本文關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池制作測(cè)試體系工藝研究

  更多相關(guān)文章： 鋰離子電池 制作測(cè)試體系 制漿工藝 輥壓工藝

【摘要】：本文在多年鋰離子電池及其材料研發(fā)基礎(chǔ)上,開發(fā)設(shè)計(jì)了一套適合于實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池快速評(píng)價(jià)的鋰離子電池制作測(cè)試體系,并對(duì)實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池制漿工藝和極片輥壓工藝進(jìn)行了研究。開發(fā)設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池制作測(cè)試體系。本體系包括高速勻漿系統(tǒng)、小型涂布系統(tǒng)、軟包18650/14500電芯制備技術(shù)、微環(huán)境控制、電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)等。設(shè)計(jì)了公轉(zhuǎn)偏心攪拌恒溫水循環(huán)制漿系統(tǒng),提高了漿料制備質(zhì)量,縮短了制漿時(shí)間;改進(jìn)了涂布機(jī)涂布厚度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),提升了涂布厚度控制精度;開發(fā)了極片壓實(shí)設(shè)備,采用大直徑輥和小型支架結(jié)構(gòu),便于實(shí)驗(yàn)室擺放和實(shí)施操作,同時(shí)消除了壓實(shí)極片的發(fā)散性條紋;開發(fā)了軟包圓柱形鋰離子電芯封裝系統(tǒng),便于性能測(cè)試及電池的解剖分析;設(shè)計(jì)了可調(diào)溫電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng),可供多種溫度氛圍測(cè)試,且方便操作。整個(gè)實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池制作測(cè)試體系規(guī)模小,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,電池制備工藝簡(jiǎn)單,且成本低廉。在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,以磷酸鐵鋰為基礎(chǔ)材料,研究了實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池制漿工藝。以漿料制備過程中膠體的攪拌速度、加料方式和膠濃度等工藝參數(shù)為主要研究?jī)?nèi)容,考察不同工藝條件對(duì)漿料的穩(wěn)定性、分散性、漿料粘結(jié)性以及電池放電性能的影響。確定了在室溫條件下,分次添加物料的加料方式,以攪拌速度2000 rpm制膠,以制膠濃度6%制漿的最佳工藝參數(shù)。在此條件下制備的14500軟包磷酸鐵鋰電池首次放電容量為508.1mAh,首次效率86.0%,1C循環(huán)100次后容量保持率為99.5%。對(duì)實(shí)驗(yàn)室磷酸鐵鋰鋰離子電池正極極片的輥壓工藝進(jìn)行優(yōu)化研究,考察了輥壓間距和極片壓實(shí)密度對(duì)材料反彈率、內(nèi)阻及電化學(xué)性能的影響。確定了輥壓間距為60μm~70μm,壓實(shí)密度為2.28g/m2的最優(yōu)輥壓工藝參數(shù)。在此工藝下,極片質(zhì)量高,無死痕、條紋、亮面等情況,電池的電化學(xué)性能優(yōu)異。
【關(guān)鍵詞】：鋰離子電池 制作測(cè)試體系 制漿工藝 輥壓工藝
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM912
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 鋰離子電池簡(jiǎn)介11-13
• 1.2 鋰離子電池的制備工藝13-17
• 1.2.1 制漿工藝13-14
• 1.2.2 涂布工藝14-15
• 1.2.3 輥壓工藝15-16
• 1.2.4 極片剪裁工藝16-17
• 1.2.5 卷繞工藝17
• 1.2.6 注液工藝17
• 1.3 鋰離子電池技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)17-19
• 1.4 課題研究目的和意義19-21
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分21-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器和藥品21-22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池制作工藝22-26
• 2.2.1 極片制作工藝23-25
• 2.2.2 14500電芯的制作25-26
• 2.2.3 注液和封裝26
• 2.3 測(cè)試方法及儀器26-29
• 2.3.1 漿料粘度測(cè)試26
• 2.3.2 漿料固含量測(cè)試26
• 2.3.3 漿料顆粒粒度分布測(cè)試26
• 2.3.4 漿料分散性測(cè)試26-27
• 2.3.5 極片粘結(jié)性測(cè)試27
• 2.3.6 極片壓實(shí)密度測(cè)試27
• 2.3.7 電池電內(nèi)阻測(cè)試27
• 2.3.8 電池電化學(xué)性能測(cè)試27-29
• 第三章 實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池制作測(cè)試體系的構(gòu)建與改進(jìn)29-47
• 3.1 勻漿體系的構(gòu)建及改進(jìn)29-34
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)室勻漿體系的構(gòu)建30-31
• 3.1.2 自建勻漿體系的改進(jìn)31-34
• 3.2 實(shí)驗(yàn)室涂布體系的構(gòu)建與改進(jìn)34-37
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)室涂布體系的構(gòu)建34-36
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)室涂布體系的改進(jìn)36-37
• 3.3 實(shí)驗(yàn)室極片制造體系的構(gòu)建與改進(jìn)37-41
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)室極片制造體系的構(gòu)建38-39
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)室極片制造體系的改進(jìn)39-41
• 3.4 實(shí)驗(yàn)室電芯裝配體系的構(gòu)建與改進(jìn)41-44
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)室電芯裝配體系的構(gòu)建41-42
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)室電芯裝配體系的改進(jìn)42-44
• 3.5 實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池測(cè)試體系的構(gòu)建與改進(jìn)44-46
• 3.5.1 實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池測(cè)試體系的構(gòu)建44-45
• 3.5.2 實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池測(cè)試體系的改進(jìn)45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第四章 實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池制漿工藝的研究47-61
• 4.1 制膠工藝對(duì)膠體分散性影響的研究47-50
• 4.1.1 攪拌速度對(duì)膠體分散性的影響48
• 4.1.2 加料方式對(duì)膠體分散性的影響48-50
• 4.2 制膠濃度對(duì)漿料性能的影響50-57
• 4.2.1 制膠濃度對(duì)漿料穩(wěn)定性的影響50-54
• 4.2.2 制膠濃度對(duì)漿料分散性影響的研究54-56
• 4.2.3 制膠濃度對(duì)漿料粘結(jié)性影響的研究56-57
• 4.3 電池的電化學(xué)性能的測(cè)試57-58
• 4.3.1 倍率性能測(cè)試57-58
• 4.3.2 循環(huán)性能測(cè)試58
• 4.4 本章小結(jié)58-61
• 第五章 離子電池制備過程中極片輥壓工藝的優(yōu)化研究61-75
• 5.1 不同輥壓間距對(duì)鋰離子電池性能的研究61-69
• 5.1.1 輥壓間隙對(duì)極片表面狀態(tài)影響的研究62-64
• 5.1.2 不同輥壓間距的極片反彈的測(cè)試64
• 5.1.3 不同輥壓間距的電池內(nèi)阻測(cè)試64-65
• 5.1.4 不同輥壓間距的電池電化學(xué)性能測(cè)試65-69
• 5.2 不同壓實(shí)密度對(duì)電池電化學(xué)性能的測(cè)試69-73
• 5.2.1 內(nèi)阻性能測(cè)試69
• 5.2.2 電化學(xué)性能測(cè)試69-73
• 5.3 本章小結(jié)73-75
• 第六章 結(jié)論75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明81-83
• 致謝83-84

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙健,楊維芝,趙佳明;鋰離子電池的應(yīng)用開發(fā)[J];電池工業(yè);2000年01期

2 ;如何正確使用鋰離子電池[J];電子科技;2000年09期

3 ;我國(guó)第一條現(xiàn)代化鋰離子電池生產(chǎn)線在濰坊建成投產(chǎn)[J];電池工業(yè);2001年01期

4 陳洪超;李相東;;鋰離子電池原理、研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景[J];軍事通信技術(shù);2001年01期

5 ;新型鋰離子電池[J];炭素技術(shù);2002年03期

6 朱曉軍;;全球最薄鋰離子電池[J];家庭電子;2002年03期

7 啟明;高容量鋰離子電池負(fù)極[J];金屬功能材料;2003年01期

8 楊捷;鋰離子電池的特點(diǎn)與使用[J];現(xiàn)代電視技術(shù);2003年05期

9 周園 ,韓金鐸;鋰離子電池:機(jī)遇與挑戰(zhàn)共存——參加“鋰離子電池與電動(dòng)車”研討會(huì)有感[J];鹽湖研究;2003年02期

10 石保慶;鋰離子電池的必測(cè)項(xiàng)目——電池平臺(tái)[J];中國(guó)無線電管理;2003年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 許名飛;郭永興;李新海;吳顯明;;鋰離子電池氣脹問題探析[A];第十二屆中國(guó)固態(tài)離子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

2 王宏偉;鄧爽;肖海清;王超;楊宗輝;施亞申;;鋰離子電池誤使用的安全檢測(cè)與分析[A];2011年全國(guó)失效分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

3 劉勇;盤毅;謝凱;蘆偉;;鋰離子電池的存儲(chǔ)性能研究[A];第30屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

4 張俊乾;;鋰離子電池中的擴(kuò)散應(yīng)力和破壞[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

5 康慨;戴受惠;萬(wàn)玉華;王樹安;;我國(guó)鋰離子電池的研究與發(fā)展[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊(cè)）[C];2001年

6 張千玉;馬曉華;;二甲苯用作鋰離子電池過充保護(hù)添加劑的研究[A];第二十八屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

7 張千玉;馬曉華;;新型鋰離子電池過充保護(hù)添加劑的研究[A];第二十八屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

8 朱靜;于申軍;陳志奎;何顯能;周永超;李賀;;水分對(duì)鋰離子電池性能的影響研究[A];第二十八屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

9 崔少華;楊曉民;;圓型鋰離子電池滲液不良分析[A];自主創(chuàng)新與持續(xù)增長(zhǎng)第十一屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（2）[C];2009年

10 李琳琳;王斌;吳宇平;T.van Ree;;甲基苯基二-(甲氧二乙基)硅烷用作鋰離子電池功能性添加劑的研究[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第7分冊(cè)）[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李壯;新國(guó)標(biāo)9月實(shí)施鋰電池門檻加高[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2005年

2 劉碧瑪;動(dòng)力鋰離子電池要抓住發(fā)展機(jī)遇[N];科技日?qǐng)?bào);2007年

3 記者　陳穎;深圳鋰電產(chǎn)量已占全國(guó)六成[N];深圳特區(qū)報(bào);2006年

4 實(shí)習(xí)記者 徐恒邋記者 諸玲珍;鋰離子電池安全受關(guān)注 新材料研究是熱點(diǎn)[N];中國(guó)電子報(bào);2008年

5 徐恒 諸玲珍;鋰離子電池安全備受關(guān)注[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2008年

6 李燕京;鋰離子電池國(guó)標(biāo)年內(nèi)將出臺(tái)[N];中國(guó)消費(fèi)者報(bào);2008年

7 本報(bào)記者 馮健;動(dòng)力鋰離子電池：安全性制約應(yīng)用[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

8 新材料在線首席研究員 李國(guó)強(qiáng);鋰離子電池產(chǎn)業(yè):中日韓三分天下[N];中國(guó)電子報(bào);2004年

9 金信;全國(guó)最大的鋰離子電池生產(chǎn)基地在津建成[N];中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào);2002年

10 黃新培;業(yè)內(nèi)專家對(duì)生產(chǎn)企業(yè)提出三點(diǎn)建議[N];中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào);2002年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉金龍;鋰離子電池高性能富鋰錳基正極材料的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

2 劉玉榮;錳基混合型金屬氧化物孿生微納結(jié)構(gòu)的制備、形成機(jī)理與儲(chǔ)鋰性能[D];山東大學(xué);2015年

3 易金;鋰離子電池釩基負(fù)極材料的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

4 張千玉;綠色能源材料鈦酸鋰的改性及其回收再利用的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

5 袁慶豐;鋰離子電池硅基復(fù)合負(fù)極材料和電池安全性的研究[D];華南理工大學(xué);2015年

6 明海;高容量或高倍率鋰離子電池材料的合成與相應(yīng)全電池的組裝研究[D];蘇州大學(xué);2015年

7 楊智博;高性能鋰離子電池硅/鍺電極的設(shè)計(jì)與制備[D];蘭州大學(xué);2015年

8 董漢成;衛(wèi)星電源電池健康狀態(tài)診斷方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 張濤;廢棄鋰離子電池破碎及富鈷產(chǎn)物浮選的基礎(chǔ)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

10 張立強(qiáng);鋰離子電池多物理模型參數(shù)辨識(shí)及健康特征提取[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張濤;失效鋰離子電池破碎特性研究[D];華東交通大學(xué);2011年

2 馬宇宏;鋰離子電池?zé)岚踩匝芯縖D];電子科技大學(xué);2013年

3 王會(huì)軍;過渡金屬氧化物和過渡金屬硫化物作為鋰離子電池負(fù)極材料的研究[D];西南大學(xué);2015年

4 任婉;鋰離子電池鎳—錳二元正極材料的研究[D];華南理工大學(xué);2015年

5 李娟;鋰離子電池負(fù)極材料Li_4Ti_5O_(12)的制備與研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2012年

6 玄哲文;微納結(jié)構(gòu)MnO_2及CuO的制備及作為鋰離子電池負(fù)極的性能研究[D];云南民族大學(xué);2015年

7 邢程程;原位生長(zhǎng)FeS納米結(jié)構(gòu)薄膜及其在鋰離子電池中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2015年

8 白鋼印;鋰離子電池高電壓正極材料鎳猛酸鋰的合成與改性研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

9 宋贏;鋰離子電池二氧化鈦負(fù)極材料摻雜改性及電化學(xué)行為研究[D];遼寧大學(xué);2015年

10 安平;聚酰亞胺鋰離子電池隔膜的制備及其性能研究[D];陜西科技大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：1005747