石墨为负极.研究表明，Li+的脱嵌过程是一个两相反应，存在着LiFePO4和FePO4两相的转化，充电时，铁离子从FeO6层面间迁移出来，经过电解液进入负极，发生Fe2+→Fe3+的氧化反应，为保持电荷平衡，电子从外电路到达负极。
实验三锂离子电池的装配及其电化学性能测试
实验三锂离子电池的装配及其电化学性能测试一、实验目的1．了解扣式锂离子电池的装备过程；2．了解锂离子电池的工作原理。
二、实验原理1．锂离子电池的工作原理锂离子电池和所有的化学电源一样，主要是由正极、负极和电解质三部分组成，还包括电池壳、隔膜、正负极引线等。
锂离子电池对这些基础材料有一定的要求：正极材料要有高的开路电压，循环寿命长，比能量大；隔膜要求有一定的离子穿透性，允许锂离子通过，且有很好的耐氧化性和隔极阻止性等；负极材料也是要求比能量大，安全性好，能够进行快速的充放电；电解液要满足锂离子电导率高，电化学性能稳定，制备容易等。
锂离子电池实际上是锂的浓差电池，其原理为：在充放电过程中，Li+在正、负极的嵌入化合物中嵌入和脱嵌。
其正极材料为LiMO2（M为过渡金属），LiMn2O4或者钒的氧化物，负极材料一般用接近金属锂电池的C等可逆脱嵌锂材料，而电解液主要为无水有机溶剂。
充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，此时负极处于富锂态，正极处于贫锂态；放电时则相反，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态，负极处于贫锂态。
锂离子电池的工作电压与构成电极的锂离子嵌入化合物本身及锂离子的浓度有关。
因此，在充放电循环时，Li+分别在正负极上发生“嵌入-脱嵌”反应，Li+便在正负极之间来回移动，所以，人们又形象地把锂离子电池称为“摇椅电池”或“摇摆电池”。
锂离子电池表达式: (-)C n︱electrolyte︱LiM2O4(+)具体反应如下：正极反应：LiM2O4Li(1-x) M2O4 + xLi+ + xe-负极反应：nC+ xLi+ + xe- Li x C n电池反应：Li M2O4 + nC Li(1-x) M2O4 + Li x C n 2．电池的组装使用模拟纽扣电池能够方便的测试电极材料的比容量和循环性能。
其结构及装配顺序如图2.2所示。
首先将制成的正极片在120℃的真空干燥箱中干燥12h 后作为电池的正极，以锂片作为负极，聚丙烯微孔膜Celgard2032为隔膜，泡沫镍为集电器，1mol/L LiPF6的EC+DMC（体积比1:1）为电解液，在充满氩气（氧含量和水含量均小于1ppm）的真空手套操作箱中组装成LIR2025模拟纽扣电池。
锂离子电池检测报告
锂离子电池检测报告一、引言锂离子电池作为一种重要的电源装置，广泛应用于移动设备、电动车辆、储能系统等领域。
为了确保锂离子电池的安全性和性能稳定性，对其进行全面的检测和评估是必要的。
本报告旨在对锂离子电池的检测结果进行详细说明。
二、电池外观检测首先对锂离子电池的外观进行检测，包括外壳是否完整、无明显变形或损伤、电池标识是否清晰等。
经检测发现，被检测电池的外观完好，无明显损伤，标识清晰可辨。
三、电池容量测试采用恒流恒压充放电测试方法对电池的容量进行了测定。
测试结果显示，该锂离子电池的容量为XXXmAh，符合标称容量范围。
四、电池内阻测试利用交流阻抗分析仪对电池的内阻进行了测试。
内阻是电池性能的重要指标之一，直接影响电池的放电性能和循环寿命。
测试结果表明，该锂离子电池的内阻为XXXmΩ，处于正常范围内。
五、电池循环性能测试为了评估电池的循环寿命和性能稳定性，采用充放电循环测试方法对电池进行了循环性能测试。
测试结果显示，在标准循环条件下，该锂离子电池经过XXX次循环后容量衰减率为X%，循环性能良好。
六、电池安全性能测试锂离子电池的安全性能是其应用的重要考虑因素之一。
通过对电池的高温、过充、过放等测试，评估了其安全性能。
测试结果显示，在高温条件下，电池未发生异常现象，温度升高符合标准要求；在过充和过放条件下，电池未出现明显的膨胀、漏液等现象，安全性能良好。
七、电池环境适应性测试为了评估电池在不同环境条件下的适应性，对电池进行了低温和高温环境测试。
测试结果显示，在低温环境下，电池的放电性能有所下降，但能够正常工作；在高温环境下，电池的循环性能有所下降，但未出现安全隐患。
八、总结与建议根据以上测试结果，可以得出以下结论：1. 该锂离子电池的外观完好，无明显损伤。
2. 电池容量符合标称容量范围。
3. 电池内阻处于正常范围内。
4. 电池循环性能良好，经过多次循环后容量衰减率较低。
5. 电池安全性能良好，未出现异常现象。
实验报告(动力电池性能测试)
《动力电池性能测试》实验报告一.实验目的：1. 了解常见的锂离子电池的结构；2. 熟悉电池充放电仪的基本操作；3. 了解锂离子电池充放电测试的方法，掌握数据处理的方法。
二.实验原理：锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。
电池放电平台：指充满电的锂电池在放电时，电池的电压变化状态。
电池恒流放电，电池电压要经历三个过程，即下降、稳定、再下降，在这三个过程中，稳定期是最长的。
稳定时间越长，说明电池的放电平台越高。
三.实验仪器设备和器材四.实验数据记录五.实验数据分析1．写出采集数据的大致操作过程将锂离子电池固定在电池充放电仪上，打开蓝电电池测试系统，设置电池充放电的各项参数：1.将锂电池在充放电仪上静置一小时；2.根据下列要求设置充放电电流及电压，并打开通道；3.取下锂离子电池，读取数据。
2．根据采集的数据作图（电脑作图后打印粘贴）图1：循环1-4容量-电压关系图图2：循环5-7容量-电压关系图图3：表格数据循环1-15放电容量&效率关系图（实际为循环5-19）六. 实验思考与讨论1.由图1可知，循环1-4充电电流均保持300mA，达到4.2V时保持恒压充电。
循环1-4充电曲线趋势重合，容量有轻微下降，推测有两种可能性：①电解液分解、自放电、电极不稳定造成的容量轻微衰减（可根据实验原理排除过充）；②实验本身误差。
放电时，循环1-4分别以300mA, 600mA，1500mA，3000Ma恒流放电，可以看到，随着电流密度增大，放电容量明显降低，且容量随电压降减小的更快。
这是因为电流密度大则电极反应速度快，电化学极化和浓差极化就越严重，阻碍了反应的深度，使活性物质不能充分被利用。
2.由图2可知，循环5-7各条件不变，充放电电流均保持300mA，以研究相同倍率下锂离子电池的循环充放电特性。
磷酸铁锂电池的性能测试与分析
磷酸铁锂电池的性能测试与分析介绍磷酸铁锂电池是一种充电方便、充电速度快、寿命长的高压锂离子电池，广泛应用于电动汽车、储能等领域。
为了保证电池的性能，需要对其进行多个方面的性能测试。
本文将从容量测试、循环寿命测试、放电温度测试、内阻测试等角度来分析磷酸铁锂电池的性能。
容量测试电池的容量是电池能够提供的电量的度量。
在磷酸铁锂电池的性能测试中，常常会使用恒流放电法来测试电池容量。
首先，要将电池充满电。
接着，将电池连接到恒流放电负载中。
选择合适的电流，从电池中放出固定时间的电量。
测量电压以确定电池的实际容量。
通常情况下，这个测试需要多次重复来消除误差。
循环寿命测试循环寿命是电池寿命的一个重要指标。
循环寿命测试包括两个方面：首先，测试电池的充电和放电性能；其次，确定电池的使用寿命。
因此，循环寿命测试需要进行长期测试，通常是一个周期的充电和放电，然后计算电池充电和放电的总容量。
测试结束后，需要比较数据，才能得出电池的循环寿命。
放电温度测试电池在不同气温下的性能会不同。
当电池在过热或过冷的情况下，电池容易损坏，甚至会引发安全隐患。
为了测试电池在不同温度下的性能，常常会使用恒流放电到电池电量耗尽的方法，然后记录电流和电压，以及温度。
这个测试需要在控制温度状态下进行，并且需要进行多次测试，以确定不同温度下的电池性能。
内阻测试内阻是电池性能的重要指标，它会影响电池的充电和放电过程。
如果电池内阻太高，电池将无法充分充电或使用，电池寿命将会缩短。
为了测试电池的内阻，可以使用交流阻抗法。
该测试方法使用特殊的测试仪器，测量电池内部电阻对不同频率的交流电的响应，以计算出电池的内阻。
结论磷酸铁锂电池作为锂离子电池中的一种，它的充电方便、充电速度快、寿命长，因此被广泛应用于电动汽车、储能等领域。
为了保证电池的性能，需要对其进行多个方面的性能测试，如容量测试、循环寿命测试、放电温度测试、内阻测试等。
这些测试将有助于确定电池的性能和使用寿命，并为未来的电池研究和开发提供有用的数据和指导。
锂离子电池电极材料电化学性能测试方法
锂离子电池电极材料电化学性能测试方法锂离子电池作为目前最常用的电池类型之一，广泛应用于电动汽车、移动设备和储能系统等领域。
电极材料是锂离子电池中的重要组成部分，其电化学性能直接影响到电池的性能和安全性。
因此，对电极材料的电化学性能进行准确的测试和分析非常重要。
本文将对锂离子电池电极材料的电化学性能测试方法进行详细介绍，包括电化学交换反应、电化学阻抗谱分析、循环伏安曲线测试等内容。
1.电化学交换反应电化学交换反应是评价电极材料性能的重要方法之一。
通过对电极材料在锂离子电池循环充放电过程中的电化学反应进行测试，可以评估电极材料的可逆性、容量衰减情况、循环稳定性等性能。
一般来说，电极材料在循环充放电中会发生锂离子的嵌入和脱嵌过程，这个过程会产生电化学反应。
通过测试电压-容量曲线可以得到电极材料的放电容量、循环稳定性和可逆性等性能指标。
一般来说，放电容量愈大，循环稳定性愈好，可逆性愈高，电极材料的性能就愈好。
2.电化学阻抗谱分析电化学阻抗谱是评估电极材料电化学性能的重要测试方法之一。
通过对电池在不同频率下的交流电压响应进行测试，可以得到电池的电荷传输工程、电解质中锂离子的扩散等参数。
通过电化学阻抗谱分析可以得到电压响应和频率之间的关系曲线，通过拟合这个曲线可以得到电池的等效电路模型参数，从而评估电池的内阻、电荷传输系数等性能指标。
3.循环伏安曲线测试循环伏安曲线测试是评估电极材料电化学性能的常用方法之一。
通过对电极材料在不同电位下的电流-时间曲线进行测试，可以得到电极材料的嵌入和脱嵌过程、电荷传输过程、电解质中锂离子扩散等参数。
通过对循环伏安曲线进行分析可以评估电极材料的嵌入和脱嵌动力学性能、电解质中锂离子扩散速率等性能指标。
4.循环寿命测试循环寿命测试是评估电极材料电化学性能的重要方法之一。
通过对电极材料在多次循环充放电过程中的容量保持率、循环稳定性等参数进行测试，可以评估电极材料的循环寿命性能。
一般来说，循环寿命愈长，电极材料的性能就愈好。
锂离子电池实验与实践教程
锂离子电池实验与实践教程引言锂离子电池是一种常见的电池类型，具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等优点，被广泛应用于移动设备、电动车辆和储能系统等领域。
本文将介绍锂离子电池的实验与实践教程，通过实验了解锂离子电池的工作原理、性能评估以及安全使用等方面的知识。
一、锂离子电池的基本原理锂离子电池是一种通过锂离子在正负极之间的迁移来实现能量转换的电池。
其基本原理是在充放电过程中，锂离子从正极（通常为氧化物）通过电解质迁移到负极（通常为石墨），伴随着电子的流动，实现能量的存储与释放。
二、锂离子电池的性能评估1. 电池容量测量：电池容量是评估锂离子电池性能的重要指标，常用的测量方法有恒流放电法和循环伏安法。
通过测量电池在特定条件下的放电时间和电流曲线，可以计算出电池的容量。
2. 循环寿命测试：循环寿命是指电池在一定循环次数下的性能衰减情况。
常见的测试方法是进行循环充放电实验，通过记录电池容量随循环次数的变化，评估电池的寿命。
3. 安全性评估：锂离子电池在充放电过程中可能存在过充、过放、短路等安全问题。
通过对电池的安全性能进行评估，包括过充保护、过放保护和短路保护等功能的测试，可以确保电池的安全可靠性。
三、锂离子电池的实验操作1. 实验材料准备：准备锂离子电池、电池测试仪器、电解液和实验操作台等材料。
2. 实验步骤：（1）电池组装：按照电池的正负极连接方式，将电池组装好，并连接到电池测试仪器上。
（2）容量测量：根据实验要求，选择合适的电流和放电时间，进行恒流放电实验。
记录电池的放电时间和电流曲线，并计算出电池的容量。
（3）循环寿命测试：根据实验要求，进行循环充放电实验。
记录电池在循环过程中的容量变化，并评估电池的寿命。
（4）安全性评估：对电池进行过充、过放和短路等测试，评估电池的安全性能。
四、锂离子电池的注意事项1. 严格按照实验操作规程进行实验，确保实验安全。
2. 避免过充和过放：在充放电过程中，严格控制电池的电压范围，避免过充和过放。
锂离子电池测试方法
锂离子电池测试方法一、引言锂离子电池是一种常用的电池类型，广泛应用于电子设备、电动车辆等领域。
为了确保锂离子电池的安全性和性能稳定性，需要进行各种测试和评估。
本文将介绍锂离子电池的测试方法，包括电池容量测试、循环寿命测试、温度性能测试等。
二、电池容量测试电池容量是评估锂离子电池性能的重要指标之一。
常用的电池容量测试方法有恒流放电法和恒功率放电法。
1. 恒流放电法恒流放电法是通过将电池连接到恒流负载上，以恒定的电流进行放电，记录电池放电时间，根据放电电流和放电时间计算出电池的容量。
此方法简单直观，但需要考虑放电电流对电池性能的影响。
2. 恒功率放电法恒功率放电法是通过将电池连接到恒功率负载上，以恒定的功率进行放电，记录电池放电时间，根据放电功率和放电时间计算出电池的容量。
此方法考虑了放电电流和电压的关系，更准确地评估了电池的容量。
三、循环寿命测试循环寿命是评估锂离子电池寿命和稳定性的重要指标。
循环寿命测试方法主要包括充放电循环测试和浅充深放测试。
1. 充放电循环测试充放电循环测试是通过将电池进行反复充放电，记录每个循环的容量衰减情况，以评估电池的循环寿命。
常见的循环寿命测试方法有标准循环测试和快速循环测试，通过不同的循环次数和放电速率来模拟实际使用条件。
2. 浅充深放测试浅充深放测试是通过将电池进行不完全充放电，记录每次充放电的容量衰减情况，以评估电池的循环寿命。
此方法模拟了电池在实际使用中的工作状态，更准确地反映了电池的寿命。
四、温度性能测试温度性能是评估锂离子电池安全性和性能稳定性的重要指标之一。
常用的温度性能测试方法有高温性能测试和低温性能测试。
1. 高温性能测试高温性能测试是将电池置于高温环境中，通过连续充放电或静置等方式，评估电池在高温条件下的容量衰减、内阻增加等情况。
此测试可以判断电池的热稳定性和安全性能。
2. 低温性能测试低温性能测试是将电池置于低温环境中，通过连续充放电或静置等方式，评估电池在低温条件下的容量衰减、内阻增加等情况。
锂离子电池电极材料电化学性能测试方法
锂离子电池电极材料电化学性能测试方法锂离子电池是一种重要的储能装置，在现代电子设备和电动汽车中起着至关重要的作用。
其中，电极材料是构成锂离子电池的重要组成部分，其电化学性能对电池的性能和循环寿命具有重要影响。
因此，对电极材料的电化学性能进行测试具有重要意义。
本文将介绍锂离子电池电极材料的电化学性能测试方法，包括电容量测试、循环伏安曲线测试、电化学阻抗谱测试和原位测试等方面。
一、电容量测试电容量是锂离子电池电极材料的一个重要性能指标，用来评估电极材料储存和释放锂离子的能力。
电容量测试是评估电极材料性能的一种重要方法。
一般而言，锂离子电池电容量测试包括充放电曲线测试和循环性能测试。
其中，充放电曲线测试可以用来确定材料的比容量，而循环性能测试则可以评估材料的循环寿命。
1.1充放电曲线测试充放电曲线测试是评估电极材料比容量的一种重要方法。
典型的充放电曲线测试包括使用电化学工作站进行测试，通过在一定电压范围内进行充放电循环来获取充放电曲线。
在测试过程中，首先进行放电过程，然后进行充电过程，通过实验数据可以得到充放电曲线图，并从中获取电极材料的比容量。
1.2循环性能测试循环性能测试是评估电极材料循环寿命的一种重要方法。
在循环性能测试中，通过多次充放电循环，在每个循环过程中记录电池的电压、电流和循环次数等参数。
通过分析这些数据，可以评估电极材料的循环性能，并对其循环寿命进行评估。
二、循环伏安曲线测试循环伏安曲线测试是评估电极材料电化学性能的一种重要方法。
循环伏安曲线测试可以用来评估电极材料的电化学反应动力学特性，包括电荷转移速率、电子传导性能和离子扩散性能等。
在循环伏安曲线测试中，通过在一定的电压范围内进行循环扫描，记录电池的电流和电压变化情况，得到循环伏安曲线。
通过分析循环伏安曲线的形状和特征，可以评估电极材料的电化学性能，并确定其电化学反应动力学特性。
三、电化学阻抗谱测试电化学阻抗谱测试是评估电极材料电化学性能的一种重要方法。
锂离子电池制作、表征和性能测试综合实验指导书
锂离⼦电池制作、表征和性能测试综合实验指导书锂离⼦电池制作、表征和性能测试综合实验⼀、实验⽬的1、掌握锂离⼦电池正负极电极⽚的制备技术。
2、了解纽扣式锂离⼦电池的装配技术。
3、了解并掌握纽扣式锂离⼦电池的测试表征技术（充放电测试、CV测试及交流阻抗测试等）并会处理分析测试数据。
4、了解锂离⼦电池正极和负极材料种类，掌握区别锂离⼦电池材料的⽅法（例如SEM、XRD、电池充放电特性等）。
5、掌握成品电池的测试⽅法，会分析成品电池的测试数据。
⼆、实验原理锂离⼦电池主要由正极、负极、电解液和隔膜等⼏个部分组成。
⽬前商⽤的锂离⼦电池正极材料主要是磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂和三元材料；负极是碳材料组成，如MCMB，天然⽯墨等；隔膜采⽤具有微细孔的有机⾼分⼦隔膜，如美国Celgard隔膜；电解液由有机溶剂和导电盐组成，有机溶剂采⽤碳酸⼄烯酯、碳酸⼆甲酯等，导电盐采⽤LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiBF4等。
负极的集流体为铜箔，正极的集流体铝箔。
通常使⽤的粘结剂为聚偏氟⼄烯（PVDF）等。
使⽤粘结剂把⽯墨、钛酸锂等负极材料粘附在铜箔上做成薄膜作为负极。
由于正极材料导电性不好，故必须加⼊导电炭⿊材料。
按照⼀定的配⽐，把活性料、炭⿊和PVDF混合均匀，加⼊适量溶剂制成具有⼀定流动性的胶状混合物，在铝箔上均匀涂布，经真空⼲燥后即可作为正极。
正负极都必须采⽤可以使Li+嵌⼊/脱出的活性物质，其结构⽰意图如图1所⽰：图1 ⼆次锂离⼦电池结构⽰意图由于扣式锂离⼦电池(CLIB) 质量轻、体积⼩，更能满⾜现代社会⽤电设备的⼩型化和轻量化的要求，⽬前CLIB 已商品化，主要⽤作⼩型电⼦产品电源，如：电脑主板、MP3 ⼿表、计算器、礼品、钟表、玩具、蓝⽛⽿机、PDA、电⼦匙、IC 卡、⼿摇充电⼿电筒等产品中，寿命可达5~10 年。
另外, CLIB 较圆柱形和⽅形锂离⼦电池成本低，封⼝容易，设备要求简单，因此，近年来很多电池公司、⼤专院校和科研院所的研发部门对开发CLIB 越来越重视。
锂离子电池电极材料电化学性能测试方法
锂离子电池电极材料电化学性能测试方法电化学性能测试是评价锂离子电池电极材料性能的重要手段之一，可以通过测试锂离子电池电极材料的充放电性能、循环稳定性、功率性能等参数来评估其在实际应用中的性能表现。
本文将围绕锂离子电池电极材料的电化学性能测试方法展开介绍。
一、充放电性能测试1.循环伏安法循环伏安法是评价电化学性能的重要方法之一，其原理是在控制电压的条件下，通过施加正弦交流电压，观察电流随时间变化的规律。
通过循环伏安曲线的形状和位置，可以了解电极材料的充放电性能、电催化活性以及表面氧化还原反应的动力学信息。
2.恒流充放电法恒流充放电法是评价电极材料的循环稳定性和容量特性的常用方法。
该方法通过在恒定电流下进行充放电实验，记录电流和电压随时间的变化规律，从而得到充放电曲线和容量衰减曲线，评估电极材料在长期循环过程中的性能表现。
3.循环性能测试循环性能测试是评价电极材料在多次循环充放电后的性能稳定性和容量保持率的重要手段。
通过多次循环充放电实验，记录电流、电压和循环次数的变化，得到循环性能曲线和容量衰减曲线，从而评估电极材料的循环稳定性和容量衰减速率。
二、电化学阻抗谱测试电化学阻抗谱测试是评价电池电极材料电化学性能的重要手段之一。
该方法通过在不同频率下施加交流电压，测量电流和电压的变化，得到电化学阻抗谱曲线，从而了解电极材料的电极动力学特性、电解质渗透性、界面反应速率等信息。
三、功率性能测试功率性能测试是评价电池电极材料在瞬态工况下的性能表现的重要手段。
该方法通过施加不同电流密度的脉冲电流，测量响应的电压曲线，从而得到电极材料在瞬态工况下的充放电性能，评估其功率密度和能量密度。
四、表面分析技术表面分析技术是评价电池电极材料表面形貌和成分的重要手段。
常用的表面分析技术包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等方法，可以了解电极材料的表面形貌、结晶结构和化学成分，为电化学性能测试结果的解释提供支持。
起动用锂离子蓄电池性能试验方法及技术要求
起动用锂离子蓄电池性能试验方法及技术要求
1.电池外观检查
检查电池外观是否有明显的损伤、变形或漏液现象。
2.循环寿命测试
采用充放电循环测试方法，按照规定的充放电条件进行多次充放电循环，并记录电池的充放电容量、充放电效率、内阻等指标。
3.容量测试
通过恒流放电测试方法，测量电池的实际存储容量。
测试时需将电池充满电，然后以标准电流进行放电直至电池电压达到截止电压。
4.短路测试
将电池的正负极短接，观察是否产生明显的短路现象，并记录短路过程中的温度变化。
5.高低温试验
将电池置于低温或高温环境中，并记录电池在不同温度下的电压、容量、内阻等指标。
测试温度范围根据实际使用环境确定。
6.震动试验
将电池放置在振动台上，按照规定的振动频率和幅度进行震动测试，观察电池是否有损坏、松动或漏液现象。
7.安全性测试
包括过充、过放、短路、过温等测试，通过模拟电池在异常工作状态下的性能表现，评估电池的安全性能。
8.充电性能测试
测量电池充电过程中的电流、电压、内阻等指标，以评估电池的充电效率和充电性能。
9.自放电测试
测量电池在不工作状态下的自放电速率，以评估电池的贮存性能。
10.电子负载测试
通过连接电子负载装置，模拟电池在实际负荷条件下的性能表现，包括电流、电压波形、温度等。
以上试验方法及技术要求是对起动用锂离子蓄电池进行全面评估的基本指标，本着安全性、稳定性和可靠性的原则，能够保证电池正常工作并符合用户需求。
锂离子电池电极材料电化学性能测试方法
锂离子电池电极材料电化学性能测试方法
锂离子电池电极材料电化学性能测试方法是检测材料在锂离子电
池充放电过程中形成电池机械和电化学性能参数的重要方法。
电池性
能测试由电池机械性能测试、放电性测试、充电性测试和循环伏安特
性测试等组成。
电池机械性能测试是指测量电池的几何尺寸参数，如长度、宽度、厚度，重量，表面粗糙度，断口分析等，以了解材料的绝对性能和可
几性。
放电性能测试是指测量电池在放电过程中的能量储量参数，通过
设置不同的放电电流，测量带放电条件下电池动力学行为参数，如放
电容量，放电能量，内阻，最大放电容量，放电持续时间等，进一步
了解材料自身的耐久性。
充电性能测试是指测量电池在充电过程中的充电特性参数，充放
电速率，等电位量，电压高低极限等，进一步检测充放电过程中材料
的电化学特性，如充放电效率，内阻，初充电量，最大充放电容量等。
循环伏安特性测试是充电循环次数测试的一种，它是模拟电池的长期使用情况，通过设定不同的循环次数，测量电池充电特性参数，研究充放电循环对电池性能参数影响，如电池容量，自放电率，放电能力，评估材料的耐循环寿命。
以上是锂离子电池电极材料电化学性能测试方法，包括电池机械性能测试、放电性能测试、充电性能测试和循环伏安特性测试，用于研究材料的相关参数，以验证材料的电化学性能，进而可以提高材料的安全性和可靠性。
li plating测试原理
li plating测试原理Li plating测试原理Li plating测试是一种常用的电化学测试方法，用于评估锂离子电池的电化学性能。
通过该测试，可以了解锂离子电池的电解液、电极材料以及电池内部结构等方面的性能指标，为电池的设计和优化提供重要参考。
Li plating测试原理基于电化学过程中的离子传输和电荷传输机制。
在锂离子电池中，锂离子通过电解液在正负极之间进行迁移，同时伴随着电荷的传输。
当电池处于充放电过程中，锂离子在正极表面发生氧化反应，而在负极表面发生还原反应。
在充电过程中，锂离子从正极传输到负极，并在负极表面发生还原反应，形成固态锂。
而在放电过程中，锂离子从负极传输到正极，并在正极表面发生氧化反应，形成锂离子。
Li plating测试通过控制电流和时间，使电池在充电状态下达到一定程度的锂离子沉积在负极表面，形成固态锂。
然后通过剥离负极表面的固态锂，对其进行分析，以评估电池的性能。
Li plating测试可以通过扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱仪（EDX）等表征手段来观察和分析固态锂的形貌和成分。
Li plating测试可以评估锂离子电池在高电流快充和低温充电等特殊工况下的安全性能。
在高电流快充情况下，电池内部的锂离子传输速度加快，有可能导致锂离子在负极表面过量沉积，形成固态锂，从而引发电池的安全问题。
而在低温充电情况下，电池内部的锂离子传输速度减慢，同样容易导致锂离子在负极表面过量沉积，形成固态锂。
固态锂的形成会导致电池内部的压力升高，可能引起电池的热失控和爆炸等严重安全问题。
Li plating测试还可用于评估锂离子电池在循环充放电过程中的稳定性能。
通过多次充放电循环，可以观察固态锂的沉积和剥离过程，评估电池在长期使用中的稳定性和寿命。
同时，可以通过调整电流和时间等测试条件，探究不同工况对电池性能的影响。
Li plating测试是一种重要的电化学测试方法，可以评估锂离子电池的电化学性能和安全性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
华南师范大学实验报告
学生姓名:蓝中舜学号：20120010027
专业：新能源材料与器件勷勤创新班年级、班级：12新能源
课程名称：化学电源实验
实验项目：锂离子电池性能测试
实验类型：验证设计综合实验时间：2014年5月5日-17日
实验指导老师：马国正组员：黄日权郭金海
一、实验目的
1.熟悉、掌握锂离子电池的结构及充放电原理。
2.熟悉、掌握锂离子正极材料的制备过程及工艺。
3.熟悉、掌握锂离子电池的封装工艺及模拟电池测试方法。
二、实验原理
锂离子电池是指正负极为Li+嵌入化合物的二次电池。
正极通常采用锂过渡金属氧化物
Li x CoO2，Li x NiO2或Li x Mn2O4，负极采用锂-碳层间化合物Li x C6。
电解质为溶有锂盐LiPF6，LiAsF6，LiClO4等的有机溶液。
溶剂主要有碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸二甲酯（DMC）和氯碳酸酯（CIMC）等。
在充放电过程中，Li+在两极间往返嵌入和脱出，被形象的称之为“摇椅电池”。
锂离子电池充放电原理和结构示意图如下。
锂离子电池的化学表达式为：
-）Cn|LiPF6-EC+DMC|LiM x O y（+
其电池反应为：
LiM x O y+nC Li1-x M x O y+Li x C n
本实验以高温固相法制备的尖晶石型LiMn2O4为正极材料，纯锂片为负极，制备扣式锂离子模拟电池，并对制备的扣式半电池进行充放电测试。
三、仪器与试剂
电化学工作站，蓝点测试系统、手套箱、电子天平、真空干燥箱、切片机、对辊机、鼓风干燥机
LiMn2O4、乙炔黑、PVDF、无水乙醇、电解液（1M LiPF6溶与体积比EC:DEC:EMC=1:1:1
的溶液）、锂片、去离子水、碳甲基吡咯烷酮。
四、实验步骤
1.正极片的制备
正极活性物质、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏二氟乙烯（PVDF）按 80：10：10 的质量比混合均匀后，加入一定量溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP），在球磨机中充分研磨30min，然后通过自动涂覆机在集流体铝箔上涂上一定厚度的薄膜，置于80℃鼓风干燥箱中烘30min，再放入120℃真空干燥箱烘干 12 小时。
将烘干的极片经过对辊机滚压，使活性物质与集流体紧密结合。
将压好的电极裁成Φ12mm 的圆片后，再次进行真空干燥，储存备用。
2.负极片制备、电解液、隔膜
负极极片采用厚度为 1.5mm 直径为 15mm 的锂金属薄片；电解液为 1M LiPF6 溶于EC:DEC: EMC=1:1:1(体积比)的溶液；隔膜为聚丙烯，将隔膜纸通过切片机裁剪成为Φ18mm 的圆片。
3.扣式模拟电池的组装
实验模拟电池组装过程是在充满氩气的手套箱中进行，手套箱中氧含量、水含量均须低于1ppm。
干燥的正负极片移入手套箱后，将 LiMn2O4 正极、隔膜、电解液和 Li 片负极按顺序装入扣式2025 模具中（见下图），然后用封口机压封。
4.实验模拟电池的测试
a.将待测的电池与测试仪器相连，注意避免正负极的短路。
b.从微机上启动软件，确认已连接的通道。
c.对各通道进行过程参数设置,要求分别用 1C 进行充放电测试。
d.启动通道进行测试。
e.一个循环后对所得数据进行处理。
五、数据记录和处理
1.充放电参数设置
（1）倍率充电 1C （E ≤4.2V ）
（2）恒压充电 4.2V
（3）静置
（4）倍率放电 1C （E ≥2.7V ）
2.模拟电池的首次充放电性能（容量-电压图）
V o l t a g e /V Capacity/mAh
3.模拟电池的循环性能（循环次数-容量图）
C a p a c i t y /m A h
Cycle
4.称量数据记录
（1）活性物质（LiMn 2O 4）：4.0048g PVDF ：0.5013g 乙炔黑：0.5013g
（2）铝箔质量：6.428mg 涂上去活性物质后铝箔的质量：10.3mg 活性物质质量：3.872mg
六、提问与思考
1. 锂离子电池的化学原理
在放电时，正极从外部电子线路获取电子，锂离子嵌入正极，部分Mn4+被还原成Mn3+，而负极石墨层间的锂离子脱出，同时电子通过外部电路线路释放；充电时，正极把电子释放给外部电子线路，锂离子从正极材料中脱嵌，负极则从外部电子线路获取电子，锂离子嵌入。
2. 锂电池与锂离子电池的区别
最主要的区别是金属锂电池是一次性电池，锂离子电池是可充电循环电池。
锂离子电池是锂电池的改进型产品。
锂电池很早以前就有了，但锂是一种高度活跃的金属，它使用时不太安全，经常会在充电时出现燃烧、爆裂的情况，后来就有了改进型的锂离子电池，加入了能抑制锂元素活跃的成份，比如钴、锰等，从而使锂电真正达到了安全、高效、方便，而老的锂电池也随之基本上淘汰了。
锂电池是用金属锂作为电极的一种储能电池,比能量极高,早期分为一次性电池和可充电锂电池,但在可充电锂电池发生事故以后,民用市场上已经很少见得到可充电锂电池。
锂离子充电电池实际上是利用锂离子的浓度差进行储能和放电,电池中不存在金属锂。
金属锂电池跟普通干电池的原理一样，它是用金属锂作为电极，通过金属锂的腐蚀或叫氧化来产生电能的，用完就废了，不能充电。
锂离子电池一般用钴酸锂做正极，碳做负极，中间填充电解液以形成离子游离的通道，用隔膜来分离正负极防止短路。
当充电时由于电场作用锂离子从钴酸锂中游出，游离在电液中穿过隔膜中的孔隙，到达负极与碳反应生成碳化锂；放电过程与此相反，锂离子又回到正极，这就是锂离子电池的充放电过程。
锂电池，阳极：Li->(Li+)+e阴极：MnO2+(Li+)+e->MnOOLi这种比较早，现在有新的正极材料。
由于易产生枝晶引起爆炸，所以早已不再应用。
锂离子电池，其点极材料一般层状，可以溶入和溶出锂离子。
离子进出就产生了电流。
充电时，锂离子从正极脱出；放电时，从负极脱出。
3. 常用锂离子电池正极材料的比较
4. 锂离子电池的种类及发展
种类：液体锂离子电池和聚合物锂离子电池。
发展：在各个领域不断取代镉镍和氢镍电池，成为化学电源应用领域中最具有竞争力的电池。
目前，锂离子电池已被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、个人数据助理、手提终端机、无线装置、数字相机等携式电子设备中。
在军事中采用的电池，也大多数采用锂离子电池。
锂离子电池还在空间技术、医疗等众多领域有着广阔的应用前景。
随着锂离子电池新材
料的不断发展，电池的安全性和循环寿命不断提高，成本越来越低，锂离子电池成为电动汽车的首选高能动力电池之一。
5. 锂离子电池的优缺点
优点：工作电压高（3.6V）、能力密度大、体积比能量高（500-800Wh/L）、自放电率小、低污染、无记忆效应、全固态，高安全性和可靠性、工作温度范围宽，-30～+45℃，随着电解质和正极的改进，期望能拓宽到-40～+70℃，低温有可能拓展到-60℃、对环境友好、循环寿命长等。
缺点：成本高，主要是正极材料LiCoO2的价格高，随着正极技术的不断发展，可以采用LiMn2O4、LiFePO4等为正极，从而有望大大降低锂离子电池的成本；必须有特殊的保护电路，以防止过充或过放；与普通电池的相容性差，因为一般要在用3节普通电池 (3.6V)的情况下才能用锂离子电池进行替代。
6. 以尖晶石 LiMn2O4为例计算电池的理论比容量。
（提示：尖晶石在充放电过程中得失电子数为1）
C=26.8nm/M=26.8×1×1/181=0.148Ah/g=148mAh/g。