纳米磷酸铁锂材料性能研究.doc

纳米磷酸铁锂材料性能研究 陈韵吉[1] 林道勇[2] （山东润峰集团新能源科技有限公司，山东济宁，277600） 摘要：用纳米磷酸铁锂正极浆料进行了试验，分析了浆料的粘度、固含量、正极材料电导率、涂敷粘附力、涂敷密度、极片扫描电镜、XRD、成品电芯及电池组的性能。研究表明，纳米级磷酸铁锂材料的电导率、涂敷粘附力、涂敷密度均有显著提高，成品电芯内阻有明显降低，过程参数、成品电芯及电池组性能一致性明显改善。 关键词：纳米 LiFePO4 成品电芯 电池组 一致性 中图分类号： 文献标识： 文章编号： Study on LiFePO4 Anode Stuff Disperse Performance Chen Yunji (SHANDONG Realforce New Energy CO.,LTD, SHANDONGJINING,277600) Abstract: High speed disperse experimentation on LiFePO4 Anode Stuff were carried out. The viscidity、conductance of anode material、solid content、strength of coating、density of coating、electrode SEM、XRD and performance of cell were analyzed. The research shows that conductance of anode material、strength of coating、density of coating can advance evidently and resistance of cell can reduce obviously after the LiFePO4 is dispersed. The consistency of Parameter of course and performance of cell were analyzed obviously. Key word: LiFePO4 Anode Stuff High speed disperse cell 以磷酸铁锂作为正极材料用于锂离子蓄电池是由Pahdi[1]等人于1997年首先提出，经过最近几年在世界范围内进行的大量研究，磷酸铁锂材料的各种缺陷正逐步得以解决。与采用钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂正极材料的锂离子蓄电池相比，磷酸铁锂具有原材料来源广泛、价格低廉、循环性能优良、材料热稳定性好的特点，在电动车、电动工具用动力电源领域的市场前景广阔。[2] 磷酸铁锂作为锂离子电池正极材料虽然具有上述优点，但在电池制造过程中一致性太差，致使同一类型、同一规格、同一型号电池间在电压、内阻、容量等方面的参数值存在差别，即电池性能存在不 一致性，使动力电池组在电动汽车上使用时，性能指标往往达不到单电池原有水平，使用寿命缩短数 收稿日期： 作者简介：陈韵吉（1984--），男，甘肃省人，工程师，主要研究方向为锂电制造。 Biography：Chen YunJi（1972--），male，engineer 倍甚至十几倍，严重影响其在电动汽车上的应用[3]，制约了磷酸铁锂材料的大规模工业生产。 本文以纳米磷酸铁锂和普通磷酸铁锂为研究对象，分别对浆料的粘度、电导率、涂敷粘附力、涂敷密度、极片扫描电镜、成品电芯和电池组性能的对比为研究内容，对试验结果进行了分析，对电池一致性问题的解决有很大意义。 1 试验 1.1 试验对象 试验对象为纳米磷酸铁锂和普通磷酸铁锂，按生产工艺制作成电池组，浆料配比见表1： 表1 正极浆料配比 Tab 1 prescription of Anode Stuff 成分 磷酸铁锂（%） 导电剂（%） 粘结剂（%） 溶 剂（%） 配比 41.4 1.8 1.8 55 1.2 分散设备 分散设备由日本特殊机化公司生产，设备分散部件见图1 图1 试验用高速分散设备 Fig.1 Experimental equipment of disperse 1.3试验工艺 生产采用分步加料，批次出料的工艺，工艺流程图见图2，设备连续处理浆料，在出料口每隔15min取样一次，测试浆料的性能。 图2 生产配料工艺流程 Fig.2produce flow of mix stuff 2 测试和表征 2.1 粘度 用BROOKFIELD DV-Ⅱ+ Pro VISCOMETER粘度计测试粘度，转子为5#转子，转速为30rpm。 2.2 固含量稳定性 从浆料车底部阀门每隔1h，取样测试。 2.3涂敷粘附力