【鋰電知識(shí)】聚合物鋰離子電池高倍率充電研究
聚合物鋰離子電池具有高電壓、高能量密度、自放電小、無記憶性等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代人類不可缺的理想電源產(chǎn)品?，F(xiàn)階段聚合物鋰離子電池高倍率放電研究已取得突破性進(jìn)展，并已形成大批量生產(chǎn)，但高倍率充電課題一直處于研究階段，國內(nèi)很多高校及研究所也積極參與聚合物電池高倍率充電課題的研究，本文主要以高倍率充電為研究對象，通過材料選形，工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)聚合物鋰離子電池高率倍率充電。
一、實(shí)驗(yàn)
1.材料的選取：選取經(jīng)過改性的人造石墨、高倍率充電電解液、隔膜紙作為實(shí)驗(yàn)對象。
2.改性人造石墨的理化性能指標(biāo)如表1所示。
表1 改性石墨理化指標(biāo)要求
3.高倍率充電電解液理化性能指標(biāo)如表2所示。
表2 電解液理化指標(biāo)要求
4.隔膜紙理化性能指標(biāo)如表3所示。
表3隔膜紙理化指標(biāo)要求
5.極片的制備
將負(fù)極材料、導(dǎo)電劑碳納米管、導(dǎo)電石墨、黏結(jié)劑（CMC與SBR）按一定質(zhì)量比在純凈水中均勻混合制成負(fù)極漿料。然后在涂布機(jī)上將負(fù)極漿料均勻涂敷在銅箔上，極片經(jīng)過烘干、分切、輥壓制作成負(fù)極極片。
正極制備過程如下：鈷酸鋰、導(dǎo)電、導(dǎo)電石墨、黏結(jié)劑（PVDF）按照一定質(zhì)量比在NMP中均勻混合制成正極漿料。然后在涂布機(jī)上將正極漿料均勻涂敷在鋁箔上，極片經(jīng)過分切輥壓制作成正極極片。
6.高倍率充電聚合物鋰離子電池制作
將準(zhǔn)備好的正極片與負(fù)極片搭配，卷繞成182868-240mAh型號(hào)電池芯。使用濕法16微米厚隔膜，電解液采用1M LiPF6 EC-EMC-DEC（1：1：1）。電池經(jīng)過烘干、注液、封口后靜止20h再用小電流進(jìn)行化成，化成后，電池循環(huán)的充放電制度為：以5C的電流恒流充電至4.2V，再4.2V恒壓至截止電流10mA，以1C的電流放電至3.0V。
二、測試結(jié)果
1.聚合物鋰離子電池高倍率充電性能
圖1及圖2是制成的182868-240mAh型號(hào)電芯的充放電曲線及高倍率恒流充電記錄數(shù)據(jù)，5C恒流充電容量約達(dá)到總充電容量的80%，恒流充電時(shí)間10-12min。
圖1 高倍率充放電曲線圖
圖2 高倍率恒流充電數(shù)據(jù)
2.高倍率充電循環(huán)性能
圖3是高倍率充電循環(huán)測試，5C恒流恒壓充電至4.2V，1C放電至3.0V，循環(huán)484周，容量保持率91.9%。
圖3 高倍率5C充電1C放電循環(huán)性能
三、結(jié)論
通過優(yōu)化負(fù)極材料、電解液及隔膜紙的選形配對，當(dāng)大倍率電流進(jìn)行充電時(shí)，鋰離子能順利嵌入到改性人造負(fù)極石墨表面，在一定程度上降低了大電流充電時(shí)產(chǎn)生的極化內(nèi)阻，提高了電極間導(dǎo)電穩(wěn)定性，改善了聚合物鋰離子電池高倍率充電性能。
本文鏈接：http://m.xiao11.com{dede:field.arcurl/}
諾信新聞,諾信公司新聞,鋰電池行業(yè)新聞,展會(huì)新聞
