鋰離子電池制漿工藝-文庫吧
2025-05-23 12:09 本頁面
【正文】 用 2 2第二章 鋰離子制漿工藝的探究 4 鋰離子電池的制作工藝流程 4 干、濕混法電池制漿工藝對比 5 7 7 8第四章 鋰離子電池的優(yōu)勢及前景 10第五章 結論 11參考文獻 12致 謝 13第一章 概述鋰電池具有電壓高比能量高充放電壽命長無記憶效應對環(huán)境污染小快速充電自放電低等優(yōu)點。作為一類重要的化學電池，近年來在國際上相當活躍，并已取得很大進展。鋰電池的優(yōu)點表現(xiàn)在容量大、工作電壓高。容量為同等鎘鎳蓄電池的兩倍，更能適應長時間的通訊聯(lián)絡；，是鎳鎘和鎳氫電池的3倍。荷電保持能力強，允許工作范圍寬[1]。在25℃下，已開路形式儲存30天后，電池的常溫放電容量大于額定容量的85%。鋰電池具有優(yōu)良的高低溫放電性能，可以在20~+50℃工作，高溫放電性能優(yōu)于其它各類電池。循環(huán)使用壽命長。鋰電池采用碳陽極，在充放電過程中，碳陽極不會生成枝晶鋰，從而可以避免電池因為內部枝晶鋰短路而損壞。在連續(xù)充放電1200次后，電池的容量依然不低于額定值的60%，遠遠高于其他各類電池，具有長期使用的經濟性[2]。安全性高、可安全快速充放電。與其他電池相比較，鋰電池具有抗短路，抗過充、過放，抗沖擊，防振動、槍擊、針刺，不起火，不爆炸等特點；由于其陽極采用特殊的碳電極代替金屬鋰電極，因此允許快速充放電，可在1c充電速率的條件下進行充放電，所以安全性能大大提高。無環(huán)境污染。電池中不含有鎘、鉛、汞這類有害物質，是一種潔凈的“綠色”化學能源。無記憶效應?？呻S時反復充、放電使用。尤其在戰(zhàn)時和緊急情況下更顯示出其有意的使用性能。體積小、重量輕、比能量高。通常鋰電池的比能量可達鎘鎳電池的2倍以上，與同容量鎳氫電池相比，體積可減小30%，重量可降低50%，有利于便攜式電子設備小型輕量化。 鋰離子電池的工作原理鋰電池二次電池實際上是一種里離子濃差電池，充電時，鋰離子從正極脫出，經過電解質嵌入到負極，負極處于富鋰狀態(tài)，正極處于貧鋰狀態(tài)，同時電子的補償電荷從外電路共給到碳負極，以確保電荷的平衡[3]。放電則相反，鋰離子從負極脫出，經過電解液嵌入到正極材料中，正極處于富鋰狀態(tài)。在正常的放電情況下，鋰離子在層狀結構的碳材料和層狀結構氧化物的層間嵌入和脫出，一般只引起材料的層面間距變化，不破壞其晶體結構，在充放電過程中，負極材料的化學結構基本不變。因此，從充放電反應的可逆性看，鋰電池反應是一種理想的可逆反應。圖11 鋰離子電池放電圖 圖12鋰離子電池充電圖充電：LiFePO4→xe+xLi++Li1xFePO4 放電：xe+xLi++Li1xFePO4→LiFePO4 此電池機理稱為“搖椅式電池”，充放電時，鋰離子在正負極之間嵌入和遷出[4]。 鋰電池的發(fā)展及應用鋰電池具有高的比能量、比功率等突出優(yōu)勢，自從20世紀90年代初開發(fā)成功以來，已成為目前綜合性能最好的電池體系。尤其是聚合物鋰離子電池技術的開發(fā)，由于其具有輕、薄，可將電池設計成任意形狀及安全性好的優(yōu)點，使得鋰電池的應用領域進一步拓寬。鋰電池的產量和銷售額始終保持高速的增長。1994年以后產量顯著上升，發(fā)展速度相當迅速。20世紀90年代鋰電池趨向于研究各種便攜式電子產品上的廣泛應用。隨著電池設計技術的改進以及新材料的出現(xiàn)，鋰電池的應用范圍不斷被拓寬[5]。民用已從信息產品擴展到能源交通，軍用則涵蓋了海、陸、天、空等。鋰電池技術已不是一個單純一項產業(yè)技術，與子相關的信息產業(yè)的發(fā)展是新能源產業(yè)發(fā)展的基礎之一，并成為現(xiàn)代和未來生活的軍事裝備不可缺少的重要“糧食”之一。離子電池，除了鋰離子在正負極之間嵌入和脫出外，不發(fā)生其他副反應，不出現(xiàn)鋰離子的不可逆消耗。實際的鋰離子電池，每時每刻都有副反應存在，也有不可逆的消耗，如電解液分解，活性物質溶解，金屬鋰沉積等，只不過程度不同而己。實際電池系統(tǒng)，每次循環(huán)中，任何能夠產生或消耗鋰離子或電子的副反應，都可能導致電池容量平衡的改變。一旦電池的容量平衡發(fā)生改變，這種改變就是不可逆的，并且可以通過多次循環(huán)進行累積，對電池性能產生嚴重影響[6]。 鋰離子電池漿料的好壞直接影響著電池的性能，所以制漿是鋰離子電池制造過程中相當重要的一個環(huán)節(jié)，漿料的固含量還有粘度是衡量漿料是否合格的倆個重要參數(shù)，也是下一道工序涂布設定參數(shù)的依據，另外漿料的細度，粘度也是很關鍵的因素，細度低涂布過程中沒有劃痕。粘度好便于漿料粘
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