锂离子电池论文：安全性热稳定性加速量热仪

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1、锂离子电池论文：安全性热稳定性加速量热仪【提示】本文仅提供摘要、关键词、篇名、目录等题录内容。为中国学术资源库知识代理，不涉版权。作者如有疑义，请联系版权单位或学校。【摘要】随着环境污染与能源问题的日益突出，人类对新能源的需求越来越迫切。锂离子电池因其具有高工作电压、高能量密度、高比容量、长循环寿命及对环境友好等优点而受到了广泛关注。目前，锂离子电池已经广泛应用于小型电器设备，但安全问题始终没有得到根本解决。这也成为了制约锂离子电池向大型化发展的主要阻碍。本文主要研究锂离子电池安全性的影响因素，研究内容从影响锂离子电池安全性的本体因素到使用因素逐层展开。首先，

2、研究了荷电状态、负极材料及正极材料三种本体因素对锂离子电池安全性的影响。研究发现，随着荷电态升高，锂离子电池自放热起始点不断降低，自放热速率不断升高，锂离子电池热稳定性下降；负极为Li4Ti5O12的锂离子电池相比负极为MCMB的锂离子电池自放热起始点较高、自放热速率较低，具有更高的安全性；在160℃以上正极材料的自放热差异性得以显现，LiFePO4为正极的锂离子电池自放热速率相比于LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2和LiCoO2较低，三者的自放起始温度相近。然后，研究了循环因素对锂离子电池安全性的影响。循环过一定次数的锂离子电池不能通过过充实验；在本文所

3、研究的循环次数范围内（≤400），锂离子电池均通过了短路实验；加速量热实验显示循环过的锂离子电池热稳定有所下降，这是由于在循环过程中SEI膜的增厚及负极表面出现锂的化合物造成的。最后，研究了储存因素对锂离子电池安全性的影响。在高温下储存的锂离子电池热稳定性得到增强。在加速量热实验中，随着储存时间的增加，自放热起始温度逐渐升高，自放热速率逐渐降低。这是由于嵌锂负极与电解液长期作用使得SEI膜变得更加致密造成的。【关键词】锂离子电池；安全性；热稳定性；加速量热仪；【篇名】锂离子电池安全性影响因素研究【目录】锂离子电池安全性影响因素研究摘要5-6Abstract6第

4、1章绪论11-251.1锂离子电池概述11-141.1.1锂离子电池发展简史11-121.1.2锂离子电池工作原理121.1.3锂离子电池的典型结构12-131.1.4锂离子电池特点131.1.5安全问题对锂离子电池发展影响13-141.2锂离子电池材料热稳定性研究现状14-211.2.1正极材料14-171.2.2负极材料17-191.2.3有机电解液及添加剂19-211.3影响电池性能及安全性的使用因素21-231.3.1循环对电池性能及安全性的影响21-221.3.2储存对电池性能及安全性的影响22-231.3.3温度对电池安全性的影响231.4本课题研

5、究意义及内容23-25第2章实验仪器与研究方法25-302.1电池制作252.1.1电极制作252.1.2电池装配252.2材料测试手段25-262.2.1X射线衍射分析25-262.2.2扫描电子显微镜测试262.3电化学性能测试26-272.3.1电性能测试262.3.2电池测试仪26-272.3.3电化学阻抗测试272.4电池安全性测试27-302.4.1加速量热实验27-282.4.2短路实验282.4.3过充实验28-30第3章锂离子电池性能及热稳定性研究30-453.1引言303.2实验30-313.3锂离子电池基础性能31-323.4锂离子电池充

6、放电倍率性能323.5锂离子电池高低温放电性能32-333.6锂离子电池倍率充放电发热量分析33-373.6.1锂离子电池比热容测试33-343.6.2不同倍率充放电热特性34-373.7锂离子电池热稳定性分析37-443.7.1加速量热实验37-423.7.2自放热活化能计算42-443.8本章小结44-45第4章电极材料对锂离子电池安全性影响45-614.1引言454.2负极材料对锂离子电池安全性影响45-554.2.1加速量热实验46-494.2.2高温对负极材料结构影响49-514.2.3短路实验51-534.2.4过充实验53-554.3正极材料对锂

7、离子电池安全性影响55-594.3.1以磷酸铁锂为正极的锂离子电池热稳定性55-564.3.2以钴酸锂为正极的锂离子电池热稳定性56-574.3.3正极材料对锂离子电池热稳定性影响57-594.4本章小结59-61第5章循环对锂离子电池安全性影响61-755.1引言615.2循环对锂离子电池性能影响61-645.2.1循环对锂离子电池基础性能影响61-635.2.2循环对锂离子电池倍率性能影响635.2.3循环对锂离子电池交流阻抗影响63-645.3循环对锂离子电池放电热特性影响64-655.4循环对锂离子电池内部材料影响65-695.5循环对锂离子电池安全性

8、影响69-735.5.1加速量热实验6