磷酸盐动力锂离子电池制备及电化学性能研究

发布时间：2021-05-20 23:19

　　随着动力锂离子电池的市场推广,磷酸盐动力锂离子电池由于具有长循环寿命和高安全性被广泛关注,单体的性能不断提高,相应电池系统在电动汽车中也获得越来越多的应用,但是单体电池的一致性和环境适应性（高温放电性能、低温放电性能）仍需提高。基于此,本文研究了磷酸铁锂和磷酸钒锂电池的制备技术与电化学性能,通过优化制备工艺提高磷酸盐动力锂离子电池的一致性和高温、低温放电性能。研究磷酸铁锂材料、导电剂、电解液和隔膜对软包装全电池性能的影响,获得材料的优选原则,结果表明,粒径D₅₀较小、比表面积适中以及碳含量大于2%的磷酸铁锂材料具有更好的循环和倍率性能;锂盐浓度高的电解液具有更好的循环、倍率以及低温放电性能;含纳米管的复合导电剂具有更好的循环、倍率放电性能和更稳定的放电平台;而具有较大孔隙率以及水接触角大的隔膜具有更好的倍率放电性能,同时电池热效应更小。采用优选电池材料,批量制备了软包装磷酸铁锂电池,8000多只电池测试结果表明,与传统工艺相比,容量标准差由133 mAh降低至86 mAh,内阻标准差由0.191 mΩ降低至0.082 mΩ,明显提高了软包装电池的一致性;循环寿命由... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 锂离子电池概述
        1.2.1 锂离子电池结构与原理
        1.2.2 锂离子电池正极材料发展
        1.2.3 锂离子电池制造工艺
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 实验材料及研究方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验仪器
    2.3 材料的物理测试和表针
        2.3.1 激光颗粒分布测量仪
        2.3.2 扫描电子显微镜
        2.3.3 X射线衍射仪
    2.4 软包装动力锂离子电池全电池制备过程
        2.4.1 混料
        2.4.2 极片制造
        2.4.3 电芯装配
        2.4.4 注液与化成
    2.5 LiFePO_4与LI_3V_2(PO_4)_3 电池制作
    2.6 锂离子电池电化学行为测试
第3章 磷酸铁锂动力锂离子电池制备及其电化学性能
    3.1 引言
    3.2 磷酸铁锂电池制造工艺对性能影响
        3.2.1 LiFePO_4 材料优选
        3.2.2 碳纳米管加入对磷酸铁锂电池性能的影响
        3.2.3 电解液浓度对磷酸铁锂电池性能的影响
        3.2.4 隔膜类型对磷酸铁锂电池性能的影响
    3.3 磷酸铁锂全电池一致性评价
        3.3.1 电池内阻测试
        3.3.2 电池充放电容量测试
        3.3.3 电池倍率测试
        3.3.4 高温储存循环性能
        3.3.5 电池循环寿命测试
        3.3.6 循环前后结构与形貌分析
    3.4 磷酸铁锂动力锂离子电池低温性能测试
    3.5 本章小结
第4章 磷酸钒锂动力锂离子电池制备及其电化学性能
    4.1 引言
    4.2 磷酸钒锂电池配方及电解液研究
    4.3 磷酸钒锂电池低温性能
        4.3.1 低温充放电性能
        4.3.2 工况检验
    4.4 磷酸钒锂全电池一致性评价
        4.4.1 电池内阻测试
        4.4.2 电池充放电容量测试
        4.4.3 电池循环寿命测试
        4.4.4 循环过程中容量衰减分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历



本文编号：3198609