软包装锂离子电池的研制

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1、中国化学与物理电源学术年会论文集C锂离子电池软包装锂离子电池的研制。凌国维唐致远‘薛建军天津大学化工学院应用化学系300072摘要：简述了锂离子电池的发展状况，俞绍了锂离子电池的电化学反应原理，对软包装锂离子电池的设计及工艺过程做了简要的介绍。对封口胶、多层复合膜进行了选择，并决定了封口方式。讨论了电池化成过程中以及过充后容量的不可逆损失；研究了电池注液量与放电容量和循环寿命之间的关系；对电池进行了一系列性能测试：0．IC，、0．2C，放电容量都达到了170mAh以上：并得出电池的电荷保持能力较好，电池的平均自放电率低于6‰，基本符合设计和使

2、用要求。关键词：软包装锂离子电池，封口，放电容量，循环寿命，自放电锂离子电池是科技含量很高用途广泛的新一代电池，被人们称之为“最有前途的化学电源”。软包装锂离子电池的特点是综合液体锂离子电池的大电流与低温放电能力好以及聚合物锂离子电池的外形包装上独特的优点。其采用与液态锂离子电池相似的液体电解液作为锂离子在正负极之间传输的介质，而外形包装上则采用多层塑料复合薄膜。这既降低了生产成本，又简化了生产的工艺流程，提高了生产效率，其市场潜力非常巨大。1．实验1．1．软包装锂离子电池的制备电池负极材料为石墨，正极材料为LiC002，均添加乙炔黑。正极集

3、流体为铝箔，负极集流体为铜箔，正负电极均采用辊涂工艺。电解液为LiPF。(IM)的EC+DEC+DMC(体积比为1：l：1)，隔膜常见的pp。1．2．软包装锂离子电池不同工作电流下的放电性能测试将电池先以一定倍率的电流充电至4．2v，在以4．2V恒压充电30min，得到电池充电容量；对其进行了0．IC；、0．2C；、0．5C，和1c；倍率的放电实验，在上述倍率电流放电至2．7V终止，得到电池100％DOD(放电深度)的放电容量。1．3．软包装锂离子电池的荷电保持能力测试将锂离子电池充满电后，在室温下放置一周和一个月，然后以0．2C倍率的放电电

4、流100％DOD放电，记录电池的放电行为。电池自放电的大小一般用单位时间内容量减少的百分比来表示。即自放电率=(Co-C。)／(c。·T)式中：C。一为经放置的电池的容量(mAh)C，—放置后电池的放电容量(mAh)。国家自然科学基金资助项目C1中国化学与物理电源学术年会论文集C锂离子电池T一放置时间(d)2．结果与讨论2．1软包装锂离子电池不同工作电流下的放电性能左图为锂离子电池在不同放电电流下的放电行为。随着电池放电电流的增加，锂离子电池的放电容量都明显下降，而且放电电流越大，电池放电容量与充电容量的比率也越小。这是由于锂离子在电池内的扩

5、散速度越慢，随着放电电流的增加，电池内的浓差极化增大，由电池的固有内阻所引起的电压降也增加，从而使电池的放电容量相应下降。容量ImAh图1．锂离子电池在不同放电电流下的放电行为Fig．1．Dischargeperformanceoflithiumionbatteryatdifferentcurrentsrates2．2．软包装锂离子电池的荷电保持能力下表2中列出了实验结果：表2．锂离子电池在放置一段时间后的放电容量Table．2．Dischargeperformanceoflithiumionbatteriesafterbeendeposit

6、edforsometime正常情况放置一周放置一同放置一个30天平均电池下的放电后的放电后的容量月后的放月后的容日自放电容量(mAh)保持率(％)电容量量保持率率(％·d)《mAh)(％)A173．8166．795．9148．485．40．487B171．2161．994．6142．383．10．563C175．1166．595．1149．285．20．493同时我们还测定了放置一个月后锂离予电池的开路电压，发现只下降了0．IV左右，基本达到了使用要求。3．结论对软包装锂离子电池进行了一系列性能测试：O．IC5、O．2C5放电容量都达到了17

7、0mAh以上，0．5C5和1．0C5的放电容量分别达到了150mAh和125mAh；电池的电荷保持能力较好，放置一周后电池容量的保持率大于94％，放置一个月后电池容量的保持率大于83％，电池的平均自放电率低于6％0，基本符合设计和使用要求。循环寿命实验已经作了120多次，容量下降小于25mAh，符合设计和使用的要求。之坦l审软包装锂离子电池的研制作者：凌国维，唐致远，薛建军作者单位：天津大学化工学院应用化学系本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_3514263.aspx