添加剂、隔膜对锂离子电池过充性能的影响.pdf

《添加剂、隔膜对锂离子电池过充性能的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、研究与设计添加剂、隔膜对锂离子电池过充性能的影响汪冬，王珍珍，郭密，林海军，李树军(东莞市振华新能源科技有限公司，广东东莞523696)摘要：采用电聚合添加剂环己基苯、联苯来改善以钴酸锂为正极材料的高容量锂离子方形电池过充性能(110V、34.8V)，并探讨隔膜性能对电池过充测试的影响。实验发现，110V过充测试，电解液中添加环己基量增加时能提高电池过充测试的通过率，添加5%(质量分数)环己基苯+5%(质量分数)联苯时能对电池起到良好的保护效果，但对34.8V所起的作用不大；具有较大的穿刺强度的隔膜能对电池34.8V过充测试起到良好的保护作用；隔膜型号与添加剂对电池循环厚度及容量保持率

2、均有一定的影响，加入添加剂后电池循环性能下降，而良好的隔膜性能可提高电池循环性能。关键词：钴酸锂；锂离子电池；添加剂；隔膜；过充中图分类号：TM912文献标识码：A文章编号：1002-087X(2014)12-2235-04Effectsofadditiveandseparatoronoverchargeperformanceoflithium-ionbatteryWANGDong,WANGZhen-zhen,GUOMi,LINHai-jun,LIShu-junAbstract:Theelctropolymerizationadditivescyclohexylbenzene(CHB)

3、andbiphenyl(BP)wereaddedtotheelectrolytetoimprovetheoverchargeperformance(110V,34.8V)ofprismaticlithium-ionbatterywithhighcapacity.Alsotheeffectofseparatoronoverchargeperformancewasinvestigated.Theresultsoftestsshowthatthepassrateof110VoverchargetestisincreasedbyaddingCHBandBP,thebatterycanbepro

4、tectedin110Voverchargetestwith5%CHB+5%BP,andin34.8Voverchargetestwiththeseparatorwhichownedhigherpuncturestrength.Meanwhilethecapacityretentionandthicknessaftercyclingwererelatedtotheadditivesandtheseparator.Additiveswereresultedincycleperformancedegradation,whiletheperformanceofcyclingcouldbeim

5、provedbythegoodpropertyofseparator.Keywords:lithiumcobaltoxide(LiCoO2);lithium-ionbattery;additive;separator;overcharge;cycle已商品化的锂离子电池正极材料钴酸锂由于它的高工作就开始氧化，4.65V开始沉积[4]。在锂子电池正常工作条件下，电压、高能量密度，至今仍是便携电子器件的主要电源。以钴添加CHB电解液更稳定，对过充的保护作用更强。但因芳香酸锂为正极材料的电池的安全性仍是众多厂商关注的中心。环的氢化减少了化合物的仔电子数，导致氧化性降低，化合物与锰酸锂、磷酸铁

6、锂相比，发生过充时，钴酸锂结构将发生不的电化学聚合反应速率降低，因此BP的氧化反应速率比可逆的变化，且LiCoO分解生成氧气会加剧因电解液氧化、CHB要快[5]。目前已有文献报道共同添加CHB与BP对过充0.52金属锂沉积而导致的热失效反应[1]。的保护效果优于单独使用的[6]。同时隔膜性能与电池的过充性国内外的标准均对锂离子电池的过充性能有具体的要能有着密切的关系[7]。求，如：GB/T18287，UL1642，IEC62133等。在电解液内添加过本文针对锂离子电池标准对安全性能的要求，主要探讨充添加剂是比较有效的手段之一。联苯(BP)是应用得比较早的添加剂CHB、CHB与BP混合作

7、用对以钴酸锂为正极材料的电聚合添加剂[2]，BP在电池充放电循环过程中会在极片上形高容量锂离子电池过充(110V、3C4.8V)性能的影响，并在成一层保护膜，其含量增加时会对电池的性能产生一定的影此基础上采用最佳的添加量讨论隔膜性能对过充测试的影响[3]，因而其不适合作为单独的添加剂使用。环己基苯(CHB)经响。联苯部分氢化后而形成，CHB的氧化电势比BP的氧化电势1实验高，CHB在4.7V开始氧化，4.9V开始沉积，而BP在4.6V1.1实验