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浅谈动力电池在高温下水份对其性能的影响

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发表于 2020-5-24 06:11:18 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

  锂离子电池中存在的水份,会与电解液中的锂盐发生反应,发生LiF和HF。LiF的天生不但会消耗Li+ 、形成容量损失,还会富集在极片概况,增大电池的阻抗;HF则会破坏固体电解质相界面(SEI)膜,腐蚀极片和集流体。这些现象均会对电池的循环稳定性形成不成逆的损失,是以,电池制备进程中需要严酷控制电芯水份[1]。在三元、锰酸锂及磷酸铁锂正极锂离子电池中,水份会城市对电化学特征,如容量、内阻、循环性能战争安性能等,发生晦气影响。水份测试仪选够就到华泽易成,产物资量有保障!  

  今朝,有关水份含量对钛酸锂(Li4Ti5O12)系统锂离子电池电化学性能影响的系统性研讨不多。具有高平安、长寿命和高倍率等优点的Li4Ti5O12系统锂离子电池,虽然利用上风明显,但离成熟的贸易化还有一定的差异。这首要缘由是充放电和存储进程中普遍存在“气胀”,形成容量衰减,高温时更明显。X.B. Han等[2]对照了3种Li4Ti5O12负极锂离子电池的循环性能,均发现电池在55℃情况温度下的循环衰减更严重。经过优化电池设想及生效分析模子[3],连系制备进程控制,开辟商品化Li4Ti5O12 系统锂离子电池,成为亟待处理的题目。本文作者对照分析了水 分 为0.030%和0.015%的Li4Ti5O12系统锂离子电池高温弃捐和高温循环性能,试图为电池制备进程控制供给一定的理论根据。

  01尝试

  1.1电池的制备

  以N-甲基吡咯烷酮(NMP,山东产,99.9%) 为溶剂,将正极活性材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(北京产,≥99.5%)、超导炭黑SP(上海产,99.6%)、导电碳纳米管(CNT,广州产,固含量5%)和聚偏氟乙烯(PVDF,法国产,99.9%)依照质量比93.0∶3. 5∶1.0∶2.5充实夹杂,获得固含量为63%的正极浆料。以NMP为溶剂,将负极活性物资 Li4Ti5O12 (合肥产,≥99%)、SP、CNT和PVDF依照质量比90. 0∶5.0∶1.5∶3.5夹杂均匀,获得固含量为42% 的负极浆料。将正、负极浆料别离涂覆在16 μm 厚光箔、双面别离涂覆2μm厚导电碳层的双面涂炭铝箔(便宜)概况(正、负极双面面密度别离为200g/m2、186g /m2),在120℃下烘干,随落后行辊压(正极压实密度为 3.1g/cm3,厚度为84μm;负极压实密度为1. 85g/cm3,厚度为120μm),再分切成正极(120mm × 100mm)、负极(121.5mm×101mm)极片。将极片与12μm聚乙烯+4μmAl2O3涂覆多孔膜(上海产)一路组装成尺寸为140mm×100mm×8mm的方形铝塑膜软包叠片锂离子电池,设想容量为8Ah。电解液为 1.6mol/LLiPF6/EC+EMC(体积比1∶4,广州产,电池级),增加剂为1.0%1,3-丙磺酸内酯(PS,广州产,电池级)和0.5% 二氟草酸硼酸锂(LiODFB,广州产,电池级),注液量为5g/Ah。控制电池中正极容量过量10%。用DPH200型真空烘箱(合肥产)在85 ℃下对未注液电池停止真空(-0.95MPa)枯燥,随后,在露点<-40℃的情况中拆解电芯,截取约3g根基单元(正极+负极+两层隔膜)样品,用917+885KF库仑法水份测定仪(瑞士产) 测试样品的水份,即为电池的水份。将电池别离烘烤24h和36h后别离测试水份,随后同批次电池注液并封装,再弃捐24h。
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