上海市锂离子电池中试与研发资料

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实验三 锂离子模拟电池的制作与测试

实验三 锂离子模拟电池的制作与测试

实验三锂离子模拟电池的制作与测试1.【实验目的】4. 熟悉、掌握锂离子电池的结构及充放电原理;5. 熟悉、掌握锂离子正极材料的制备过程及工艺;136. 熟悉、掌握锂离子电池的封装工艺及模拟电池测试方法。

2.【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”(Rocking Chair Battery)。

锂离子电池充放电原理和结构示意图如下图:锂离子电池的化学表达式为:(-)Cn| LiPF 6- EC + DMC |LiMxOy(+)其电池反应为:LiM x O y+ nC←−−−→Li1-x MxO y + Li x C n下面以尖晶石型Li x Mn2O4 为正极材料,富锂层状石墨为负极,叙述锂离子的充放电过程:(1)正极放电时,正极从外部电子线路获取电子,锂离子嵌入正极,部分Mn4+被还原为Mn3+,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,电极反应为:14x 2 4 x y 2 4 Li Mn O yLi ye Li Mn O ++ + + ←−−−−−−→放电充电(2)负极放电时,负极石墨层间的锂离子脱出,同时电子通过外部电子线路释放,充电时,从外部电子线路获取电子,锂离子嵌入,电极反应为:z z y Li C Li C yLi ye +- ←−−−−−−→ + +放电充电锂离子在电解液中,通过微孔薄膜往返迁移,然后嵌入到电极中。

电子在外部线路中转移而释放或消耗能量。

从锂离子电池的充放电过程可以看到,锂的化合价态始终保持+1 价,无价态转变,所以这种二次电池叫“锂离子电池”。

(完整版)锂离子电池研究材料

(完整版)锂离子电池研究材料

1、采用铝合金壳体的方型锂离子电池的开发人们已经开发出采用铝合金壳体的手机用轻型方型锂离子电池,不同种类的铝合金已经从电化学稳定性、机械强度、激光焊接能力和壳体制作难易程度几个方面得到了考察。

本文认为一种含Mn量为1。

1wt%的铝合金是制造壳体的锂离子电池,其能量密度相对于普通钢壳提高了约30%。

电池外壳对电池内部各组成成分起到了重要的包封作用,同时也对电池内部各部件之间保持良好接触、维持电池内部压力起到了重要的包封作用,因此电池壳体的强度是电池性能的重要因素。

Al—Mn合金是壳体制作的最佳材料。

铝的热膨胀率约是钢的2倍(Al:2。

39*10-5,Fe:1.15*10—5/度)。

纯铝和Al—Mn 合金的激光焊接密封效果好,而Al-Mn—Mg和Al—Mg—Si的密封性不好。

2、非水溶液可充锂电池过充电保护用的能聚合的芳香族添加剂USP5879834非水溶液可充锂电池,电解液中添加少量的芳香族添加剂,在过充电滥用条件下能提供保护作用.添加剂在异常高的电压下,发生电化学聚合作用,增加了电池内阻从而对电池进行保护。

芳香族添加剂如联苯、3-氯噻吩以及呋喃,尤其适用于某些锂离子电池。

在过热滥用条件下,这些添加剂未必并可能不优先发生聚合反应。

联苯:约占电解液和添加剂混合液总重量的2.5%;3R噻吩,R指卤素,在Br、Cl、I中选择,占混合液的2~4%;呋喃:约占体积的1%。

在实际电池条件下,某种化合物,如果其在电池电压超过电池正常充电电压上限但低于电池过充电出现危险时的电压(如起火)发生聚合反应,它才能成为适用的材料.添加剂在阴极上发生聚合,将在阴极上形成高分子膜,增加了电池内阻,并且可能阻塞隔膜.表中列出了几种聚合物的聚合电位,但注意这些聚合电势在一定程度上依赖于电化学体系中的电极和电3、为了提高锂离子电池负极的性能,进行了一项有关碳粉粒度对放电容量的影响的研究,发现了大粒径(平均25.8微米)与小粒径(平均4.2微米)碳粉之间的最佳混合比例.当大粒径碳粉比例大约为70%时可得到最大放电容量.粒径比越小,放电容量越大。

某市锂离子电池中试与研发服务

某市锂离子电池中试与研发服务

某市锂离子电池中试与研发服务某市锂离子电池中试与研发服务近年来,随着新能源汽车市场的迅猛发展,锂离子电池作为其中的核心技术之一,正得到越来越多的关注。

某市作为我国锂离子电池产业的重要基地之一,具备雄厚的产业资源和科技实力,为推动锂离子电池中试与研发服务发挥着重要作用。

某市的锂离子电池中试与研发服务提供了一系列的技术支持和服务,为企业的锂离子电池研发提供了强有力的保障。

首先,某市拥有一支高素质的研发团队,他们具备丰富的开发经验和专业知识,能够为企业提供全方位的技术支持。

无论是在电池材料的研发、电池工艺的优化,还是在电池性能的测试和评估,他们都能够提供高质量的专业服务。

其次,某市拥有完善的实验设施和设备。

这些设施和设备包括电池性能测试仪、电池循环测试仪、电池材料测量和计算工具等,能够满足各种不同类型的电池研发需求。

通过这些设施和设备,企业可以进行电池性能的全面评估和测试,从而更好地了解电池的优劣势和潜在问题,为研发工作提供参考和支撑。

除此之外,某市还建立了一整套完善的质量管理体系。

锂离子电池是一种具有高风险性的产品,其安全性和可靠性是企业长期发展的保障。

为了保证电池的质量和稳定性,某市的中试与研发服务团队严格执行质量管理体系,并依据国家和行业标准,进行电池的质量检测和认证工作。

通过加强电池质量管理,提高电池的一致性和可靠性,某市为企业的研发工作提供了基础和保证。

值得一提的是,某市积极开展与高等院校和科研机构的合作,共同开展锂离子电池的中试和研发工作。

通过与高校和科研机构的深度合作,某市能够利用他们的科研实力和资源优势,共同攻克电池技术瓶颈,推动产品创新和技术进步。

同时,某市还打通了产、学、研三方的协作机制,组织开展技术交流和合作平台,促进锂离子电池产业的集聚和创新发展。

在实施锂离子电池中试与研发服务的过程中,某市注重技术创新和成果转化。

某市通过加强知识产权保护和技术转移机制建设,推动科技成果的转化和应用,帮助企业提升核心竞争力。

锂离子电池的制备与性能研究

锂离子电池的制备与性能研究

锂离子电池的制备与性能研究近年来,随着科技的不断发展和人们对绿色能源需求的增加,锂离子电池成为了一种备受关注的储能电池。

锂离子电池的高能量密度、长寿命、环保性以及高效率等优势,成为了推广储能系统和电动汽车的主要方案之一。

本文将介绍锂离子电池的制备方法和性能研究。

一、制备方法1.1 步骤锂离子电池的制备方法通常包括电极材料的制备和电池组装两个步骤。

1.1.1 电极材料的制备电极材料由负极材料和正极材料组成。

负极材料通常采用碳材料,例如,石墨、硅基材料和碳纤维等。

而正极材料则需要使用氧化物、磷酸盐和钴酸盐等材料。

制备电极材料主要包括原材料的选择和配方设计、混合和干燥、造粒和成型以及烧结等多个步骤。

1.1.2 电池组装电池组装分为正负极电极的涂覆、封胶和制造电池芯两个步骤。

涂覆是将正负极材料涂刷在钢铝箔上,涂层需要满足电化学性能要求,以保证电池能够正常工作。

封胶是将卷膜电池中的电极与隔膜紧密结合,并将其捆绑在一起。

制造电池芯是将封胶后的卷膜装入金属壳中,加上电解液,与导电片连接,以完成一节锂离子电池的组装生产。

1.2 技术路线目前,锂离子电池的制备方法主要包括传统湿法制备和干法制备两种技术路线。

1.2.1 传统湿法制备传统湿法制备锂离子电池的生产工艺相对成熟。

其中,镀锂法和溶胶-凝胶法是较为常见的制备方法。

镀锂法通过将负极材料铜箔浸泡于锂盐溶液中,使负极吸附锂离子,以获得可逆的电化学反应。

溶胶-凝胶法则是在一定的温度和压力条件下,使用化学反应将粉末状的电极材料转化成具有平滑结构的电极材料。

这种方法生产出的电极材料质量好,具有较好的电化学性能。

1.2.2 干法制备干法制备锂离子电池则是在无溶剂的条件下,将电极材料直接合成成电极片。

这种方法相对传统湿法制备来说,不需要使用有机溶剂,避免了有机溶剂的挥发和污染问题,因此在环保性上更为优越。

二、性能研究2.1 能量密度能量密度是指电池单位体积所能储存的能量,是衡量电池性能的重要指标之一。

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LiC104、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。

锂离子电池材料研究重点及解决方案

锂离子电池材料研究重点及解决方案

锂离子电池材料研究重点及解决方案引言伴随着经济全球化进程和化石燃料的大量使用,环境污染和能源短缺的问题日渐突出。

为了减少化石燃料使用过程的污染,发展风、光、电可持续再生能源及新型动力电池和高效储能系统,实现可再生能源的合理配置及电力调节,对于提高资源利用效率,解决能源危机和保护环境都具有战略意义。

锂离子电池具有比能量高、低自放电、循环性能好、无记忆效应和绿色环保等优点,是目前最具发展前景的高效二次电池和发展最快的化学储能电源。

近年来,锂离子电池在航空航天领域的应用逐渐加强,火星着陆器、无人机、地球轨道飞行器、民航客机等航空航天器中,锂离子电池的身影随处可见。

随着节能环保、信息技术、新能源汽车及航空航天等战略性新兴产业的发展,科研工作者们亟需在材料创新的基础上研发具有更高能力密度、更高安全性的高效锂二次电池。

什么是锂电池锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非点解质溶液的电池。

锂电池具有比能量高、使用寿命长、额定电压高、重量轻、高低温适应性强、绿色环保等优点,因而得到了越来越多的应用,成为目前最主要的电池种类。

锂电池的分类锂电池分为锂金属电池和锂离子电池。

锂金属电池即平常所说的纽扣电池,一般是使用二氧化锰为正极材料,金属锂或其合金金属为负极材料,使用非水电解质溶液的电池。

锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料,石墨为负极材料,使用非水电解质的电池。

人们通常说的锂电池主要是指锂离子电池。

锂离子电池的组成锂离子电池的组成为正极、负极、隔膜和有机电解液。

一般为锰酸锂或者镍钴锰锂,电动自行车则普遍用镍钴锰酸(俗称三元)或者三元加少量锰酸锂,纯的锰酸锂和磷酸铁锂则体积大、性能不好、成本高而逐渐淡出。

导电集流体使用厚度10-20um的电解铝箔。

活性物质为石墨,或近似石墨结构的碳,导电集流体使用厚度7-15um的电解铜箔。

隔膜是一种经特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔结构,可以让锂离子自由通过,而电子不能通过。

锂离子电池基本制作及注意事项优秀文档

锂离子电池基本制作及注意事项优秀文档
6草人(酸造测取: 石 试下除墨方浆水类法料份导:,及电计过结剂算拌滤晶,单。水导位,,电重直烘性量烤较的至条碳材件墨料看一类所到般稍吸差附7浆0,的-8但氩0料度比气烘表表体烤面积面3积)0-较。6较0小m为i,n。为光10-滑30m,2/g转,本而身有将容其量,固约为定29于0m搅Ah/g拌,其器加上工性搅能较拌好2。h 1 加入导电剂SP(,用此少步量N要MP求将其浆润湿料,要并搅高拌1速0-2稠0mi搅n。,达到分散之目的)。
加草酸有两个目的:除去铜箔表面氧化层及在铜箔表面形成腐蚀沟,增加浆料对铜箔的附着性。 导15电、剂极与片胶的添储加存顺条序件、。草酸添加顺序、NMP在水性料中的添加顺序等等。 拉6 浆取进下温浆度料过,低过极滤片。未完全烘干致后序掉粉,温度过高,极片掉粉或出现明显裂纹、及有收边现象。
14 加向入上导一电步剂浆料SP2中,.加1用入少足量加量N的M入PS将B导R其,润电中湿速,剂搅并拌S搅至P拌S,1B0R-2完用0m全足i溶n。解量,大N概M30Pm将in左其右。润湿,并快搅10-20min。
负极材料:人造石墨、中间相碳微球、天然石墨改性类等等。 普通人造石墨:克容量290-310mAh/g,压实。 中间相碳微球:克容量310-320mAh/g,压实。 天然石墨改性:克容量320-340mAh/g,压实。
3、胶类
对于俗名为PVDF的高分子胶来说,其化学名为聚偏氟乙烯,其粘度的大 小受分子量、官能团位置及加工工艺影响。一般来说,对于相同加工工 艺、相同官能团位置,则其分子量越大其粘度越高,但随着粘度的增高, 其对浆料的沉降现象也就更为明显。
粒径(µm):材料粒径大小。
振实密度(g/cm3):材料通过一定机械振动所得单位质量所振实下去的 体积。
另外,还有材料本身结构、外观型态、放电容量、容量效率、杂质含量 等也是各项材料性能制约因素。

锂离子电池的制备合成及性能测定实验报告

锂离子电池的制备合成及性能测定实验报告

实验二 锂离子电池的制备合成及性能测定一.实验目的1.熟悉锂离子电极材料的制备方法,掌握锂离子电极材料工艺路线;2.掌握锂离子电池组装的基本方法;3.掌握锂离子电极材料相关性能的测定方法及原理;4.熟悉相关性能测试结果的分析。

二.实验原理锂离子电池的结构与工作原理:所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。

人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的,独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称“锂电”。

以LiCoO 2为例:⑴电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。

这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态,一般选择相对锂而言电位大于3V 且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极,如LiCoO 2、LiNiO 2、LiMn 2O 4、LiFePO 4。

⑵为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物,如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物,包括SnO 、SnO 2、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=0.4~0.6,y=0.6~0.4,z=(2+3x +5y)/2)等。

三.实验装置及材料1.实验装置:恒温槽,冰箱,搅拌器,管式电阻炉,真空干燥箱,鼓风干燥箱,铁夹,分液漏斗,研钵,烧杯,pH 试纸,循环水真空泵,漏斗,抽滤瓶,滤纸,玻璃皿,温度计;2.实验材料:乙醇,醋酸镍,醋酸钴,醋酸锰,碳酸钠,去离子水,氨水,乙炔黑,PVDF ,NMP ,LiOH ;四.实验内容及步骤1.样品的制备及准备碳酸盐共沉淀法制备LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2:分别称取摩尔比为1:1:1的醋酸镍(Ni(CH 3COO)2·4H 2O)、醋酸钴 (Co(CH 3COO)2·4H 2O)、醋酸锰 (Mn(CH 3COO)2·4H 2O),用去离子水溶解,溶液金属离子总浓度为1mol ·L -1。

锂离子电池创新实训报告

锂离子电池创新实训报告

一、引言锂离子电池作为现代电子设备中不可或缺的电源,其性能直接影响着设备的运行效率和用户体验。

随着科技的不断进步,锂离子电池的研究与开发日益深入,各种创新技术不断涌现。

本实训报告旨在通过对锂离子电池相关技术的学习与实验,深入了解锂离子电池的工作原理、制备工艺、性能测试等方面,为今后从事相关领域的工作奠定基础。

二、实训内容1. 锂离子电池工作原理锂离子电池是一种二次电池,其工作原理基于锂离子在正负极之间的嵌脱过程。

在放电过程中,锂离子从正极材料中脱出,通过电解质迁移到负极材料,同时电子通过外电路流向负载;在充电过程中,电子从负载流向正极,锂离子重新嵌入正极材料。

2. 锂离子电池制备工艺(1)正极材料制备:采用锂盐与正极活性物质混合,通过研磨、分散、涂覆等工艺制备正极浆料,再将其涂覆在集流体上,经烘干、辊压、分切等工序制成正极片。

(2)负极材料制备:采用石墨与粘结剂混合,通过研磨、分散、涂覆等工艺制备负极浆料,再将其涂覆在集流体上,经烘干、辊压、分切等工序制成负极片。

(3)电解液制备:选用锂盐、溶剂、添加剂等按一定比例混合,制成电解液。

(4)电池组装:将正负极片、隔膜、集流体等组装成电池,并进行封口。

3. 锂离子电池性能测试(1)容量测试:通过恒电流充放电测试,测量电池的容量。

(2)倍率性能测试:通过不同倍率电流充放电测试,评估电池的倍率性能。

(3)循环寿命测试:通过循环充放电测试,评估电池的循环寿命。

(4)安全性能测试:通过热稳定性能、机械强度、短路测试等,评估电池的安全性能。

三、实训成果1. 成功制备了锂离子电池正负极材料,并组装成电池。

2. 对锂离子电池的制备工艺、性能测试等方面有了深入的了解。

3. 掌握了锂离子电池相关实验技能,为今后从事相关领域的工作奠定了基础。

四、实训总结本次实训让我对锂离子电池有了更加深入的了解,掌握了锂离子电池的制备工艺和性能测试方法。

通过实训,我认识到锂离子电池作为现代电子设备的重要电源,具有广阔的应用前景。

【超干货】锂离子电池测试手册

【超干货】锂离子电池测试手册

【超干货】锂离子电池测试手册一部分电池电性能测试内容说明:① 1C倍率:电池容量如果为5Ah,1C指电流为5A,2C指电流为10A。

② C5:指5小时率,相当于0.2C电流进行放电一、电池容量在温度23℃±2℃下,以1C电流恒流放电至截止电压,所放出的容量为电池的额定容量即常说的电池容量。

二、标称电压(额定电压)又称中值电压,表示电池常规输出电压的近似值。

三、充电恒流比电池在经过恒流充电、恒压充电至终止电压时,恒流充入的容量占总充入容量的比值,恒流比=恒流充入容量/(恒流充入容量+恒压充入容量)*100%。

四、倍率测试4.1 倍率充电测试1)电池以1C电流放电后,然后以1C电流充电,计算1C充入容量/出始容量*100%2)电池以1C电流放电后,然后以3C电流充电,计算3C充入容量/出始容量*100%3)电池以1C电流放电后,然后以5C电流充电,计算5C充入容量/出始容量*100%……4.2 倍率放电测试1)电池以1C电流充电后,然后以1C电流放电,计算1C放入容量/出始容量*100%2)电池以1C电流充电后,然后以3C电流放电,计算3C放入容量/出始容量*100%3)电池以1C电流充电后,然后以5C电流放电,计算5C放入容量/出始容量*100%……五、低温性能测试(高温性能测试)以1C电流恒流恒压充至终止电压,然后将电池放于低温-10℃、-20℃或-40℃适用30min~60min,再用1C电流放电至截止电压,计算低温放电率 = 1C放电容量/初始容量*100%。

六、容量保持测试一般指电池充满电后,常温或高温放置一段时间,然后以1C电流放电,计算容量保持率 = 1C放电容量/初始容量*100%七、容量恢复能力容量恢复又称荷电恢复能力,测试方法为电池充满电后,常温或高温放置一段时间,然后以1C电流放电,再进行1C电流充电,最后1C电流进行放电,计算容量恢复能力 = 最后放电容量/初始容量*100%八、循环测试电池以nC电流进行恒流恒压充电,然后以nC电流进行放电,循环X次,直到容量为初始容量的80%停止测试注:目前也有应用功率循环,更符合使用条件,电动工具普遍还是恒功充放电九、电压自放电测试(K值)将电池电压调整到某工艺值,置于设定温度下t时或天,连续测试电池电压变化K=(Vt-V0)/t其中:Vt为最后测试电压值V0为初始电压值t为时间二部分电池安全性能测试项目说明:① 1C倍率:电池容量如果为5Ah,1C指电流为5A,2C指电流为10A。

锂离子电池培训资料

锂离子电池培训资料

锂离子电池培训资料•锂离子电池简介•锂离子电池工作原理•锂离子电池材料及特性•锂离子电池制造工艺目•锂离子电池安全性能及测试方法•锂离子电池的应用及市场前景录现代应用阶段随着时间的推移,锂离子电池技术不断发展,并被广泛应用于各种领域,如手机、笔记本电脑、电动汽车和储能系统等。

初始阶段自20世纪70年代初,锂离子电池技术开始初步发展。

当时,人们发现了可以使用锂离子作为电荷载体,并开始对其进行研究。

实验阶段在20世纪80年代,锂离子电池技术进入实验阶段。

研究人员对不同的材料进行了大量实验,以确定哪些材料最适合用于锂离子电池。

商业化阶段自20世纪90年代起,锂离子电池技术开始进入商业化阶段。

第一批商业化的锂离子电池开始出现,并逐渐被市场接受。

第二季度第一季度第四季度第三季度正极材料负极材料电解液隔膜锂离子电池的正极材料通常是一种过渡金属氧化物或氮化物,如LiCoO2、LiMn2O4或LiFePO4等。

这些材料能够可逆地储存和释放锂离子。

锂离子电池的负极材料通常是石墨或硅基材料。

这些材料具有较高的电导率,能够容纳大量的锂离子。

电解液是锂离子电池中的离子传输介质,通常是一种有机溶剂,如碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯等。

电解液在正负极之间传输锂离子。

隔膜是锂离子电池中的一种薄膜,通常由聚烯烃材料制成。

它位于正负极之间,防止短路并允许锂离子的传输。

扁平锂离子电池扁平锂离子电池是目前使用最广泛的电池类型之一。

它具有较高的能量密度、较长的循环寿命和良好的自放电性能等特点,适用于各种电子设备。

圆柱形锂离子电池圆柱形锂离子电池是最早商业化的锂离子电池类型之一。

这种电池具有较高的能量密度和自放电率较低等特点,但循环寿命相对较短。

动力锂离子电池动力锂离子电池是一种用于电动汽车和电动工具的高能量密度电池。

它具有较长的寿命、高安全性和快速充电等特点,能够提供更高的动力输出。

锂离子电池的种类和特点电子的传递在充放电过程中,电子通过外电路从负极传递到正极,与锂离子的迁移相伴。

实验5 锂离子电池装配及表征----实验报告

实验5 锂离子电池装配及表征----实验报告

实验5 锂离子电池装配及表征一.锂离子电池的工作原理锂离子电池是在以金属锂及其合金为负极的锂二次电池基础上发展来的。

在锂离子电池中,正极是锂离子嵌入化合物,负极是锂离子插入化合物。

在放电过程中,锂离子从负极中脱插,向正极中嵌入,即锂离子从高浓度负极向低浓度正极的迁移;相反,在充电过程中,锂离子从正极中脱嵌,向负极中插入。

这种插入式结构,在充放电过程中没有金属锂产生,避免了枝晶,从而基本上解决了由金属锂带来的安全问题。

在充放电过程中,锂离子在两个电极之间来回的嵌入和脱嵌,被形象地称为“摇椅电池”(Rocking Chair Batteries),它的工作原理如图 1.1所示。

二.锂离子电池的制备工艺和需要注意的问题1.制备工艺流程配料----和膏-----涂板----干燥-----冲片-----压片-----扣式电池的组装(具体过程见讲义)2.需要注意的问题(思考题第一题)扣式锂离子电池制备工艺的关键是和膏、电极制备、电池装配及封口。

研究发现, 和膏及电极制备工艺对活性物质是否掉粉有重要影响, 而电池的装配和封口工艺则是影响扣式锂离子电池充放电性能的主要因素。

(1)当正极原料配比固定时,对极片质量影响最大的便是搅拌过程,搅拌方法选择不好将会导致极片的导电性降低和极片掉粉,极片掉粉将会直接影响电池容量等。

搅拌方式有超声波搅拌、磁力搅拌、强力搅拌以及手工研磨。

经研究发现采用强力搅拌和超声波搅拌得到的极片质量最好,而在本实验中我们使用的搅拌效果最差的手工研磨,这很难得到好的结果。

所以在和膏时要注意搅拌方式的选择。

(2)干燥温度和时间选择不适也会导致极片掉粉,干燥的目的是为了除去膏体中大量的溶剂NMP 以及在配膏过程中吸收到的水分,温度和时间都应选择合适。

(3)压片时压力要选择适中,压片的目的主要有两个: 一是为了消除毛刺, 使极片表面光滑、平整, 防止装配电池时毛刺穿透隔膜 引起短路; 二是增强膏和集流体的强度, 减小欧姆电阻。

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形成了电池设计制作标准、检测标准、品质管控标准 等,保证服务品质及安全。
参照:ISO9001、TS、6S、电池检测国标、行标等
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2,资质与窗口 取得了资质、建立了窗口 1)经过领导和检测平台的不懈努力,取得了CMA检测资质 。
2)锂离子电池中试与研发、检测平台纳入上海市公共服务 平台体系
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3,探索平台加企业的发展模式 平台服务企业50余家、提供共性技术服务200余次, 涵盖锂离子电池全产业链。形成了具有自身特色的多元化 平台加企业模式。
2)和合作企业开发出超低温高倍率的电池系统。
3)布局柔性电池及可穿戴系统。
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谢 谢 !
顶侧封机 预封机 终封机
除湿系统 真空烘箱 循环水系统、粘度 计、细度计等20余 件
6
合浆机
7100LFra bibliotek2017/9/29
8
涂布
9
正极涂布
负极涂布
10
辊压
热压
11
分条
12
超声焊
13
注液
叠片
切片
点焊
模成型机
14
辊槽
卷绕
15
圆柱封口
16
激光焊
17
预封机
18
顶侧封机
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抽气封口机
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具备的功能
• • • • • • • 锂电领域项目对接 锂电厂房及中试、检测线整体建设 高性能电池设计及制作 电池及材料整体性能检测及评估 电池极片设计及批量制作 电池研发及中试服务 技术支持及咨询
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四、优势及特色
以项目形式组织技术攻关 低成本高性价比中小批量电池制作 高性能电池研发及定制 电池检测及报告(CMA资质)
2)承接某高校校企合作锂电中试线规划。
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特色
1,综合服务特色 1)提供整套中试厂房建设解决方案,打造高性价比交 钥匙工程。
功能布局、平面布局、装修施工控制(土建、电力电线排布、照明、消防、空压 气管分布、空调系统分布)、预算、设备选型采购、设备入场、定位安装、调试、系 统试运行、工艺流程、人员培训。
战略咨询:
研判国内外产业技术发展态势,制订产业技术发展战略、规划和路径,为政府部门 提供咨询意见。开展技术情报市场分析工作,为企业、科研机构、投资界等提供行业咨 询服务。
组织及联合研发:
组织产、学、研、用、金等各方资源,联合开展平台建设和项目研发。联合研发的组 织形式包括:依托上海产业技术研究院,即主要依托其专业技术研发实体组织实施。
2)从锂电材料到成品电池检测性能报告(CMA)的一 体化服务。 3)在高品质保障的前提下,通过设备及人员最优配置 、成本及工艺控制,我们能够提供甚至低于一般小厂成本 而性能高的多的电芯。
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特色
2,技术服务特色
1)和合作企业共同开发出超高容量电池系统
这在国际国内均属于非常领先的水平。在无人飞机等军用设备、3C产品等领域有 广泛应用前景。
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除湿机组
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电池检测部分
1、出具报告 Report 向社会出具具有证明作用的数据和结果(CMA报告)
2、检测设备Equipment 高端检测仪器配备系统全面,主要从事锂电池的安全性能和 电学性能测试,为客户提供高端材料分析测试。
3、 检测标准Standards: 国标(GB),行业系列标准(SJ/T QC/T QB/TYDSN/T) 军用系列标准(GJB)、IEEE 系列标准、IEC 系列标准、 UL 系列标准 客户所提出的其他标准或者非标准测试方法。 4、 测试项目 Test Items: 安全测试:低压、高温、短路、撞击、挤压、针刺、跌 落,温度循环、过充电、过放电、热冲击等。 电学性能:放电容量、循环寿命、荷电保持能力、储存 性能等
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2,部分设备
极片制作 圆柱电池组装 软包电池组装 化成分容与环境保 障 高精度真空烘 箱2台 真空合浆机3台 卷绕机 软包超声焊接机 超声焊接机 叠片机 化成分容充放电精 密设备7台 小型除湿机7台
大型高精度涂 布机2台 辊压机 分切机 切片机
电阻焊机2台
铝膜成型机
空压系统
滚槽机 激光焊接机 注液机
合作客户包括: 上海电气 中国轻工集团 华东师范大学 811所 航天电源 上海卡耐 中国海诚 安固强能源 利物盛集团 东南大学 中科院上海微系统与信息技术研究所 等等50余家机构
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共性技术服务
电池材料综合性能评估
电池设计及制作、高性能电池研制
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电池部件设计及制作
2017/9/29
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1)正为某央企机构锂电中试与检测线整体打包交钥匙工程。
上海市锂离子电池中试与研发服务
刘浩涵
2015.1.13
目录
一、 背景
二、锂电平台功能定位
三、服务特色
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一、 背景
上海产业技术研究院的成立是贯彻落实全国和上海市科技创新大会精神的一项重要 举措,也是上海市委、市政府增强共性技术研发与服务,建立健全应用技术创新体系的一 项重要部署。 与上海科学院实行一套人马两块牌子运作模式。 为实现更好的产业布局,做好第三棒,成立12个平台。 锂电中试与研发测试平台为其中之一
团队
专家顾问团队:上海市范围内锂电专家组 政府支持:上海市政府,上海市科委
运行团队: 建立了固定人员20人、外聘人员6人的运行团队。 涵盖教授、博士、硕士、本科、专科等一系列人才,职能包括: 市场、研发、设计制作、设备操作、后勤保障等
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三、软件
1, 建立了整套涵盖安全、环保、设计制作、检测、品质 管理、人事后勤物资管理等的一系列管理制度及体系文件 。
成果转化:
通过“与用户一起创新”以及商业模式创新等各种手段,加强科技金融合作,或创 立衍生公司,或知识产权转让,促进共性技术转移和扩散。
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二、 锂电平台功能定位
1)锂电产学研桥梁纽带 2)为锂电产业升级服务 3)为锂电技术创新服务
做好锂电产业第三棒
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二、硬件
1,环境
2100平米功能中试区,具备各类研发及中试及检测设备
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