锂离子电池石墨阳极膨胀行为研究

发布时间：2017-08-29 06:46

  本文关键词：锂离子电池石墨阳极膨胀行为研究

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【摘要】：基于叠片电池设计,从压实密度、涂布质量、集流体厚度、石墨类型四个方面系统研究了锂离子电池满充过程阳极片在X、Y、Z三个方向的膨胀行为。采用二次元测量仪对满充前后阳极片X、Y方向尺寸进行测量,利用千分尺测量Z方向满充前后尺寸变化,并计算三个方向的膨胀率,利用拉力计对不同厚度铜箔力学性能进行测量。结果表明:增大压实密度,阳极片沿X、Y、Z三个方向膨胀率均增大,且X方向的膨胀率大于Y方向的膨胀率;增加涂布质量,X、Y方向的膨胀率均有增大趋势,Z方向膨胀率减小;提高集流体强度可以抑制阳极片在X、Y方向的膨胀;在涂布质量较小时,增加集流体强度,Z方向膨胀率增加;涂布质量较大时,增加集流体强度,Z方向膨胀率减小;不同类型石墨在X、Y、Z三个方向膨胀率差异均较大,其中X、Y方向的膨胀变大是引起电芯变形的主要因素。对阳极膨胀的影响因素和机理进行了分析和讨论。
【作者单位】： 绥化学院食品与制药工程学院;宁德新能源科技有限公司制造研发部;
【关键词】： 叠片电池 阳极膨胀 电芯变形 锂离子电池 石墨类型
【基金】：黑龙江省教育厅科学技术研究项目(12541937) 绥化市科技计划项目(2015)
【分类号】：TQ127.11;TM912
【正文快照】： 对于锂离子电池内部应力产生及其对电池性能影响的研究较多,主要是从理论计算模拟、电极微观结构、应力表征及原位观察等方面进行研究[1-11]。J.Christensen和J.Newman等[12-13]模拟了锂离子嵌入过程,电芯内部应力分布以及应力对石墨颗粒的影响。Ningxin Zhang等[14]用阴极部

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