大容量層疊結構LiMn2O4鋰離子電池的制備及性能研究.pdf

1、隨著能源危機和環(huán)境危機的出現，全世界迫切需要可再生清潔能源，以及大力發(fā)展新能源電動汽車產業(yè)。目前鋰離子電池作為新型清潔能源得到了國際上的重視，其具有工作電壓高、比能量大、質量輕、循環(huán)壽命長、無記憶效應、自放電率低和無污染等優(yōu)點，已經開始應用于人們生活的各個方面，尤其廣泛應用于數碼產品及電動汽車方面。但是鋰離子電池存在一些缺點，如:容量小和一致性能差等，嚴重影響鋰電池的應用范圍，因此，研制大容量和一致性能好的鋰離子電池將成為鋰離子電池行業(yè)

2、發(fā)展的新挑戰(zhàn)。
　　 本論文采用錳酸鋰正極材料制備20Ah鋰離子電池，研究了軟包裝、電解液、極片干燥方式、正負極敷料量比和儲存荷電態(tài)等關鍵工藝對鋰離子電池性能的影響，提出了最佳的工藝參數，并且評價了所制備鋰離子電池的綜合性能，具有重要的現實意義。
　　 軟包裝材料是鋰電池工作的基礎，對鋰電池性能影響較大，通過各方面性能的對比選擇D型號鋁塑復合膜作為鋰電池的外包裝材料;電解液是鋰電池的重要組成部分，本論文研究了電解液種類和

3、含量對鋰電池性能的影響，確定了電解液種類為電解液B，電解液最優(yōu)注液量為125g;通過極片反彈實驗確定了極片干燥方式，保證了鋰電池的成型、外形和性能;提出正負極敷料量比值概念，通過設定正負極敷料量比提高了鋰離子電池的一致性能，即相同正負極敷料量比的鋰電池在電壓平臺、兩端電壓值、內阻值以及電壓．容量曲線上具有高度的一致性，并且隨著正負極敷料量比值的增加，所制備鋰電池的放電容量和內阻增加，循環(huán)性能降低，具有一定的生產指導意義;通過對鋰電池儲存

4、荷電態(tài)的研究表明:大容量鋰電池以零電荷條件儲存時電荷保持率最高，提出了大容量鋰電池的儲存條件。
　　 以最佳的工藝流程制備鋰離子電池，首次放電容量為21776.0mAh，電壓平臺在3.8V左右，容量和電壓均發(fā)揮正常;經過500次循環(huán)后容量衰減為20115.0mAh，容量保持率為90.2％;-20℃時鋰電池的放電容量為18928.5mAh，是常溫放電容量的83.2％;55℃時鋰電池放電容量為21066.1mAh，容量保持率為96.