锂离子电池低温性能改善.pdf

第 40卷 第 4期 化 工 技 术 与 开 发 Vo1．40 No．4 2011年4月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Apr．2011 锂离子电池的低温性能改善 侯文秀 1,2．肖晶晶 (1．武汉大学化学与分子学院，湖北 武汉 430072；2．武汉力兴电源股份有限公司，湖北 武汉 ，430223) 摘 要：研究了锂离子电池碳纳米管导电剂 (CNrrs)、电解液对锂离子电池．40℃低温放电性能的影响。以 额定容量为2750mAh的INPP78／34／95锂离子电池为例 ，在_40~C下，负极 中添加了CNTS的电池的放电电压 平台比负极中添加SP的电池的放电电压平台提高 0．17V，低温放电容量提高了7．5％。 关键词 ：锂离子 电池 ；碳纳米管；-40~C低温放电；电解液 中图分类号：TM 91 文献标识码 ：A 文章编号 ：1671．9905(2011)04．0006．03 传统锂离子 电池的工作温度一般为．20～ B(苏州产)、电解液 C(深圳产)，各生产 50只，分 55℃．但某些特殊领域对锂离子电池使用温度拓 别标记为A、B、C电池 ，经测试最终确定采用电解 宽为．40～55℃，而传统锂离子电池在一40℃的放电 液 B(苏州产)。然后再分别在负极中添加 1 的 容量只有室温容量的3O 左右，个别锂离子电池 sP和 l％的CNTs，各生产 50只．研究 电解液 、导 在一40o=【低温下甚至启动不了。 电剂对 电池低温放 电性能的影响。 一 40℃的低温放 电对使用有机 电解液 的锂离 1．2 性能测试 子电池来说比较苛刻 ，影响锂离子电池一4OcI=低温 采用 LX．PCBT—l1O锂离子电池测试系统 (武 性能的因素很多，如正负极颗粒度 、极片厚度、隔 汉产)和MTC一63CS11C恒温恒湿箱 (东莞产)进行 膜厚度、电解液、导电剂等。对于正负极颗粒度 、 性能测试 。 极片厚度 、隔膜厚度大家研究较多，基本摸索到 电池在室温 (23±2)℃下以O．20C恒流充电 了较成熟的工艺。但对于电解液和导电剂这两个 至 4．2V转恒压充电至 O．05C，然后在 (23±2)℃ 主要因素研究相对较少。在低温下电解液电导率 下以0．20C放 电到2．5V，记录放电容量。 急剧降低 ．另外锂离子在低温下在石墨负极中扩 电池在室温 (23_+2)oC下以0．20C恒流充 电 散速度也变慢 ，这两者均会导致 电池的极化急剧 至 4．2V转恒压充 电至 0．O5C，然后在一40℃的低 增大 ，从而严重影响电池低温性能。 温箱 中放置 16h。接着在 40cC下 以O．20C放 电 本文作者 以 INPP78／34／95为载体进行研 到 2．5V。记录放 电平台和放 电容量并跟常温容量 究 ．在保证正负极颗粒度、极片厚度 、隔膜厚度的 做 比较 。 前提下试 图通过优化电解液和导电剂 的种类及 电池在室温 (23±2)℃下以0．20C恒流充电 用量来改善锂离子电池的一40qC低温放 电容量。 至4．2V转恒压充电至0．05C．然后在 55cIC的低 温箱中放置8h．接着在 55℃下以0．20C放 电到 1 实验 2．5V，记录放 电容量并跟常温容量做 比较。 1．1 实验 电池的制备 电池在室温 (23±2)oC下以0．20C恒流充电