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锰酸锂电池

锰酸锂电池
锰酸锂电池

锰酸锂电池

百科名片

锰酸锂电池是指正极使用锰酸锂材料的电池,其标称电压达到3.8V,以成本低,安全性好被广泛使用。锰酸锂电池参数

标称电压:3.8v

输出电压范围:2.5~4.2v

标称容量: 7500mAh

标准持续放电电流:0.2C

最大持续放电电流:1C

工作温度:充电:0~45℃

放电:-20~60℃

产品尺寸:MAX 19.2*56.5*69.5mm

成品内阻:≤200mΩ

引线型号:国标线UL3302/26#,线长50mm 白色线为10K NTC

保护板参数:(各参数可根据客户产品设置)

过充保护电压/每串4.28±0.025V

过放保护电压 2.4±0.1V

过流值: 2~4A

锰酸锂电池的优缺点分析

成本低、安全性好的正极材料,但是其材料本身并不太稳定,容易分解产生气体,因此多用于和其它材料混合使用,以降低电芯成本,但其循环寿命衰减较快,容易发生鼓胀,寿命相对短,主要用于大中型号电芯,动力电池方面,其标称电压为3.8V。

原文地址:https://www.doczj.com/doc/a73787420.html,/baike/2072.html

《锂离子电池应用》word版

国海军对其使用的所有锂电池都要根据NA VSEA指南9310.1b和技术手册S9310-AQ-SAF-010进行安全性评估。描述了对战场准备自主水下航行体(BPAUV)上锂离子电池进行的安全性测试试验;也给出了由海军水面战中心(NSWC)Carderock实验室所做的

LiNi x Co(1-x)O2由LiNiO2材料改性得到,是一种高容量的锂离子正极材料,比容量比LiCoO2高30%左右,具有很好的比功率特性,价格相对低廉。但是由于这种材料的合成相对困难、吸水性较强、与电解液的相容性较差、安全性较差等原因,并未得到广泛的推广。目前世界上应用最好的是SAFT公司,其利用LiNi x Co(1-x)O2正极材料制造的各种型号的锂离子电池已广泛应用于卫星、UUV以及各类便携式电子设备上。 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2是另一种高容量的正极材料,集合LiNiO2、LiCoO2和LiMnO2的优点,可逆比容量可以达到160mAh/g以上,是非常有前途的正极材料。此材料不仅有比容量高的优势,而且安全性也相对较好,价格相对较低,与电解液的相容性好,循环性能优异,是最有可能在小型通讯和小型动力领域同时应用的电池正极材料,甚至有在大型动力领域应用的可能。 LiMn2O4是LiCoO2外研究最早的正极材料,它具有较高的电压平台,较高的安全性和低廉的价格,在大容量动力电池领域有广阔的应用前景;但是其较低的比容量(110mAh/g),较差的循环性能(300次),特别是高温循环性能差使得其应用受到了较大的限制。尽管经过这几年的研究,LiMn2O4的性能得到了较大的提高,但高温循环性能依然是使用的一个瓶颈。目前国内以锰酸锂为正极材料制造锂动力电池最成功的厂家为北京中信国安盟固利公司。其生产的大容量动力型锰酸锂电池经过了两到三年的示范运行,成为配套2008年北京奥运会电动汽车的唯一电池。 LiFePO4是最近两年才快速发展起来的正极材料,其较高的安全性能,良好的耐高温特性,优越的循环性能使得其作为动力电池和备用电源领域有广阔的应用前景。但是其也存在一些缺点,特别是其电压平台较低(3.2V),振实密度低,使其制成的电池比能量较低,而且由于磷酸铁锂制备工艺要求控制严格,批次生产质量一致性差,导致其成本居高不下。同时磷酸铁锂材料的电导率低,低温放电性能差,倍率放电差等问题也需要继续研究和改进。但是近年来在世界范围内的广泛研究已经使这些问题得到了改善,特别是低温放电性能及功率特性。日本三井造船生产的磷酸铁锂动力锂电池能够以20C的

各种锂离子电池正极材料分析

锂离子电池现使用的正极材料有如下几种: 1、钴酸锂 钴酸锂也是目前应用最为广泛的正极材料,钴产生3.9V(vs. Li)的电势平 台,对钴酸锂而言,对应于其理论容量,高达274mAh/g,实际容量可达155mAh/g,具有很高的能量密度。主要应用于便携电池领域:如手机,PDA;移动DVD; MP3/MP4、笔记本电脑。 1)结构缺陷 对钴酸锂(LixCoO2,00.55 时,材料的容量发生严重的退化,其层状结构倾向于塌陷,使得实际可利用的容量不超过155mAh/g,为了能够更多的利用LiCoO2 中的锂离子,人们采用掺杂、包覆等办法对其改性。目前,有多种元素应用于LiCoO2 掺杂,但只有Mn 和Al 表现出较好的效果。 在Li 过分脱出时(E>4.2V 时),LiCoO2 发生严重的过充现象,化学键发生断 裂而释出O2,导致体系的不稳定,甚至有使电池爆炸的危险。 2)资源缺乏 钴在我国属于稀缺资源,我国钴矿矿床规模较小,矿区储量大于2 万吨的只 有甘肃金川和青海德尔尼两处,矿区储量大于1 万吨的有河北、四川、海南、新 疆4 省。截至2006 年底,我国探明钴储量47.1 万吨。由于连年开采,我国钴储 量逐年减少。我国钴产量应该在4900 吨左右。2002 年我国钴消费量为4845 吨,比2001 年增加了22%。从2002 年起,电池行业已超过硬质合金行业,成为我国 钴消费的第一大行业。由于目前我国未发现大规模有开采价值的钴矿,我国锂电池正极材料用钴酸锂的生产基本上是从国外进口价格昂贵钴原料。 2、镍酸锂 Ni4+/Ni3+电对能产生3.75V 的电势平台。它能可逆的嵌脱0.7Li,具有接 近200mAh/g 的循环容量,但在实际中,很难得到这个结果。首先在高温下,由于Li 的挥发,很难合成化学计量比LiNiO2,高温时六方相的LiNiO2 很容易向立方相的LiNiO2 转变,这种锂镍置换的立方相的没有电化学活性,而且这个反应的逆过程很慢并且不完全。此外在充放电过程中,LiNiO2 还会发生一系列的结构变化,而导致嵌锂容量的损失。实际上镍酸锂无太大实用价值。 3、镍钴二元材料和多元复合材料 LiCoO2 价格昂贵,LiNiO2 合成困难,如果能够结合二者的优点,用价格相 对低廉的Ni 替代部分Co,合成具有LiCoO2 一样优良电化学性能地电极材料,那么将具有广阔的应用前景。由于半径相近,Ni 和Co 几乎可以以任何比例形成 固溶体。近几年来,多元混合掺杂的层状氧化物得到了大量的研究,不同金属原子比例的镍钴锰多元材料得到了研究,但是颗粒形貌和粒度分布不得到有效的控制,只有在足够高的电势下(大于4.5V)才能获得180mAh/g 的容量,此外没有从根本上改变钴系材料的特点。 4、尖晶石锰酸锂 尖晶石锰酸锂能够产生4.0 V 的电压平台,与钴酸锂相当,理论容量 148mAh/g,实际容量120mAh/g 左右,比现在所用的钴酸锂稍低。早在上世纪80

元锂电池的优点和缺点

三元锂电池的优点和缺点 2016-01-07 作者:宇宁来源:中国客车网 三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的锂电池,三元复合正极材料前驱体产品,是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整,三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高,但是电压太低,用在手机上(手机截止电压一般在左右)会有明显的容量不足的感觉。 优点 从2014年初以来,三元材料锂电池各方面不断改性,循环次数不断增加,目前适当增加成本,已经可以达到1500次以上,而且三元材料的锂电池安全性能也在不断改善,越来越向磷酸铁锂靠近。近两年新出现的镍钴铝新三元材料,虽然在电池制造过程中对环境要求较高,但是其稳定性与安全性进一步提高,为多家电池厂所认可、试产。 1、电压平台高。电压平台是电池能量密度的重要指标,决定着电池的基本效能和成本,因此对电池材料的选用,有重要的意义。电压平台越高,比容量越大,肯定同样体积、重量,甚至同样安时的电池,电压平台比较高的三元材料锂电池续航里程更远。三元材料的电压平台明显比磷酸铁锂高,高线可以达到伏,放电平台可以达到或者伏。 2、能量密度高 3、振实密度高 缺点 1、安全性差 2、耐高温性差 3、寿命差 4、大功率放电差 5、元素有毒(三元锂电池大功率充放电后温度急剧升高,高温后释放氧气极容易燃烧)

八月份公告中都有哪些新面孔客车品牌? 2018-08-09 作者:寒玉来源:中国客车网 2018年8月初,工信部按例发布了道路机动车辆生产企业及产品(第310批)和《新能源汽车推广应用推荐车型目录》(2018年第8批)。中国客车网了解到,《公告》涉及到的客车品牌比较丰富,宇通、东风、申龙、中通、金旅、中车电动、福田欧辉、北方、比亚迪、金龙、海格、珠海银隆等企业都有申报,此外,还有不少半生不熟和完全不熟的品牌列入公告。 今天,我们就来扒一扒,这些生面孔的客车品牌和企业。 各品牌渊源不完整版 凌河牌 辽宁凌源凌河汽车制造有限公司建于2007年,前身是成立于1959年的辽宁省凌源新生联合企业公司,2016年凌河汽车经中国航天科技集团有限公司下属北京发射技术研究所和航天投资控股有限公司共同注资重组。 现已形成商用车、专用车、纯电动乘用车三大产品为主线的汽车产业园,占地面积1005亩,规划建筑面积万平方米、具有10万辆整车产能,现官网自称为航天凌河汽车。 (名字好霸气……) 宏远牌 东莞中汽宏远汽车有限公司成立于2013年,注册资本亿元,主要生产6-12米纯电动城市公交车、纯电动商务客车、纯电动物流车、纯电动豪华团体车等新能源汽车产。

锂电池测试方法

锂电池性能测试方法 锂电池是一个要求高品质、高安全的产品、消费者在使用时往往不清楚电池的性能,导致在使用时电池的工作效率往往达不到理想目标,有时甚至盲目使用还会引起电池爆炸事件的发生,人生安全也会受到损伤,因此了解电池的性能也是至关重要的。 锂电池性能测试主要包括电压、内阻、容量、内压、自放电率、循环寿命、密封性能、安全性能、储存性能、外观等,其它还有过充、过放、可焊性、耐腐蚀性等 工具/原料 测试仪 硬质棒 钉子 方法/步骤 方法一、自放电测试 镍镉和镍氢电池的自放电测试为: 由于标准荷电保持测试时间太长,一般采用24小时自放电来快速测试其荷电保持能力,将电池以0.2C放电至 1.0V.1C充电80分钟,搁臵15分钟,以1C放电至10V,测其放电容量C1, 再将电池以1C充电80分钟,搁臵24小时后测1C容量C2,C2/C1×100%应小于15% 锂电池的自放电测试为:一般采用24小时自放电来快速测试其荷电保持能力,将电池以0.2C放电至 3.0V,恒流恒压1C充电至 4.2V,截止电流:10mA,搁臵15分钟后,以1C放电至3.0V测其放电容量C1,再将电池恒流恒压1C充电至 4.2V,截止电流100mA,搁臵24小时后测1C容量C2,C2/C1×100%应大于99%. 方法二、内阻测量 电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电电池内阻很小,测直流内阻时由于电极

容易极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值;而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值. 交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1000HZ,50mA的恒定电流,对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值. 方法三、IEC标准循环寿命测试 IEC规定镍镉和镍氢电池标准循环寿命测试为: 电池以0.2C放至1.0V/支后 1.以0.1C充电16小时,再以0.2C放电2小时30分(一个循环). 2.0.25C充电3小时10分,以0.25C放电2小时20分(2-48个循环). 3.0.25C充电3小时10分,以0.25C放至1.0V(第49循环) 4.0.1C充电16小时,搁臵1小时,0.2C放电至1.0V(第50个循环),对镍 氢电池重复1-4共400个循环后,其0.2C放电时间应大于3小时;对镍隔电池重复1-4共500个循环,其0.2C放电时间应大于3小时. EC规定锂电池标准循环寿命测试 电池以0.2C放至3.0V/支后,1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流20MA,搁臵1小时后,再以0.2C放电至3.0V(一个循环)反复循环500次后容量应在初容量的60%以上. 方法四、内压测试 镍镉和镍氢电池内压测试为: 将电池以0.2C放至1.0V后,以1C充电3小时,根据电池钢壳的轻微形变通过转换得到电池的内压情况,测试中电池不应彭底,漏液或爆炸. 锂电池内压测试为:(UL标准)

锂电池几种正极材料的优缺点

锂电池几种正极材料的优缺点 锂离子电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。因此廉价、高性能的正、负极材料的研究一直是锂离子电池行业发展的重点。负极材料一般选用碳材料,目前的发展比较成熟。而正极材料的开发已经成为制约锂离子电池性能进一步提高、价格进一步降低的重要因素。在目前的商业化生产的锂离子电池中,正极材料的成本大约占整个电池成本的40%左右,正极材料价格的降低直接决定着锂离子电池价格的降低。对锂离子动力电池尤其如此。比如一块手机用的小型锂离子电池大约只需要5克左右的正极材料,而驱动一辆公共汽车用的锂离子动力电池可能需要高达500千克的正极材料。 衡量锂离子电池正极材料的好坏,大致可以从以下几个方面进行评估:(1)正极材料应有较高的氧化还原电位,从而使电池有较高的输出电压;(2)锂离子能够在正极材料中大量的可逆地嵌入和脱嵌,以使电池有高的容量;(3)在锂离子嵌入/脱嵌过程中,正极材料的结构应尽可能不发生变化或小发生变化,以保证电池良好的循环性能;(4)正极的氧化还原电位在锂离子的嵌入/脱嵌过程中变化应尽可能小,使电池的电压不会发生显著变化,以保证电池平稳地充电和放电;(5)正极材料应有较高的电导率,能使电池大电流地充电和放电;(6)正极不与电解质等发生化学反应;(7)锂离子在电极材料中应有较大的扩散系数,便于电池快速充电和放电;(8)价格便宜,对环境无污染。 锂离子电池正极材料一般都是锂的氧化物。研究得比较多的有LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4,LiFePO4和钒的氧化物等。导电聚合物正极材料也引起了人们的极大兴趣。 1、LiCoO2 在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的LiCoO2作为正极材料。其理论容量为274mAh/g,实际容量为140mAh/g左右,也有报道实际容量已达155mAh/g。该正极材料的主要优点为:工作电压较高(平均工作电压为3.7V)、充放电电压平稳,适合大电流充放电,比能量高、循环性能好,电导率高,生产工艺简单、容易制备等。主要缺点为:价格昂贵,抗过充电性较差,循环性能有待进一步提高。 2、LiNiO2

IEC锂电池测试标准梳理

IEC锂电池测试标准梳理 评估测试项目 1(1)电性测试 测试项目充电状态电池条件温度评估测试方法标准 1.外部短路完全充电刚生产完的电池室温60℃通过电阻小于50mΩ的电线在两极短路6小时以上没有爆炸、没有着火的现象 2.强行放电完全充电刚生产完的电池正常室温按厂家推荐的电流强行深度放电计算容量的250%。*如果在测试过程中达到安全或保护功能,可以终止测试没有爆炸、没有着火的现象 3.连续充电完全放电刚生产完的电池正常室温按厂家推荐的方法充电,并在指定的电压持续28天没有爆炸、没有着火、没有裂开的现象的现象 过量充电完全放电刚生产完的电池正常室温按厂家推荐的电流充到计算容量的250%。*如果在测试过程中达到安全或保护功能,可以终止测试没有爆炸、没有着火的现象 5.大电流充电完全放电刚生产完的电池正常室温按厂家推荐的充电电流的3倍电流给电池充电至计算容量100%以上没有爆炸、没有着火的现象 1(2)Ⅰ机械性能测试 测试项目充电状态电池条件温度评估测试方法标准 1.振动完全充电或完全放电刚生产完的电池正常室温将电池在XYZ三个方向振动90至100分钟,振幅为0.8mm,频率为10HZ,频率的变化率为1HZ/min。测试后,完全放电电池将被充电到由厂家推荐的完全容量。没有爆炸、没有着火、没有变形的现象 2.加速度完全充电或完全放电刚生产完的电池正常室温以时间为单位加速在初始3毫秒里,平均加速度为75g(g为重力加速度单位),到达顶峰时为125-175g。在每一个XYZ互相垂直的方向振动。测试后,完全放电电池将被充电到厂家推荐的容量。没有爆炸、没有着火、没有变形的现象 3.掉落完全充电或完全放电刚生产完的电池正常室温从1.9m高的地方自由掉落10次到水泥地面上。测试后,完全放电电池将被充电到厂家推荐的容量。没有爆炸、没有着火的现象 1(2)Ⅱ 测试项目充电状态电池条件温度评估测试方法标准 钉子穿过电池完全充电刚生产完的电池正常室温用直径2.5至5mm的钉子穿过电池的纵心轴*将钉子放入电池内6h。没有爆炸、没有着火的现象 5.挤压完全充电刚生产完的电池正常室温将电池放在两块扁铁板间以使电池的纵轴心与扁铁板平行,再给电池施加13kN的压力没有爆炸、没有着火的现象 6.撞击完全充电刚生产完的电池正常室温将一个圆柱形木棒(直径为7.9mm)越过电池顶部,与电池纵心轴垂直。9.1kg相当重量从61cm高度掉落下来。没有爆炸、没有着火的现象 7.10m掉落完全充电刚生产完的电池正常室温从10m高的地方任意将电池掉落到水泥地面上。没有爆炸、没有着火的现象 1(3)Ⅰ环境性能测试 测试项目充电状态电池条件温度评估测试方法标准 1.高温储存完全充电刚生产完的电池(a)在温度100℃的烤箱中储存5小时后将电池放在温度为20℃的地方放置24h(b)在60℃的烤箱中储存30天后将电池放置在温度20℃的地方24小时没有爆炸、没有着火的现象

锂离子电池正极材料锰酸锂的合成工艺及性能研究

江西理工大学 开题报告 论文题名: 锂离子电池正极材料Li4Mn5O12的合成工艺及性能研究 申请学位级别:学士学位 专业名称: 无机非金属材料 学号: 1 1 姓名:程雨之 导师姓名、职称:张骞讲师 2012年2月20日

1课题来源 (3) 2选课目的 (3) 3国内外锂离子电池正极材料锰酸锂Li4Mn5O12的研究进展.. 3 3.1 Li4Mn5O12的性能的研究进展 (4) 3.2 Li4Mn5O12的合成工艺研究进展 (5) 4锰酸锂材料的应用 (5) 5锰酸锂材料的合成工艺 (6) 5.1高温固相法 (6) 5.2溶胶-凝胶法 (6) 5.3微波合成法 (7) 5.4水热合成法 (7) 5.6 Li4Mn5O12低热固相合成 (7) 6实验方案 (8) 6.1实验和研究所需器材 (8) 6.2 实验研究方案 (8) 7.可行性分析 (8) 8.工作进度安排 (8) 9. 参考文献 (9)

1课题来源 本课题来自指导教师的科研课题。 2选课目的 锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池,已成为高新技术发展的重点之一。它以其高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害以及体积小、内阻小、自放电少、循环次数多等显著特点在众多的电池脱颖而出。而其中正极材料的研究大为热门。 目前商业化的锂离子电池所用的正极材料主要以LiCoO2为主。但为了降低材料成本、充分利用储量大、价格低的自然资源, 开发和生产锰酸锂作为锂离子电池的正极材料显得具有重要的意义。近年来,已经商业化的锂钴氧化物的价格不断攀升和该正极材料对环境的潜在威胁,促使人们加快了锂锰氧化物的研究步伐.尖晶石型锂锰氧化物是其中一个主要研究方向。而其中掺锂的富锂尖晶石Li4Mn5O12的良好循环性能引起了人们的重视[1]。这是由于掺锂不像其它掺杂剂那样,不会在改善样品循环性能的同时减小样品的理论放电容量。而目前对于Li4Mn5O12的研究比较少,研究表明[2],Li4Mn5O12的理论比容量可达到163mAh/g。在充放电过程中,Li4Mn5O12的晶胞膨胀率较小,具有高容量利用率等优点,但合成较困难。对此,在本次论文中,对制备Li4Mn5O12正极材料的工艺进行了深入的探讨。 3国内外锂离子电池正极材料锰酸锂Li4Mn5O12的研究进展随着世界的发展和地球人口的不断增多,人们对能源和天然资源的消费也随之增长了十倍,使得能源和资源面临枯竭。因而如何提高能源利用率,发展新的绿色能源是人类迫在眉睫的大问题。 在研究过程中,锂离子电池是二十世纪末发展起来的一种新型的绿色环电池。它有许多其他电池不可比拟的优点:平均工作电压高,比能量高,体积小,质量轻,可高速率放点,自放电率低,循环寿命长,无毒,无记忆效应等优异性能。但是作为一种尚在发展中的新型化学能源,锂离子电池也存在一些不足之处:锂离子电池的内部阻抗高,工作电压变化打,生产成本高,主要是正极材料的原材料的价格高,锂离子电池中必须有特殊的保护电路,以防止其过充电。与普通电池相比相容性差,由于工作电压高,所以一般要再用3节普通电池的情况下,才可以用一节锂离子电池代替。 而在锂离子电池整个体系的锂源中,以Mn资源在自然界中最为丰富,锰酸锂的尖晶石相结构又相对稳定,制备简单,且对环境友好,因此,制备性能优良的锰酸锂正极材料,对于锂离子电池的进一步商业化有着重要的意义。

锂离子电池工作原理及优缺点.

新能源技术被公认为21世纪的高新技术。电池行业作为新能源领域的重要组成部分,已成为全球经济发展的一个新热点。当前世界电池工业发展的三个特点,一是绿色环保电池迅猛发展,包括锂离子蓄电池、氢镍电池等;二是一次电池向蓄电池转化,这符合可持续发展战略;三是电池进一步向小、轻、薄方向发展。锂离子电池是在锂电池的基础上发展起来的一种新型电池,主要由正极、负极、电解液、电极基材、隔离膜和罐材等材料组成。在商品化的可充电池中,锂离子电池的比能量最高,特别是聚合物锂离子电池,可以实现可充电池的薄形化。相对于传统的铅酸电池和镍氢、镉镍电池而言,锂离子电池比容量高、循环寿命长、安全性能好,将逐步取代镍氢、镉镍等电池。锂离子电池广泛的应用于便携式摄放一体机、CD、游戏机、手机、笔记本电脑和电动汽车等方面。本文就锂离子电池材料的工作原理及优缺点进行简单介绍。 构造及原理 锂离子电池是指以两种不同的能够可逆地嵌入及脱出锂离子的嵌锂化合物分别作为电池正极和负极的二次电池体系。充电时,锂离子从正极脱嵌,通过电解质和隔膜,嵌入到负极中;放电时则相反,锂离子从负极脱嵌,通过电解质和隔膜,嵌入到正极中。以以钴酸锂为正极材料的锂离子电池为例: 充电时的电极反应: 正极:LiCoO 2 → Li 1-x CoO 2+xLi+ + xe- 负极:6C + xLi+ + xe- → Li x C 6 总反应:LiCoO 2 +6C → Li 1-x CoO 2+Lix C 6

放电时:有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。 正极锂离子电池的正极材料须具备以下主要性质: 1、吉布斯自由能高,以提供较高的电池电压。 2、相对分子量小,能容纳的锂的量多,以提供较大的电池容 量。 3、具有大孔径隧道结构以利于锂离子的嵌入和脱出。 4、极性弱,以保证良好的可逆性。 5、热稳定性良好,以保证工作的安全。 6、重量轻、易于制作。

动力电池的主要问题与发展方向

首先看我们国家的发展现状。我们的判断第一个是基本掌握了车用动力电池的关键技术,我们国家动力电池的开发,和整车基本同步,十五期间开展了镍氢电池,、锰酸锂氧化物锂离子电池、燃料电池的研发,"十一五"期间加大了磷酸铁锂电池研发与产业化,"十二五"期间推进三元材料电池的研发与产业化。目前是处于这样一个阶段。 从技术上来讲,我们国家开发了镍氢电池,锂离子燃料电池,关键技术指标达到了国外同类产品的一个先进水平,目前我们锂电池可以做到系统的比能量800-1000瓦时,比功率可以做到500-100瓦时,循环寿命也能做到突破一千次,使用寿命大概是可以达到五年,成本大概是说可以低于每瓦时三块钱。 第二个从产品层面来看,磷酸铁锂电池已经趋于成熟了,过往来看,我们国家供应电池支撑了产业的发展,目前在大规模示范这一块用的电池基本上都是国产。根据目前工信部发布的新能源汽车推广目录,我们国家车用电池,绝大多数是磷酸铁锂电池,也就是说近两年来,三元材料的动力电池开始在电动汽车上进行示范应用。大家比较清楚的比亚迪的汽车用的是盐酸铁力电池,像上汽,北汽这些电池系统都是磷酸铁锂。一汽奔腾目前是示范车,他用的电池是168,采用了三元材料。 第三个来说是我们国家建立了比较完善的产业体系,昨天我们听到了2014年我们国家电动汽车的销量大概是8.4万辆左右,如果按照每辆车在20-30,大概应该说我们电池达到了20亿千瓦时以上,销售收入应该超过了50亿元,2015年会超过100亿瓦时。我们国家现在推进动力电池产能建设,估计2015年会超过一百亿千瓦时。第二个我们国家建立了比较完整的产业体系,关键材料、单体电池、电池系统和电池装备、检测仪器等都有一定的生产能力,像北大先行、天津巴莫、北京当省,这是正极材料,负极材料像贝特瑞,杉杉等在国际上还是有一定的竞争力。 从发展趋势上来看,我们全世界的情况来看,第一个是锂离子电池已经成为动力电池的主要方向。目前大家都很清楚,目前日本,美国、欧洲、韩国商业化的电池主要是采用燃料电池。目前混动这一块也是在推动力锂电池的应用。韩国、日本、中国在全球锂电池占主导地位,排序是韩国第一、日本第二,中国第三。 最近三星、LG和SK先后宣布在中国设立合资公司,我们国家主流的车厂也准备在他的自主品牌汽车中采用韩国生产的电池。 第二个特点是我国政府大力支持新一代动力电池的研发,2012年日本实施蓄电战略,提出2020年蓄电池市场要占到世界份额的50%,就是重新夺回世界第一的位置。根据2013年NEDO发布的技术路线图,他的技术路线在2020之前大概还是以先进的锂离子电池为主,达到实用化,系统的比能量达到250瓦每公斤成本达到1.5元以下,2030年叫做革新电池,能量达到500瓦每公斤,成本达到八毛钱以下。 美国在2013年提出来EV蓝图,提出目标是2022年生产的插电式混合动力的电动汽车使用的电力成本与传统汽车相当,根据2013年发布的技术路线图是2022年下一代电池实现实用化,系统的比能量达到250瓦每公斤,成本降到八毛以下,2013年以后锂离子电池实现实用化。 从新一代锂离子电池来讲主要是在我们国家大概一般的叫做新一代动力电池的研发主要围绕新一代锂离子动力电池和新体系电池。新一代锂离子电池和目前现有的体系不一样,正极材料,负极材料,电极都要发生发生变化,电池比能量可以达到三百瓦每公斤,成本可以达到一块钱以下。这个表里面列了两件事,一个是最近日立公司宣布采用镍系的正极和负极单电池的比能量作330每公斤,寿命有50次,另外是福利蒙基,作为正极,归制作为负极,寿命可以达到100。但是目前这一电池体系的成本和安全有待进一步的验证。

锂离子电池正极材料锰酸锂的研究现状Word版

锂离子电池正极材料尖晶石型锰酸锂的研究进展 摘要:尖晶石型锰酸锂能量密度高、成本低、无污染、安全性好、资源丰富,是最有发展潜力的锂离子电池正极材料之一。但是循环过程中容量衰减较快成为制约其发展的主要因素。本文详细阐述了锰酸锂的各种制备方法及其优缺点,综述了近几年来在表面修饰和体相掺杂改性方面的研究进展。 关键词:锂离子电池;锰酸锂;正极材料;表面改性 Research Progress of Lithium Manganate as Cathode Material for Lithium Ion Batteries Abstract: Spinel LiMn2O4is a potential cathode material for lithium ion batteries due to its high energy density,low cost,no pollution to environment and safety performance. The various preparation methods of lithium manganese acid and its advantages and disadvantages were detailed. The research achievements on phase doping modification,surface modification of LiMn2O4 were reviewed. Key words: lithium ion battery; lithium manganate;anode material; surface modification 1前言 锂离子电池是性能卓越的新一代绿色环保、可再生的化学能源,目前正以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了移动电话、笔记本电脑、小型摄像机、数码照相机、电动工具、电动汽车等应用领域,

铅酸电池、锂电池等各种电动车电池优缺点分析

目前市场上电动自行车使用的电池品种很多。除了使用量最大的阀控密封式铅酸蓄电池以外,还有镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池、锌空电池等等。这些蓄电池都具有各自独特的优点,以下我们就来分别认识一下各电池的特性与功用。 铅酸电池 其中,以铅酸蓄电池为数量最多。铅酸蓄电池的价格最低,也最常用,中国是全世界铅酸蓄电池最大的生产国。其含污染的成分比较少,可回收性好。缺点是比容小。也就是说,在同样的容量下,电池重量和体积都大。目前的铅酸蓄电池基本上是由浮充类型的电池发展而来的。浮充电池不适应快速充电和大电流放电,虽然技术人员的花费了大量的心血进行了卓有成效的改进,可以进入实用了,但是其寿命还是非常不理想的。胶体电池 胶体电池属于铅酸蓄电池的一种发展分类,最简单的做法,是在硫酸中添加胶凝剂,使硫酸电液变为胶态。电液呈胶态的电池通常称之为胶体电池。广义而言,胶体电池与常规铅酸电池的区别不仅仅在于电液改为胶凝状。例如非凝固态的水性胶体,从电化学分类结构和特性看同属胶体电池。又如在板栅中结附高分子材料,俗称陶瓷板栅,亦可视作胶体电池的应用特色。近期已有实验室在极板配方中添加一种靶向偶联剂,大大提高了极板活性物质的反应利用率,据非公开资料表明可达到70wh/kg的重量比能量水平,这些都是现阶段工业实践及有待工业化的胶体电池的应用范例。 胶体电池与常规铅酸电池的区别,从最初理解的电解质胶凝,进一步发展至电解质基础结构的电化学特性研究,以及在板栅和活性物质中的应用推广。其最重要的特点为:用较小的工业代价,沿已有150年历史的铅酸电池工业路子制造出更优质的电池,其放电曲线平直,拐点高,比能量特别是比功率要比常规铅酸电池大20%以上,寿命一般也比常规铅酸电池长一倍左右,高温及低温特性要好得多。 镍氢电池 镍氢电池的比容比铅酸蓄电池好很多,单体电池的寿命也比较好,其大电流充放电特性也比铅酸蓄电池好。问题是镍氢电池串连电池组的管理问题比较多,一旦发生过充电以后,就会形成单体电池隔板熔化的问题,导致整组电池迅速失效。所以,国产的镍氢电池的关键技术问题还是充电器和电池管理系统的问题,而这个问题还没有引起各个电池制造商和车厂足够的重视。所以,镍氢电池的发展收到很大的制约。镍镉电池镍镉电池的大电流特性比镍氢电池好,其抗过充电特性也比镍氢电池好,中国又是世界上镍镉电池的生产大国。一些人提出镉污染的问题,中国现在还在大量的向欧洲出口镍镉电池及其应用产品,欧洲到2006年才开始限制。据中央电视台播放的消息,神州五号还是采用镍镉电池的。这是其相对比较高的可靠性的优点使该品种电池还在应用与宇航设备上。这样看,电动自行车方面过早的使镍镉电池退出应用是否有一些过激?而镍镉电池的成本和充电器的成本都明显低于镍氢电池,只要回收处理好了,还是应该保留这个电池品种的。

锂离子电池性能测试

华南师范大学实验报告 学生姓名:蓝中舜学号:20120010027 专业:新能源材料与器件勷勤创新班年级、班级:12新能源 课程名称:化学电源实验 实验项目:锂离子电池性能测试 实验类型:验证设计综合实验时间:2014年5月5日-17日 实验指导老师:马国正组员:黄日权郭金海 一、实验目的 1.熟悉、掌握锂离子电池的结构及充放电原理。 2.熟悉、掌握锂离子正极材料的制备过程及工艺。 3.熟悉、掌握锂离子电池的封装工艺及模拟电池测试方法。 二、实验原理 锂离子电池是指正负极为Li+嵌入化合物的二次电池。正极通常采用锂过渡金属氧化物 Li x CoO2,Li x NiO2或Li x Mn2O4,负极采用锂-碳层间化合物Li x C6。电解质为溶有锂盐LiPF6,LiAsF6,LiClO4等的有机溶液。溶剂主要有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)和氯碳酸酯(CIMC)等。在充放电过程中,Li+在两极间往返嵌入和脱出,被形象的称之为“摇椅电池”。 锂离子电池充放电原理和结构示意图如下。 锂离子电池的化学表达式为: -)Cn|LiPF6-EC+DMC|LiM x O y(+ 其电池反应为: LiM x O y+nC Li1-x M x O y+Li x C n 本实验以高温固相法制备的尖晶石型LiMn2O4为正极材料,纯锂片为负极,制备扣式锂离子模拟电池,并对制备的扣式半电池进行充放电测试。 三、仪器与试剂 电化学工作站,蓝点测试系统、手套箱、电子天平、真空干燥箱、切片机、对辊机、鼓风干燥机 LiMn2O4、乙炔黑、PVDF、无水乙醇、电解液(1M LiPF6溶与体积比EC:DEC:EMC=1:1:1

磷酸铁锂和锰酸锂的性能比较

技术探讨>>>> 磷酸铁锂和锰酸锂的性能比较 ■<卢建国喻纬冰黄震宇 摘随着世界各国对新能源电池产业的政策倾斜,锂离子动力电池作为21世纪发展的理想能源,越来越受到大家的关注。自锂离子电池在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用以后,最近两三年中,世界一流锂电企业对锂离子动力电池商业化生产的成功,不仅给UPS、移动激光电源、移动照明电源、移动通讯设备、军事领域、航空航天领域的应用带来了实质进展,更给汽车行业以动力电源取代传统能源的愿望带来了希望。 如此广阔的市场前景,使得锂离子动力电池商业化生产成为人们最为关注的焦点。中国锂电行业的相关企业自然不会放过这个机遇,纷纷开始试制或批量生产锂离子动力电池。 生产锂离子动力电池必然要对正极材料进行选择。虽然从理论上讲,可以提供选择的正极材料品种繁多,但是目前真正可以应用商业生产用途的锂离子正极材料很少,归纳下来只有磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料。如果考虑电池的安全和循环寿命,那么只有磷酸铁锂和锰酸锂可以胜任。它们之所以能够成为动力锂离子电池正极材料的首选,和它们的结构和性能有着密不可分的联系。通过世界各国材料研究人员不懈的努力,我们对磷酸铁锂和锰酸锂的结构和性能有了下面的一些基本认识。 根据上述研究数据,我们可以了解到磷酸铁锂和锰酸锂各自存在的优势和劣势,具体比较如下表所示 : 真正从事锂电工作的人们对上述表格的结论都很清楚,磷酸铁锂和锰酸锂做为锂离子动力电池的正极材料并不存在着谁优谁劣的巨大差异。但是对行外人士来说,就很容易被磷酸铁锂下列的几个特点所迷惑: 1)常温和较高温度下循环性能极佳。这是因为它具备橄榄石结构,该结构在室温直至80℃的情况下呈现出很好的稳定性。实验室制备的单体电池在进行1C的循环测试时,有创下2000次的记录。 2)用它制备的锂离子动力电池在安全性能上表现良好。尽管这是因为其工作电压平台只有3.3V所致,但是人们往往忽视这一点。 摘要:随着世界各国对新能源电池产业的政策倾斜,锂离子动力电池作为21世纪发展的理想能源,越来越受到大家的关注。作为正极材料磷酸铁锂和锰酸锂各自存在的优势和劣势,本文希望通过对磷酸铁锂和锰酸锂的性能的比较分析,给它们一个公正和客观的评价。 关键词:锂离子动力电池 磷酸铁锂 锰酸锂 倍率 循环 低温 磷酸铁锂结构图锰酸锂结构图

锂电池技术与测试方法

锂离子电池技术与测试方法 目 录 第一部分 1.1 锂离子电池简介 ----------------------------2 1. 2. 锂离子电池组成 -------------------------3 1. 3. 锂离子电池原理 -------------------------4 1. 4. 锂离子电池的种类 ------------------------5 1. 5. 锂离子电池优缺点 ------------------------7 1. 6. 如何正确使用锂离子电池 ------------------8 第二部分 ST-BTJCY3000型智能电池充电放电检测仪 2.1. 性能特点 --------------------------------10 2.2. 技术指标 --------------------------------11 2.3 技术支持与网站信息 -----------------------12 第三部分 聚合物锂离子电池规格、测试方法和标准 3.1.聚 合 物 锂 离 子 充 电 电 池 规 格--------------15 3.2.测试标准 ------------------------------------------16 3.3.文档参考的国标依据 --------------------------------18

第一部分 1.1 锂离子电池简介 1.1.1锂离子电池(Li-ion Batteries)是锂电池发展而来。在介绍 Li-ion之前,应先介绍锂电池。举例来讲,以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯,负极是锂。电池组装完成后电池即有电压,不需充电.这种电池也可能充电,但循环性能不好,在充放电循环过程中,容易形成锂枝晶,造成电池内部短路,所以一般情况下这种电池是禁止充电的。 1.1.2后来,日本索尼公司发明了以炭材料为负极,以含锂的化合物 作正极,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出, 又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。 1.1.3我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充 放电过程中,锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ion Batteries就像一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。所以Li-ion Batteries又叫摇椅式电池。

磷酸铁锂动力电池维护手册 整合版

沃特玛电池有限公司 磷酸铁锂动力电池使用手册 电子部 2013-3-15 [为了方面售后服务更好的对OPT管理系统进行维护,特此制定本手册,希望对售后服务有所帮助]

前言 为应对日益突出的燃油供求矛盾和环境污染问题,世界主要汽车生产国纷纷加快部署,将发展新能源汽车作为国家战略,加快推进技术研发和产业化,同时大力发展和推广应用汽车节能技术。节能与新能源汽车已成为国际汽车产业的发展方向。新能源客车,目前正在飞速发展。 当新能源客车穿行于街市,走进人们的生活时,对它的了解和认知也就成我们的必修课。然而,在这新能源之风势在必行之际,谈到动力电池,我们中大多数的人对其都知之甚少,这其中包括很多从事纯电动客车工作的相关从业人员,也正因为如此,才给你们的工作和和生活到来了诸多的困难和疑惑。 为解决这些问题,让从事纯电动客车工作的相关从业人员对动力电池有一些初步的了解和认识,本手册将通过重点介绍磷酸铁锂动力电池和管理系统的运用与维护来让大家了解动力电池的相关知识。为了更好服务客户,让相关从业人员熟悉和掌握我公司的纯电动客车动力电池,也为更好的发挥磷酸铁锂动力电池优越的性能,做好相关的维护保养工作,特制定本手册。希望此举能为大家避免在使用或维护我公司产品时造成不必要的困扰和预防产生一些不可挽回的损失。 烦请在使用或维护沃特玛公司纯电动客车动力电池之前,详细阅读本手册!

目录第一章 第二章

第一章为何选择磷酸铁锂电池作为动力电池 电池的概念 1.1.1什么是电池 化学电源俗称为电池,是一种利用物质的化学反应所释放出来的能量直接转化为电能的装置。顾名思义,电池是装电的池子,尤如水池,电池的电压及容量类似于水池的水位高低和蓄

磷酸铁锂电池和锰酸锂电池的比较

磷酸铁锂电池和锰酸锂电池的比较(1) 2012-07-05 23:23:49 来源:维库电子 关键字:磷酸铁锂电池锰酸锂电池 随着世界各国对新能源电池产业的政策倾斜,锂离子动力电池作为21世纪发展的理想能源,越来越受到大家的关注。自锂电池在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用以后,最近两三年中,世界一流锂电企业对锂离子动力电池商业化生产的成功,不仅给UPS、移动激光电源、移动照明电源、移动通讯设备、军事领域、航空航天领域的应用带来了实质进展,更给汽车行业以动力电源取代传统能源的愿望带来了希望。 如此广阔的市场前景,使得锂离子动力电池商业化生产成为人们最为关注的焦点。中国锂电行业的相关企业自然不会放过这个机遇,纷纷开始试制或批量生产锂离子动力电池。 生产锂离子动力电池必然要对正极材料进行选择。虽然从理论上讲,可以提供选择的正极材料品种繁多,但是目前真正可以应用商业生产用途的锂离子正极材料很少,归纳下来只有磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料。如果考虑电池的安全和循环寿命,那么只有磷酸铁锂和锰酸锂可以胜任。它们之所以能够成为动力锂离子电池正极材料的首选,和它们的结构和性能有着密不可分的联系。通过世界各国材料研究人员不懈的努力,我们对磷酸铁锂和锰酸锂的结构和性能有了下面的一些基本认识。 磷酸铁锂结构图

锰酸锂结构图 磷酸铁锂和锰酸锂性能一览表 根据上述研究数据,我们可以了解到磷酸铁锂电池和锰酸锂电池各自存在的优势和劣势,具体比较如下表所示: 真正从事锂电工作的人们对上述表格的结论都很清楚,磷酸铁锂和锰酸锂做为锂离子动力电池的正极材料并不存在着谁优谁劣的巨大差异。但是对行外人士来说,就很容易被磷酸铁锂下列的几个特点所迷惑: 1)常温和较高温度下循环性能极佳。 这是因为它具备橄榄石结构,该结构在室温直至80℃的情况下呈现出很好的稳定性。实验室制备的单体电池在进行1C的循环测试时,有创下2000次的记录。 2)用它制备的锂离子动力电池在安全性能上表现良好。 尽管这是因为其工作电压平台只有3.3V所致,但是人们往往忽视这一点。 3)原材料丰富。 这一点很容易让人们联想到磷酸铁锂制备简单和低成本。

动力电池材料(锰酸锂,磷酸铁锂,三元材料)

动力电池材料(锰酸锂,磷酸铁锂,三元材料) 文夕 电梯直达 1# 发表于2012-4-7 11:20:24 |只看该作者|| 1、锰酸锂 锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一,相比估酸锂等传统正极 材料,锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好 等优点,是理想的动力电池正极材料,但其较差的循环性能及电化学 稳定性却大大限制了其产业化。锰酸锂主要包括尖晶石型锰酸锂和层状 结构锰酸锂,其中尖晶石型锰酸锂结构稳定,易于实现工业化生产, 目前市场产品均为此种结构。 目前市场上主要的锰酸锂有AB两类,A类是指动力电池用的材料, 其特点主要是考虑安全性及循环性。B类是指手机电池类的替代品,其 特点主要是高容量。 目前,传统认为锰酸锂能量密度低、循环性能差的缺点已经有了很 大改观(万力新能典型值:123mAh/g,400次,高循环型典型值107mAh /g ,2000次)。表面修饰和掺杂能有效改性其电化学性能,表面修饰 可有效地抑制锰的溶解和电解液分解。掺杂可有效抑制充放电过程中的 Jahn- Teller效应。将表面修饰与掺杂结合无疑能进一步提高材料的电化 学性能,相信会成为今后对尖晶石型锰酸锂进行改性研究的方向之一。 锰酸锂的生产主要以EMD和碳酸锂为原料,配合相应的添加物, 经过混料,烧成,后期处理等步骤而生产的。从原材料及生产工艺的特 点来考虑,生产本身无毒害,对环境友好。不产生废水废气,生产中 的粉末可以回收利用。因此对环境没有影响。目前A类材料的主要 指标为:可逆容量在100~115之间,循环性可达到500次以上仍保持80% 的容量。(1C充放);B类材料容量较高,一般要求在120左右,但对 于循环性相对要求较低,300次~500次不等,容量保持率可达60%以上 即可。当然,A类的价格与B类的价格上还有一定的距离。 2、磷酸铁锂 磷酸铁锂电极材料主要用于各种锂离子电池. 磷酸铁锂是一种新型锂离子电池电极材料。其特点是放电容量大, 价格低廉,无毒性,不造成环境污染。世界各国正竞相实现产业化生产。 但是其振实密度低,影响电容量,目前主要的生产方法为高温固相合成 法,产品指标比较稳定。 自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属,M为CoFe 两者之组合:LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后, 1997年 美国德克萨斯州立大学John. B. Goodenough等研究群,也接着报导了 LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性,美国与日本不约而同地发表橄 榄石结构(LiMPO4), 使得该材料受到了极大的重视,并引起广泛的研究 和迅速的发展。与传统的锂离子二次电池正极材料,尖晶石结构的

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