正极锰酸锂动力电池的制备和性能研究

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1、湖南大学硕士学位论文正极锰酸锂动力电池的制备和性能研究姓名：李丽华申请学位级别：硕士专业：物理学指导教师：李秋红20120529正极锰酸锂动力电池的制各和性能研究摘要随着全球石油资源的紧缺，环保节能的纯电动汽车成为世界各国政府关注和支持的重点。作为纯电动车的动力能源一蓄电池，就成为人们关注和研究的重点。目前蓄电池的发展重点是锂离子电池，其优点是能量密度大、充放电寿命长、无污染、电压高等，然而，动力锂离子电池也存在一些缺点，如安全性能差、成本高价格昂贵、单体电池一致性差等。因此，研制安全高效、大容量、长寿命、低成本、一致性好的动力锂

2、离子电池，则成为锂离子电池产业面临的新机遇和挑战。但是，目前商业化的锂离子电池大多采用油性粘结剂，对环境和人体健康有害，而水性粘结剂避免这些坏处。本文综合阐述了锂离子电池关键材料的研究现状，系统地研究了锂离子电池制作方法和关键工艺，重点研究了锰酸锂动力电池在制备过程中水性粘结剂含量、正极极片的压实密度、正极浆料的制各、电解液用量以及化成制度对锰酸锂动力电池的影响，最后考察了采用水性粘结剂制备的5Ah锰酸锂动力电池的电化学性能和安全性能。本文运用用最佳工艺参数制备的5Ah锰酸锂动力电池，电池的放电容量高，内阻小，循环性能好。首次放电

3、容量为5421．6mAh，锰酸锂动力电池在循环300次后，容量保持率为90．9％。当放电倍率逐渐增大时，其放电容量逐渐减小，并且电池的放电平台也在逐渐降低。当放电倍率为0．5C时，其放电容量是5099．5mAh。，放电平台是3．7V；当放电倍率是1．0c时，其放电容量为5072．2mAh，放电平台是3．6V；当放电倍率是5．oc时，其放电容量为4498．3mAh，放电平台是3．2V，且在5C倍率下放电，电池无过热现象，说明5Ah锰酸锂动力电池大电流放电性能好。安全性是锰酸锂动力电池研究的重点，采用水性粘结剂制各的5Ah锰酸锂动力电

4、池安全性能良好。通过最佳工艺制作成的5Ah锰酸锂动力电池，对电池进行安全测试，电池在针刺、短路、跌落以及撞击等条件下，均没有出现起火、爆炸等安全问题，说明5Ah锰酸锂动力电池安全性能良好。关键词：锰酸锂；动力电池；水性粘结剂；化成制度；电化学性能IIAbstractWiththeshortageofoil，environmentalprotectionandenergysavingofpureelectricvehiclesbecomethefocusofattentionandsupportofgovernmentsaround

5、theworld．Atpresent，lithiumionbatteryisrecognizedasthenewdevelopmentdirectionofbattery．Thelithiumionbatterieshavetheirownadvantagessuchashigherenergydensity，longcyclelife，nopollution，highervoltageandSOon．However，tOpowerthelithiumionbattery，asarepresentativeofthenewener

6、gystoragetechnologyalsohassomeshortcomings，suchassafetyperformanceispoor，thehighcostisexpensive，monomerbatterypoorconsistency．Therefore，itistheopportunitiesandchallengestodevelopthenewpowerlithiumionbatterywhichissafe，efficiency，highcapacity，longlifeandlowcost．However

7、，thecommercializationoflithium—ionbatteriesaremostlyoil-basedbinder，harmfultotheenvironmentandhumanhealth，andWater—bindertoavoidthesedisadvantages．Inthisarticle，itintroducedthecurrentresearchstatusofthekeymaterialofthelithium-ionbattery．Thekeyresearchofthearticlewasco

8、mpactdensity，sizeofthepreparation，thequalityoftheelectrolyteandthesystemofLiMn204lithiumionbatteriesintotheinfluenceofthepow