2019年锂电池实验报告-实用word文档 (8页)
- 格式:docx
- 大小:19.86 KB
- 文档页数:8
锂电池检测报告锂电池检测报告是对锂电池进行全面检测和分析的报告。
锂电池是一种高效、轻便、能量密度高、使用寿命长的电池,广泛应用于各个领域。
但是,虽然锂电池优点众多,但是由于其化学成分的特殊性,一旦出现问题可能会引发爆炸、起火等严重后果,因此锂电池检测显得尤为重要。
下面列举三个案例说明锂电池检测的重要性。
案例一:2021年,有人在使用手机时突然听到“咔嚓”一声,手机屏幕忽然裂了出大缝隙,似乎是在电池位置附近发生了爆炸。
通过检测发现,手机内部的锂电池老化严重,并且有明显的损伤,因此才导致了意外事故的发生。
案例二:2020年,某机场的贵重物品保管室内发生火灾,经过检查发现火灾是由于慕名而来的领导人员的笔记本电脑电池过热产生的。
事后核实,这位领导人员为了省事,使用了成色较差的低质量电池。
如果有对电池进行检测的服务,则可能避免此类灾难的发生。
案例三:2019年,某工厂发生爆炸事故,造成16人死亡,数十人受伤。
经调查,这起事故的原因是由于工厂内的锂电池存储区域没有进行正常检测,所以部分存储的锂电池可能已经损坏,严重影响了工厂的安全。
综上所述,通过以上案例,我们可以看到,如果对锂电池进行检测可以有效的避免意外事故的发生和生命安全的风险。
因此,我们应该加强对锂电池的管理和维护,同时也应该选择专业的锂电池检测机构,从而更好地保障我们的生命安全。
锂电池检测报告通常包括对锂电池外观、内部电池芯片、电路板、电压、电阻、容量、集成电路、绝缘等方面的全面检测。
通过这些检测,可以发现锂电池是否存在损伤、变形、老化等问题,并评估电池可用性和寿命情况。
那么如何选择合适的锂电池检测机构呢?首先,要选择具有相应资质认证的机构。
其次,机构服务的报告要尽可能详细,包括检测说明、问题分析和建议等方面。
此外,机构要提供及时、专业的咨询和技术支持,让用户能够更好地了解电池情况,并做出相应的决策。
总之,锂电池是一种重要的能量储存设备,在使用过程中可能随时出现意外情况。
锂电池检测报告(精选)(二)引言概述:锂电池作为目前应用广泛的高性能能源储存装置,其性能和安全性对于各行各业的电子产品都至关重要。
为了确保锂电池在设计、制造和使用过程中的质量和可靠性,进行全面的检测和测试是必不可少的。
本报告为精选的锂电池样品检测结果,详细分析了其性能指标以及安全性能,通过对比实验数据和标准要求,为相关领域的研究人员和从业者提供了有价值的参考。
正文内容:1. 电池容量测试:1.1 测试方案和方法:采用标准电池测试仪,按照国际标准规定的测试程序和条件进行电池容量测试。
1.2 测试结果分析:对样品进行充放电测试,记录电压、电流、时间等参数,并根据测试数据计算出样品的容量。
通过分析样品的容量衰减曲线,评估其循环寿命和容量损失情况。
1.3 结果评价:根据测试结果,评价样品的容量是否符合设计要求,并对容量损失进行分析和讨论,提出优化建议。
2. 电池内阻测试:2.1 测试原理和方法:采用交流阻抗测试技术,通过向样品施加交流信号,测量电池响应信号的幅值和相位差,计算出电池的内阻值。
2.2 测试结果分析:对样品进行内阻测试,记录测试数据,并绘制样品的阻抗谱和频率响应曲线。
通过分析曲线形状和内阻值,评估样品的电化学性能和脆弱性。
2.3 结果评价:根据测试结果,评价样品的内阻大小是否符合要求,分析其内阻变化趋势和影响因素,并提出改进措施。
3. 电池安全性能测试:3.1 测试项目和方法:采用国际标准和行业规范规定的测试项目和方法,包括温度冲击、过充、过放、短路、挤压等多个方面的测试。
3.2 测试结果分析:对样品进行安全性能测试,记录测试过程中的参数和观察结果,分析样品在不同测试条件下的表现和响应。
3.3 结果评价:根据测试结果,评价样品在安全性能方面的表现,分析其存在的问题和改进空间,并提出相应的建议和措施。
4. 电池循环寿命测试:4.1 测试方案和方法:采用标准的充放电循环测试程序和条件,对样品进行循环寿命测试。
一、实习背景随着全球能源结构的转型和新能源汽车的快速发展,锂电池作为关键储能设备,其研发和应用已成为我国新能源领域的重要研究方向。
为了提高自身在锂电池领域的科研能力,我于2023年在某知名锂电池科研机构进行了为期三个月的实训。
本次实训旨在通过实际操作,加深对锂电池理论知识的学习,掌握锂电池研发的基本流程和实验技能。
二、实习目的1. 深入了解锂电池的基本原理、生产工艺和性能特点;2. 掌握锂电池研发的基本流程和实验技能;3. 培养严谨的科研态度和团队合作精神;4. 提高自身在锂电池领域的科研能力和创新意识。
三、实习内容1. 理论学习在实习期间,我系统学习了锂电池的基本原理、生产工艺、性能特点以及国内外锂电池技术发展趋势。
主要包括以下几个方面:(1)锂电池的分类、工作原理和电极材料;(2)电解液、隔膜、集流体等关键部件的性能要求;(3)锂电池的充放电过程、倍率性能、循环寿命等关键技术指标;(4)锂电池的生产工艺、质量控制及失效分析。
2. 实验操作在导师的指导下,我参与了以下实验操作:(1)电极材料的制备:包括锂金属负极、锂离子正极材料的制备;(2)电解液的制备:根据不同电极材料,选择合适的电解液配方;(3)电池组装:按照电池组装工艺,将电极、隔膜、集流体等部件组装成电池;(4)电池测试:对组装完成的电池进行充放电测试、倍率测试、循环寿命测试等;(5)电池失效分析:对电池失效原因进行分析,提出改进措施。
3. 项目参与在实习期间,我参与了以下项目:(1)锂离子正极材料的研究与开发;(2)新型电解液的开发与应用;(3)高能量密度锂电池的制备与性能优化。
四、实习成果1. 通过本次实训,我对锂电池领域的基本原理、生产工艺和性能特点有了深入的了解;2. 掌握了锂电池研发的基本流程和实验技能,具备独立进行锂电池研发的能力;3. 在导师的指导下,参与了多个锂电池研发项目,积累了丰富的实践经验;4. 提高了自身的科研能力和创新意识,为今后从事锂电池领域的研究工作打下了坚实基础。
一、实习背景随着全球能源结构的转型和新能源汽车产业的快速发展,锂离子电池作为新能源汽车的核心动力源,其重要性日益凸显。
为了更好地了解锂离子电池的生产工艺、技术特点以及行业发展趋势,我于2023年在XX科技有限公司进行了为期一个月的实习。
以下是我实习期间的学习和实践总结。
二、实习单位及部门实习单位:XX科技有限公司部门:研发部三、实习内容1. 锂离子电池概述在实习初期,我了解了锂离子电池的基本原理、工作原理以及主要组成部分。
锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液和集流体等组成。
通过学习,我对锂离子电池的充放电过程、能量密度、循环寿命等性能指标有了更深入的认识。
2. 锂离子电池生产工艺流程在实习过程中,我深入了解了锂离子电池的生产工艺流程。
主要包括以下几个步骤:(1)正极材料制备:采用化学合成法或物理合成法制备正极材料,如钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰三元材料等。
(2)负极材料制备:采用石墨化或插层化法制备负极材料,如天然石墨、人造石墨等。
(3)隔膜制备:采用湿法或干法制备隔膜,如聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜等。
(4)电解液制备:采用有机溶剂、锂盐、添加剂等制备电解液。
(5)电池组装:将正极材料、负极材料、隔膜、集流体等组装成电池。
(6)电池测试:对组装好的电池进行充放电测试、循环寿命测试等。
3. 锂离子电池关键技术在实习过程中,我学习了锂离子电池的关键技术,包括:(1)正极材料制备技术:包括前驱体制备、合成、表征等。
(2)负极材料制备技术:包括石墨化、插层化、改性等。
(3)隔膜制备技术:包括湿法、干法、复合等。
(4)电解液制备技术:包括溶剂选择、锂盐选择、添加剂选择等。
(5)电池组装技术:包括卷绕、焊接、封装等。
4. 锂离子电池行业发展趋势通过对锂离子电池行业的分析,我了解到以下发展趋势:(1)高性能锂离子电池研发:提高电池的能量密度、循环寿命、安全性能等。
(2)固态电池技术突破:解决液态电解液的安全性问题,提高电池的能量密度。
锂电材料观察实验报告实验目的:比较不同锂电材料的性能差异,并观察其在实验条件下的变化情况。
实验所用材料及仪器:1. 锂离子电池正极材料:锂钴酸锂(LiCoO2)、锂铁磷酸锂(LiFePO4)、锂锰酸锂(LiMn2O4)2. 锂离子电池负极材料:石墨3. 锂离子电解液:锂盐溶液4. 电池外壳5. 外部电源和电压表6. 扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等观察仪器实验步骤:1. 制备三个锂电池的正极:将锂钴酸锂、锂铁磷酸锂和锂锰酸锂分别与导电剂和粘结剂混合,并涂覆在导电片上,然后通过烘干固化。
2. 制备三个锂电池的负极:将石墨与导电剂和粘结剂混合,并涂覆在导电片上,然后通过烘干固化。
3. 将正极和负极叠放在一起,并以适当的间隔密封在电池外壳中,形成电池单元。
4. 在实验条件下连接外部电源和电压表,测量电池的电压。
5. 使用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察锂电池材料的微观结构。
6. 在一定周期内重复第4和第5步骤,观察电池的电压变化和材料结构的演变。
实验结果及分析:根据实验观察,以下是对不同锂电材料性能的比较和分析:1. 锂钴酸锂(LiCoO2):此材料具有较高的充电电压和能量密度,但同时也存在较高的成本、不稳定性和安全性问题。
2. 锂铁磷酸锂(LiFePO4):与锂钴酸锂相比,此材料具有较低的成本、较高的稳定性和安全性。
然而,由于其较低的电导率和较低的放电电压,其能量密度相对较低。
3. 锂锰酸锂(LiMn2O4):此材料在成本和安全性方面都具有优势,但相对于锂钴酸锂和锂铁磷酸锂,其电导率和循环寿命较低。
根据SEM和TEM观察,我们还可以更详细地了解不同锂电材料的微观结构和变化情况。
例如,锂钴酸锂通常呈现出颗粒状结构,而锂铁磷酸锂和锂锰酸锂的结构则更为均匀和紧密。
结论:根据本实验的观察和分析,不同的锂电材料具有不同的性能和特点。
选择合适的锂电材料应考虑成本、能量密度、安全性和循环寿命等方面因素的权衡。
目录锂电池检验报告 (1)引言 (1)背景介绍 (1)目的和意义 (2)锂电池的基本原理和结构 (3)锂电池的工作原理 (3)锂电池的结构和组成 (4)锂电池的检验方法 (6)外观检验 (6)电性能检验 (6)安全性能检验 (7)锂电池的检验指标和标准 (8)电性能指标 (8)安全性能指标 (9)其他相关指标 (10)锂电池检验的实验过程和结果分析 (12)实验设备和方法 (12)实验结果分析和讨论 (13)锂电池检验的应用和展望 (14)锂电池检验在工业生产中的应用 (14)锂电池检验的发展趋势和挑战 (15)结论 (16)主要研究成果总结 (16)对未来研究的展望 (16)锂电池检验报告引言背景介绍锂电池检验报告背景介绍随着科技的不断发展,锂电池作为一种高效、环保的能源储存设备,已经广泛应用于电动汽车、移动通信、便携式电子设备等领域。
锂电池的高能量密度、长寿命和快速充电等优势,使其成为现代社会不可或缺的一部分。
然而,由于锂电池的化学特性和结构复杂性,其性能和安全性问题也备受关注。
锂电池的检验是确保其性能和安全性的重要环节。
通过对锂电池进行全面的检验和测试,可以评估其容量、循环寿命、内阻、安全性能等关键指标,为用户提供可靠的电源设备。
同时,锂电池的检验也有助于发现潜在的问题和缺陷,及时采取措施进行修复或更换,以避免可能的安全事故和经济损失。
锂电池检验的重要性不容忽视。
首先,锂电池的容量是其最基本的性能指标之一。
容量测试可以评估锂电池的储能能力,即电池能够存储和释放的电能量。
通过容量测试,可以确定锂电池的实际使用时间和续航能力,为用户提供准确的使用预期和充电需求。
其次,锂电池的循环寿命是评估其使用寿命和稳定性的重要指标。
循环寿命测试可以模拟锂电池在实际使用中的充放电过程,评估其在多次循环后的容量衰减情况。
通过循环寿命测试,可以预测锂电池的使用寿命,为用户提供更长久的电源供应。
此外,锂电池的内阻也是一个重要的检验指标。
新能源锂电池实习报告一、实习目的1. 了解锂电池的基本原理和结构。
2. 掌握锂电池的制造工艺和设备操作。
3. 学习锂电池的性能测试和性能优化方法。
4. 培养实际操作能力和解决问题的能力。
二、实习内容1. 了解锂电池的基本原理在实习期间,我们首先学习了锂电池的基本原理。
锂电池是一种依靠锂离子在正极和负极之间移动来进行储能和释放能量的电化学设备。
其工作原理包括锂离子在正极端的嵌入和脱出,以及电子在电路中的流动。
2. 掌握锂电池的制造工艺接着我们学习了锂电池的制造工艺,主要包括:(1)正极片的制备:将锂化合物、粘结剂和添加剂混合均匀,涂布在铝箔上,经过干燥、压实和裁剪等工序制成正极片。
(2)负极片的制备:将石墨、粘结剂和添加剂混合均匀,涂布在铜箔上,经过干燥、压实和裁剪等工序制成负极片。
(3)隔离膜的制备:将聚丙烯等聚合物材料制成薄膜,作为隔离膜。
(4)电池的组装:将正极片、负极片和隔离膜按照一定的顺序和位置叠层放置,注入电解液,封口并焊接正负极耳。
(5)注液:将电解液注入电池内部。
(6)老化:对电池进行充放电测试,筛选出合格的电池。
(7)打包:将合格的电池进行封装和打包。
3. 学习锂电池的性能测试在实习期间,我们还学习了锂电池的性能测试方法,包括:(1)电压测试:使用万用表测量电池的开路电压和负载电压。
(2)内阻测试:使用万用表测量电池的内阻。
(3)容量测试:使用电池测试仪测量电池的容量。
(4)充放电测试:对电池进行定电流充放电测试,记录电池的电压、电流和容量等数据。
4. 学习锂电池的性能优化方法为了提高锂电池的性能,我们学习了以下优化方法:(1)优化正负极材料:通过改变正负极材料的种类、粒度和形状等参数,可以提高电池的容量和循环稳定性。
(2)优化电解液配方:通过改变电解液的成分、浓度和添加剂的种类等参数,可以提高电池的导电性和稳定性。
(3)优化隔离膜材质和厚度:通过改变隔离膜的材质和厚度等参数,可以提高电池的安全性和循环稳定性。
锂电池实验报告锂电池实验报告引言:锂电池是一种常见的充电电池,广泛应用于移动设备、电动车辆和储能系统等领域。
本实验旨在研究锂电池的性能特点,探究其充放电过程中的电化学反应,并对其电压、电流和容量等指标进行测试和分析。
一、实验材料与方法1. 实验材料:本实验所使用的材料包括锂电池、电流表、电压表、导线、电源等。
2. 实验方法:首先,将锂电池连接到电流表和电压表上,确保电路连接正确。
然后,通过调节电源的电压,使电流表读数稳定在一定范围内。
接下来,记录电压表的读数,并根据时间的变化计算电池的容量。
最后,根据实验数据绘制曲线图,分析锂电池的性能特点。
二、实验结果与讨论1. 电流与电压关系:在实验过程中,我们改变了电流的大小,并记录了相应的电压值。
实验结果显示,随着电流的增加,电压逐渐下降。
这是因为在高电流下,电池内部的电阻会导致能量损失,从而降低了电压。
2. 充放电过程中的能量转化:锂电池在充放电过程中,能量会从化学能转化为电能,或者从电能转化为化学能。
通过实验数据的分析,我们可以看到在充电过程中,电池的电压逐渐上升,而在放电过程中,电压逐渐下降。
这说明在充电过程中,电能被转化为化学能,而在放电过程中,化学能被转化为电能。
3. 容量与充放电时间的关系:我们将锂电池充放电的时间与容量进行了记录,并绘制了相应的曲线图。
实验结果显示,随着充放电时间的增加,电池的容量逐渐增加,但增长速度逐渐减慢。
这是因为随着时间的推移,电池内部的化学反应逐渐达到平衡,导致容量增长速度减慢。
4. 锂电池的优缺点:锂电池具有许多优点,如高能量密度、长循环寿命、低自放电率等。
这使得它成为了许多电子设备的首选电源。
然而,锂电池也存在一些缺点,如充电时间较长、高温环境下易燃爆炸等。
因此,在使用锂电池时需要注意安全性。
结论:通过本次实验,我们深入了解了锂电池的性能特点和充放电过程中的电化学反应。
锂电池在现代生活中有着广泛的应用,它不仅为移动设备提供了可靠的电源,还为电动车辆和储能系统等领域的发展做出了重要贡献。
篇一:锂离子电池的制备合成及性能测定实验报告实验二锂离子电池的制备合成及性能测定一.实验目的1.熟悉锂离子电极材料的制备方法,掌握锂离子电极材料工艺路线;2.掌握锂离子电池组装的基本方法;3.掌握锂离子电极材料相关性能的测定方法及原理;4.熟悉相关性能测试结果的分析。
二.实验原理锂离子电池的结构与工作原理:所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。
人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的,独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称“锂电”。
以licoo2为例:⑴电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。
这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态,一般选择相对锂而言电位大于3v且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极,如licoo2、linio2、limn2o4、lifepo4。
⑵为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物,如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物,包括sno、sno2、锡复合氧化物snbxpyoz(x=0.4~0.6,y=0.6~0.4,z=(2+3x+5y)/2)等。
三.实验装置及材料1.实验装置:恒温槽,冰箱,搅拌器,管式电阻炉,真空干燥箱,鼓风干燥箱,铁夹,分液漏斗,研钵,烧杯,ph试纸,循环水真空泵,漏斗,抽滤瓶,滤纸,玻璃皿,温度计;2.实验材料:乙醇,醋酸镍,醋酸钴,醋酸锰,碳酸钠,去离子水,氨水,乙炔黑,pvdf,nmp,lioh;四.实验内容及步骤1.样品的制备及准备碳酸盐共沉淀法制备lini1/3co1/3mn1/3o2:分别称取摩尔比为1:1:1的醋酸镍(ni(ch3coo)2·4h2o)、醋酸钴 (co(ch3coo)2·4h2o)、醋酸锰 (mn(ch3coo)2·4h2o),用去离子水溶解,溶液金属离子总浓度为1mol·l-1。
摘要:本次锂电池厂实训旨在让学生深入了解锂电池的生产流程、工艺技术以及质量控制等方面,通过实际操作和理论学习,提高学生对锂电池行业的认识,增强实践能力和团队协作精神。
以下为实训报告的详细内容。
一、实训目的1. 了解锂电池行业的发展现状和趋势。
2. 掌握锂电池生产的基本流程和工艺技术。
3. 熟悉锂电池的原材料、生产设备、检测方法等。
4. 增强学生的实践能力和团队协作精神。
二、实训时间及地点实训时间:2023年3月15日至2023年3月31日实训地点:某锂电池生产厂家三、实训内容1. 行业背景及发展趋势2. 锂电池原材料3. 锂电池生产设备4. 锂电池生产工艺5. 锂电池检测与质量控制6. 锂电池应用领域7. 实际生产操作四、实训过程1. 行业背景及发展趋势在实训开始,我们首先了解了锂电池行业的发展背景和趋势。
锂电池作为新型电池,具有能量密度高、循环寿命长、环保等优点,被广泛应用于电动汽车、储能、便携式电子设备等领域。
随着新能源产业的快速发展,锂电池市场需求持续增长,预计未来几年仍将保持高速增长态势。
2. 锂电池原材料锂电池的原材料主要包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜和集流体等。
我们参观了原材料仓库,了解了各种原材料的种类、性能及用途。
3. 锂电池生产设备锂电池生产设备包括前处理设备、涂覆设备、卷绕设备、化成设备、分容设备等。
我们参观了生产车间,了解了各种设备的操作原理和功能。
4. 锂电池生产工艺锂电池生产工艺主要包括前处理、涂覆、卷绕、化成、分容、组装等环节。
我们跟随技术人员参观了整个生产过程,了解了每个环节的操作要点和注意事项。
5. 锂电池检测与质量控制锂电池检测主要包括外观检测、电性能检测、安全性能检测等。
我们参观了检测实验室,了解了各种检测仪器的使用方法和检测标准。
6. 锂电池应用领域锂电池广泛应用于电动汽车、储能、便携式电子设备等领域。
我们了解了锂电池在这些领域的应用现状和发展前景。
7. 实际生产操作在实训的最后阶段,我们参与了实际生产操作,学习了涂覆、卷绕等基本技能,并亲自操作设备完成锂电池的生产。
本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==锂电池实验报告篇一:锂离子电池的制备合成及性能测定实验报告实验二锂离子电池的制备合成及性能测定一.实验目的1.熟悉锂离子电极材料的制备方法,掌握锂离子电极材料工艺路线;2.掌握锂离子电池组装的基本方法;3.掌握锂离子电极材料相关性能的测定方法及原理;4.熟悉相关性能测试结果的分析。
二.实验原理锂离子电池的结构与工作原理:所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。
人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的,独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称“锂电”。
以LiCoO2为例:⑴电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。
这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态,一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极,如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4。
⑵为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物,如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物,包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=0.4~0.6,y=0.6~0.4,z=(2+3x+5y)/2)等。
三.实验装置及材料1.实验装置:恒温槽,冰箱,搅拌器,管式电阻炉,真空干燥箱,鼓风干燥箱,铁夹,分液漏斗,研钵,烧杯,pH试纸,循环水真空泵,漏斗,抽滤瓶,滤纸,玻璃皿,温度计;2.实验材料:乙醇,醋酸镍,醋酸钴,醋酸锰,碳酸钠,去离子水,氨水,乙炔黑,PVDF,NMP,LiOH;四.实验内容及步骤1.样品的制备及准备碳酸盐共沉淀法制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2:分别称取摩尔比为1:1:1的醋酸镍(Ni(CH3COO)2·4H2O)、醋酸钴(Co(CH3COO)2·4H2O)、醋酸锰(Mn(CH3COO)2·4H2O),用去离子水溶解,溶液金属离子总浓度为1mol·L-1。
快速搅拌的同时逐滴加入Na2CO3溶液,用NH3·H2O控制反应的pH值在8~12之间,温度恒定在40~80℃之间,生成有着均匀阳离子分布的三元混合碳酸盐Ni1/3Co1/3Mn1/3CO3,反应完成后继续陈化18h。
将所得碳酸盐沉淀过滤,并用去离子水多次洗涤,以彻底除去所残留的锂盐、钠盐。
然后将沉淀物置于鼓风烘箱中85℃干燥12h。
干燥后按化学计量比1:1.05与LiOH·H2O在研钵中彻底混合,将沉淀物干燥后置于电阻炉中,在空气氛围下于600℃-900℃烧结。
2.组装模拟电池按80:10:10(wt%)称取所制备的活性物质LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2、乙炔黑、粘接剂PVDF,将前两者充分混合后加入到溶解了PVDF的NMP中,充分混合调至糊状后将其均匀地涂布在铝箔上,然后于真空干燥箱中120℃干燥4h后取出,裁成直径为1.2cm的圆片。
以金属锂片为负极,Celgard2400微孔聚丙烯膜为隔膜,以1mol/L LiPF6/EC+DMC+EMC (1:1:1体积比)为电解液,在充满氩气的手套箱中组装成CR2025型扣式电池,然后静置一段时间即可测试。
3.循环性能的测定(1)连接模拟电池与测试装置:循环伏安法测试采用三电极实验电池体系进行,三电极实验电池体系依次放入锂对电极、锂参比电极、膈膜及制备好的正极,加入电解液,再组装成三电极实验电池;测试仪器采用上海辰华仪器公司的CHI660a电化学工作站;(2)置试验参数:锂离子电池:以0.1C恒流充电至4.5, 1C恒流放电,终止电压为3.0V的放电制度开始试验;(3)验结果保存及处理。
四.实验测定结果及分析1.循环性能的测定(1)锂离子电极材料的循环伏安曲线图(a)图(b)(2)测定结果分析图(a)、图(b)是LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2作为锂离子电池电极材料的循环伏安图,扫描电压范围是1.0V~5.0V,首次扫描的主要阴极峰出现在3.9V,所对应的是第一个锂的嵌入过程,但是这个峰在后来的一周扫描过程中消失了,表明这个过程是不可逆的,说明锂的嵌入反应机理发生了明显的改变。
第二周之后的循环伏安图与第二周基本相似,说明随后的反应可逆性好。
2.交流阻抗的测定(1)锂离子电极材料的交流阻抗图1号电池的交流阻抗曲线5号电池的交流阻抗曲线图(2)测定结果分析由上面1号电池的交流阻抗曲线可以得出:前面的圆是表示电化学极化。
它的半径比5号电池大,说明它的电荷迁移电阻较大。
中间拐角是表征着混合控制,后面的斜线是表征着浓差极化,它的斜率比5号电池大,值大于1,说明它的扩散电阻大。
电池性能比5号电池差。
由上面5号电池可以得出:前面的圆是表示电化学极化。
它的半径比1号电池小,说明它的电荷迁移电阻较小。
中间拐角是表征着混合控制,后面的斜线是表征着浓差极化,它的斜率接近1,说明它的扩散电阻比1号电池小,电池性能比较好。
3.比较说明工艺条件对电极材料循环性能的影响①温度的影响。
要选择适当的温度,过高或过低都会对它的循环性能有所影响。
②电解液组成的影响。
若电解液分解了将降低它的性能。
③溶液PH值的影响。
一般我们控制在10左右。
④抽滤的操作。
多次用清水洗,去除其他杂质,以保证正极材料的质量。
⑤电极结构与电极材料的影响。
若正极活性物质结构发生严重变化时,将降低电极材料的循环性能。
⑥粉体晶粒大小的影响。
若粉体表面被研磨的不是很光滑细腻,则它的比表面积降低,因而影响它的循环性能。
篇二:实验5 锂离子电池装配及表征----实验报告实验5 锂离子电池装配及表征一.锂离子电池的工作原理锂离子电池是在以金属锂及其合金为负极的锂二次电池基础上发展来的。
在锂离子电池中,正极是锂离子嵌入化合物,负极是锂离子插入化合物。
在放电过程中,锂离子从负极中脱插,向正极中嵌入,即锂离子从高浓度负极向低浓度正极的迁移;相反,在充电过程中,锂离子从正极中脱嵌,向负极中插入。
这种插入式结构,在充放电过程中没有金属锂产生,避免了枝晶,从而基本上解决了由金属锂带来的安全问题。
在充放电过程中,锂离子在两个电极之间来回的嵌入和脱嵌,被形象地称为“摇椅电池”(Rocking Chair Ba tteries),它的工作原理如图 1.1所示。
二.锂离子电池的制备工艺和需要注意的问题1.制备工艺流程配料----和膏-----涂板----干燥-----冲片-----压片-----扣式电池的组装(具体过程见讲义)2.需要注意的问题(思考题第一题)扣式锂离子电池制备工艺的关键是和膏、电极制备、电池装配及封口。
研究发现, 和膏及电极制备工艺对活性物质是否掉粉有重要影响, 而电池的装配和封口工艺则是影响扣式锂离子电池充放电性能的主要因素。
(1)当正极原料配比固定时,对极片质量影响最大的便是搅拌过程,搅拌方法选择不好将会导致极片的导电性降低和极片掉粉,极片掉粉将会直接影响电池容量等。
搅拌方式有超声波搅拌、磁力搅拌、强力搅拌以及手工研磨。
经研究发现采用强力搅拌和超声波搅拌得到的极片质量最好,而在本实验中我们使用的搅拌效果最差的手工研磨,这很难得到好的结果。
所以在和膏时要注意搅拌方式的选择。
(2)干燥温度和时间选择不适也会导致极片掉粉,干燥的目的是为了除去膏体中大量的溶剂NMP以及在配膏过程中吸收到的水分,温度和时间都应选择合适。
(3)压片时压力要选择适中,压片的目的主要有两个: 一是为了消除毛刺, 使极片表面光滑、平整, 防止装配电池时毛刺穿透隔膜引起短路; 二是增强膏和集流体的强度, 减小欧姆电阻。
压力过大时, 极片易发生卷曲情况, 不利于电池装配, 甚至有可能把膏粘在磨具上,引起极片起皮;压力过小又起不到压片的作用; 压力适中时就可得到柔软性、附着力都较好的极片。
(4)经研究发现电池的充放电性能与电池装配和封口工艺有很大的关系,所以在电池装配过程中一定要做到稳中求快,避免出现短路现象。
封口时一定要观察电池是否放平。
三.电池性能测试结果分析1.比较两次交流阻抗结果及分析原因Z''/ohmZ''/ohm'Z'/ohmZ/ohm用Zview软件拟合得到曲线以及拟合曲线的等效电路模型模型中:Rs为欧姆电阻L主要由外部连接线路、负载及测量仪器等产生CPE为常相位角元件R1和R2分别为高频弧电阻(界面电阻)以及低频弧电阻(扩散电阻和活化电阻)可以看出拟合可信度很高,拟合模型准确。
Z''/ohmZ''/ohmZ'/ohmZ'/ohm(右图为作图放大后效果)高频区圆弧反应了表面接触膜阻抗,中频区圆弧反映了界面处电荷转移阻抗,而低频区圆弧则反应了锂离子在正极材料中的迁移。
不完整半圆弧与实轴的第一个交点对应欧姆电阻RS;与实轴两个交点之间的距离对应电极的界面电阻R1,它是衡量电极性能的好坏;(1)高频区反映了电荷转移过程,即锂离子从电极表面穿过固体电解质相界面(SEI)以及SEI膜与锂负极界面而迁移到材料体相的过程,其电化学阻抗为电荷转移电阻R1;半圆半径则反映了负极表面SEI膜的厚度和电荷转移电阻R1的大小,可以看出经过充放电之后,还原产物以及其他因素会使SEI膜变厚,阻抗会越来越大,导致锂离子在负极的拖嵌会越来越难,进一步引起电池容量的衰减。
(2)低频直线段代表锂离子扩散过程的Warburg阻抗,可逆过程的Warburg阻抗线段与实轴的夹角为45°,斜率越大对应的扩散阻抗越大,扩散过程越难进行。
可以看出充放电后Warburg阻抗减小,扩散阻力减小。
2.运用origin做出首次充放电曲线以及循环倍率曲线Voltage(V)Initial charge&discharge specific capacity(mAh/g)从首次充放电曲线中可以看出:充电容量为53mAh/g,放电容量为23mAh/gcharge&discharge specific capacity(mAh/g)cycle number上图为电池在不同倍率条件下的放电容量循环图。
测试扣式电池在2.5V-4.8V电压范围下0.2C首次充放电、0.5C 10次循环和1C 2C 3C 5C 10C 每个倍率下5次倍率性能测试。
图中显示随着电流密度的增大,材料的放电充电容量呈下降趋势,在第27次循环式,电池的容量已变为0.但分析数据可知,电池容量太低,性能不是很好,原因是正极极片制作过程出问题,而且与电池装配和封口工艺有很大的关系。