本文關(guān)鍵詞：鋰離子電池的相關(guān)設(shè)計(jì)與性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鋰離子電池具有高比能量、壽命長(zhǎng)、綠色低碳等優(yōu)點(diǎn),在電動(dòng)汽車、電子消費(fèi)品市場(chǎng)等逐步得到廣泛應(yīng)用�；仡欎囯x子電池的發(fā)展史,也是鋰離子電池不斷向著高比容量、長(zhǎng)循環(huán)壽命和高安全性改進(jìn)的過(guò)程。然而不合理的電池設(shè)計(jì)和濫用,則會(huì)很容易引發(fā)和導(dǎo)致電池內(nèi)部的熱失控,導(dǎo)致著火、爆炸等不安全事故的發(fā)生。因此提高鋰離子電池的安全性和長(zhǎng)壽命是今后鋰離子電池發(fā)展過(guò)程中必須高度重視的課題之一。本文主要從電池的性能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面的影響因素著手,對(duì)鋰離子電池進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。選用目前實(shí)驗(yàn)研究比較多的NCA作為正極材料,硅碳作為負(fù)極材料,用疊片工藝制成鋰離子動(dòng)力電池。從以下幾個(gè)方面研究電池設(shè)計(jì)對(duì)鋰離子電池性能的影響:⑴通過(guò)研究負(fù)極/正極容量配比對(duì)鋰離子電池性能的影響,選擇合適的N/P比,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)N/P=1.2時(shí)電池的循環(huán)性能最佳;選用實(shí)驗(yàn)室常用的二元和三元電解液體系,研究不同電解液體系對(duì)鋰離子電池性能的影響,通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)二元和三元電解液體系對(duì)于實(shí)驗(yàn)電池性能的影響不是很明顯。⑵對(duì)軟包裝鋰離子電池采用的疊片工藝進(jìn)行優(yōu)化,通過(guò)改變極耳的位置研究鋰離子電池的充放電性能和循環(huán)性能,進(jìn)一步優(yōu)化得到合理的極耳位置以提高鋰離子電池的安全性能和循環(huán)壽命。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得到,極耳位置對(duì)實(shí)驗(yàn)電池的性能有較大影響,極耳位置在同側(cè)的電池的性能表現(xiàn)最差,極耳位置位于兩側(cè)的電池性能表現(xiàn)較好。⑶通過(guò)改變電池長(zhǎng)寬比的設(shè)計(jì)來(lái)分析鋰離子電池尺寸對(duì)電池性能的影響,從而得到合理的電池尺寸以提高鋰離子電池的活性物質(zhì)的利用率。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得到改變電池的尺寸對(duì)實(shí)驗(yàn)電池的性能影響不顯著,但是對(duì)極耳位置在同側(cè)的電池的影響大于對(duì)極耳位置在兩側(cè)的電池影響。⑷研究極片尺寸和極耳引出方式對(duì)鋰離子電池的復(fù)合影響,分析電池性能衰減的影響因素,發(fā)現(xiàn)極耳位置和電池尺寸會(huì)影響到電池內(nèi)部活性物質(zhì)的利用率,對(duì)材料結(jié)構(gòu)造成破壞,甚至影響到電池的其他性能。通過(guò)對(duì)比研究選出安全性能高和循環(huán)性能好的的B種設(shè)計(jì)方式,為鋰離子動(dòng)力電池的設(shè)計(jì)提供技術(shù)參考。
【關(guān)鍵詞】：鋰離子電池 電池設(shè)計(jì) 電化學(xué)性能 電池壽命 安全性能
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(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1章 緒論11-15
• 1.1 鋰離子電池的發(fā)展11-12
• 1.2 鋰離子電池的工作原理12-13
• 1.3 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)13-15
• 第2章 鋰離子動(dòng)力電池性能影響因素分析15-26
• 2.1 鋰離子電池的安全問(wèn)題15
• 2.2 材料對(duì)鋰離子動(dòng)力電池性能的影響15-20
• 2.2.1 正極材料15-17
• 2.2.2 負(fù)極材料17-19
• 2.2.3 電解液19-20
• 2.2.4 隔膜20
• 2.3 電池制造工藝及制造過(guò)程對(duì)電池性能的影響20-22
• 2.4 電池設(shè)計(jì)對(duì)鋰離子電池性能的影響22-23
• 2.5 使用條件對(duì)鋰離子電池安全性的影響23-24
• 2.6 本課題的提出與研究?jī)?nèi)容24-26
• 2.6.1 課題的研究意義24-25
• 2.6.2 課題的研究?jī)?nèi)容25-26
• 第3章 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與儀器26-32
• 3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料26-27
• 3.2 實(shí)驗(yàn)儀器27
• 3.3 實(shí)驗(yàn)技術(shù)27-29
• 3.3.1 掃描電子顯微鏡測(cè)試27-28
• 3.3.2 X射線衍射法28
• 3.3.3 電池充放電性能測(cè)試28-29
• 3.4 電池制備工藝29-32
• 3.4.1 鋰離子電池制備工藝流程圖29
• 3.4.2 鋰離子電池的制備過(guò)程29-32
• 第4章 電池關(guān)鍵工藝對(duì)鋰離子電池性能的影響32-40
• 4.1 LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2樣品的結(jié)構(gòu)和形貌32-33
• 4.2 LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2樣品的電化學(xué)性能測(cè)試33-34
• 4.2.1 LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2樣品的充放電曲線33-34
• 4.2.2 LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2樣品的循環(huán)性能34
• 4.3 負(fù)極材料結(jié)構(gòu)和性能34-37
• 4.3.1 硅碳負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)與形貌34-35
• 4.3.2 硅碳負(fù)極材料的電化學(xué)性能研究35-37
• 4.4 不同電解液體系對(duì)電池的電化學(xué)性能影響37
• 4.5 不同正負(fù)極容量比的電化學(xué)性能研究37-40
• 第5章 電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)鋰離子動(dòng)力電池電化學(xué)性能影響研究40-50
• 5.1 設(shè)計(jì)原理40-42
• 5.2 四種設(shè)計(jì)電池實(shí)體圖42-43
• 5.3 不同極耳引出方式對(duì)電池性能的影響43-46
• 5.4 不同長(zhǎng)寬比對(duì)電池性能的影響46-48
• 5.5 極耳引出方式和長(zhǎng)寬比的綜合因素對(duì)電池性能的影響48-49
• 5.6 溫度對(duì)電池性能的影響49-50
• 第6章 電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)鋰離子動(dòng)力電池性能影響分析50-59
• 6.1 實(shí)驗(yàn)條件50
• 6.2 試驗(yàn)方法50
• 6.3 實(shí)驗(yàn)儀器50-51
• 6.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論51-59
• 6.4.1 XRD結(jié)果分析51-55
• 6.4.2 SEM結(jié)果分析55-59
• 結(jié)論59-61
• 參考文獻(xiàn)61-68
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單68-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 崔妍;江衛(wèi)軍;張溪;蘇迎春;;鋰源及生產(chǎn)工藝對(duì)LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2性能的影響[J];電池;2014年03期

2 胡傳躍;李新海;郭軍;汪形艷;易濤;;高溫下鋰離子電池電解液與電極的反應(yīng)[J];中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào);2007年04期

  本文關(guān)鍵詞：鋰離子電池的相關(guān)設(shè)計(jì)與性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：434773