【文章內容簡介】 反應從而消耗電解液，另一方面在SEI膜有缺陷的部位會隨著循環(huán)的進行而重新生成SEI膜從而消耗可逆鋰源和電解液。不論是對循環(huán)成百甚至上千次的電芯還是對于幾十次既跳水的電芯，若循環(huán)前電解液充足而循環(huán)后電解液已經(jīng)消耗完畢，則增加電解液保有量很可能就可以一定程度上提高其循環(huán)性能。測試的客觀條件：測試過程中的充放電倍率、截止電壓、充電截止電流、測試中的過充過放、測試房溫度、測試過程中的突然中斷、測試點與電芯的接觸內阻等外界因素，都會或多或少影響循環(huán)性能測試結果。不同的材料對上述客觀因素的敏感程度各不相同?？偨Y：如同木桶原則一樣，諸多的影響電芯循環(huán)性能的因素當中，最終的決定性因素，是諸多因素中的最短板。同時，這些影響因素之間，也都有著交互影響。在同樣的材料和制成能力下，越高的循環(huán)，往往意味著越低的能量密度，找到剛好滿足客戶需求的結合點，盡量保證電芯制成的一致性，方是最重要的任務所在。（10）實際應用中材料的比表面積大小的影響比表面積是指單位質量物質的總表面積,即每克物質總表面積,單位為 m2/g。，粉體的顆粒越細，其比表面積越大，其表面效應,如表面活性、表面吸附能力、催化能力等越強。比表面的測量利用BET原理,采用氮氣吸脫附方法測得。只是一個參考值。表面積大了，鋰離子遷移量就能容納更多，電解液和負極界面接觸的機會越多，界面反應活性高，發(fā)生副反應的可能性也變大，同時大的表面積也意味著會形成更多的SEI膜，電池內阻大，阻礙大倍率充放電。電池的電性能就會隨之下降。比表越大倍率性能就越好，但加工性能和容量就越差。表面積大有助吸液，當然也易吸水，還要看你設計，還是那句適合的就是好的（11）正極材料的PH值怎么測？有的是1:10的比例測量，有的是1：9的比例測量的，不過根據(jù)測量中總是有誤差，所以這兩種測量的結果相差不大。，放入100ml 燒杯中，加入50ml蒸餾水，用玻璃棒攪拌5分鐘，靜置30min，待測。（12）鋰電池在涂布烘烤后為什么需要輥壓？如何來判斷輥壓效果？主要的目的就是提高單位體積容量。材料有一個參數(shù)叫做壓實密度，，也就是說同樣的體積下可以容納更多的活性物質材料，從而提高容量。材料壓好了，表面更加的光滑，減少掉粉，高內阻。振實密度與材料的粒徑，比表面積有關。粒徑小，比表面積大，振實密度就?。环粗酱?，比表面積小，振實密度就大。（13）在實驗室進行磷酸鐵鋰正極材料測試時，為了得到較高的克容量，會在涂膜（涂布）時盡量涂薄一點，而鋰電池的正負極材料在與電解液接觸時，會生成SEI膜，SEI膜對保護電極免受電解液的侵蝕有用，但在形成過程中要消耗Li離子，這也就減少了有效的活性物質，請問，怎么解決這個問題，即能保證涂膜的厚度很薄（充放電時能完全被激活），又能保證SEI膜形成時消耗的Li離子不至于影響它的克容量？如果是測材料可容量，何必用石墨負極了，用半電池就行了。就是負極用鋰片做負極，一般是做出紐扣電池進行測試（詳見碩士論文）。材料全電池測試，是看綜合性能，根據(jù)產(chǎn)品特點來設計面密度。（14）淺談游離鋰離子含量對于三元材料的影響隨著三元材料使用的廣度和深度的不斷擴大，無論是電池廠家還是材料廠家，越來越重視游離鋰離子含量這一指標，引起重視的原因主要由兩個：，無論是從能量密度角度出發(fā)還是從降低成本的角度出發(fā)，游離鋰離子含量控制也被搬上臺面。，高溫性能甚至安全性能的要求越來越高，且越來越多的研究表明這些問題都直接或者間接的受到游離鋰離子含量的影響，尋求游離鋰離子含量盡可能低的三元材料則成為一些前沿電池廠家從正極材料角度解決三元一系列問題的手段。游離鋰離子在這里是指三元材料表面的鋰的氧化物，氫氧化物以及碳酸鹽類等，首先來了解游離鋰離子對于電池的危害：。由于這些鋰的化合物為堿性，游離鋰離子含量升高，會使材料PH值升高，影響電極加工性能，如果電池廠車間水分含量控制能力不強，或者沒有注意對于材料的烘烤，很容易使?jié){液粘稠甚至出現(xiàn)凝膠狀。有一個客戶做過驗證，如果游離鋰離子含量過高，在高溫，尤其是85℃儲存這個條件下產(chǎn)氣量會比較嚴重，雖然產(chǎn)氣量和正極與電解液的匹配關系很大，但是從正極材料角度來看，降低游離鋰離子含量會對于軟包85℃,4小時電池厚度變化率這一指標有很大的改善。由于容量稍大的動力軟包電池一般都不會選用鎳含量較高的三元，所以對于游離鋰離子含量對于電池安全性影響的數(shù)據(jù)反饋目前還沒有，但是游離鋰離子含量如果過高，本身就說明材料的合成過程中結構的完整性可能控制的不是很好，肯定會對后續(xù)的電化學性能產(chǎn)生影響，安全性應該也是其中之一，至于究竟會有怎樣的影響，或者影響的機理是什么，隨著今后市場方面的進展，可能會有更多的了解。既然游離鋰離子含量對于三元材料的使用有如上方面的影響，如何控制游離鋰離子含量無疑是很多廠家更加關心的問題。目前國內某高端客戶對于三元材料中游離鋰離子含量的要求為300ppm以內，而目前國內一般的523三元的這一指標都在1000ppm以上。鎳含量較低的111三元來說，很多廠家都能做到，但是對于523三元來說控制難度還是很大，如果更高鎳含量的三元的話，應該很難做到。一般通過以下方法降低游離鋰離子含量：。雖然可通過降低鋰含量來降低鋰雜質含量，但如果鋰含量過低，會使材料的充放電容量和結構穩(wěn)定性方面受到影響。此外，鋰含量與鋰雜質含量并不是嚴格的正相關關系，在對應的工藝下，找到最適合的鋰含量，可以更好的平衡游離鋰離子含量和電化學性能。好的燒結工藝可以降低游離鋰離子含量，此外前驅體形貌的控制和燒結的溫度等，都會影響游離鋰離子含量?，F(xiàn)在很多廠家都有對于三元材料水洗工藝的專利，而水洗的目的就是為了減少游離鋰離子含量，降低PH值。但是很多高端客戶并不接受經(jīng)過水洗的三元材料，主要是因為水洗工藝除了會進一步提高材料的成本之外，還可能把結構中的鋰一起洗掉，產(chǎn)生一系列副作用。首先，游離鋰離子含量這個指標在很多材料廠家根本沒有受到重視，據(jù)我們了解，真正把這一指標建立起來用于供應商材料評估的電池廠家在國內真的是屈指可數(shù)，其實這一指標的檢驗并不復雜，用滴定法即可。其次，以上的控制方法，很多材料廠家都有了解，但是如何真正的做好，把這些理論成功的在產(chǎn)業(yè)化中做好，需要的是長期的經(jīng)驗積累和腳踏實地的探索，這往往是對于研發(fā)投入有限的材料廠家很難做到的。最后，幾乎可以肯定的是，軟包電池是今后鋰離子電池發(fā)展的一個重要方向，而想要在這一領域有所作為，三元材料的高溫產(chǎn)氣幾乎是不可避免的，而高電壓領域的應用對于這一指標的要求可能更加苛刻，所以有理由相信，制程控制優(yōu)異的高容量三元材料一定成為今后發(fā)展的主流。（15）放電倍率電池放電電流的大小常用“放電倍率”表示，即電池的放電倍率用放電時間表示或者說以一定的放電電流放完額定容量所需的小時數(shù)來表示，由此可見，放電倍率表示的放電時間越短，即放電倍率越高，則放電電流越大。（放電倍率=額定容量/放電電流）。根據(jù)放電倍率的大小，可分為低倍率（）如：某電池的額定容量為20Ah，若用4A電流放電，則放完20Ah的額定容量需用5h，也就是說以5倍率放電，用符號C/，為低倍率。mAh/g是指材料的克容量，是對材料容量性能的衡量標準；也可以是質量比容量，通常指一只電池能做到的最大容量與重量的比，用來衡量相同材料下的設計制造技術。電池容量電池的電容量常簡稱為容量，單位為庫化或安時。理論容量：系指根據(jù)參加電化學反應的活性物質電化當量數(shù)計算得到的電量，通常理論上電化當量物質（1電化當量物質的量等于活性物質的原子量或分子量除以反應中的電子數(shù)）將放出1法拉第電量。額定容量：系指在設計和生產(chǎn)電池時，規(guī)定或保證在指定的放電條件下，電池應該放出的最低限度的電量。實際容量：系指在一定的放電條件下，即在一定的放電電流和溫度下，電池在終止電壓前所能放出的電量。（16）鋰電正極材料主流技術將共存發(fā)展現(xiàn)有鋰離子充電電池的主流正極材料包括鈷酸鋰（LiCoO2）、錳酸鋰（LiMn2O4）、三元材料（LiNiMnCoO2）和磷酸鐵鋰（LiFePO4）等。雖然主流正極材料在許多領域已取得廣泛應用，但在性能和價格方面各具優(yōu)缺點，因此業(yè)界對現(xiàn)有正極材料的改進和新型正極材料的研發(fā)從未停止。對鋰電正極材料技術的進一步研發(fā)工作，主要集中在提高比容量、降低成本、提高循環(huán)特性和提高安全性等方面。鋰電行業(yè)普遍的開發(fā)的目標是在2015～2020年前后，使大型電池用鋰離子充電電池的能量密度達到現(xiàn)有的約2倍，即200～300Wh/kg。由于現(xiàn)有主流正極材料的理論容量都在200mAh/g以下，要實現(xiàn)上述目標，必須尋找超過200mAh/g的新材料，或是使用能夠將目前只有4V左右的對鋰電位提高到5V左右的5V類正極材料，以增加能量密度。一方面，能夠實現(xiàn)超過250mAh/g的比容量，而且屬于5V類正極材料的固溶體類（Li2MnO3LiMO2）材料被寄予了厚望。另一方面，雖然比容量并不算大，但橄欖石類正極材料能夠實現(xiàn)高電壓化，而且在安全性和成本方面?zhèn)涫荜P注。其中，而正在開發(fā)中的磷酸錳鋰（LiMnPO4）。在橄欖石類材料中，日本GS湯淺公司正在開發(fā)的磷酸釩鋰（Li3V2(PO4)3）不僅在安全性方面有望與LiFePO4相當，理論容量也高達197mAh/g，比LiFePO4和LiMnPO4高出25mAh/g以上。而且。應用該材料，該公司已經(jīng)制作出了試驗用電池產(chǎn)品。亞化咨詢認為，數(shù)碼電子設備、電動工具和電動車對鋰電池在需求上各不相同。即使電動車，電動自行車、電動家用轎車和電動公交大巴對鋰電池需求也有差異。因此，對鋰電池性能的差異化需求，將使各種主流鋰電正極材料都能夠在市場中得到合適的應用。未來鋰電正極材料將出現(xiàn)主流技術共存發(fā)展的局面，而業(yè)界對于主流成熟技術的改進和對前沿新技術的開發(fā)也將不會停止。（17）鈦酸鋰電池很難避免脹氣情況的原因？應該是比表面大，容易吸水造成的吧，個人愚見..顆粒小，易吸水，且環(huán)境水分控制不夠等等（18）一家之言:磷酸鐵鋰和三元材料最近看了很多關于哪種材料更適合電動汽車電池的新聞和專家論文，無外乎從材料的合成工藝和成本方面考慮。本人對兩種材料有如下的看法： 個人認為磷酸鐵鋰在長期的應用階段，因其導電性差和密度低且改善的方法有限，比較適合短距離和速度較低的交通工具上使用。尤其是其耐高溫性能的這一優(yōu)點（55℃運行基本上沒有大問題），因此個人認為比較適合電動自行車。本文將重點介紹一下三元材料：三元材料以其獨特的魅力，究其原因，有幾點： ，層狀結構和尖晶石結構。層狀結構的居多，層狀結構類似于樓房的樓層，鋰離子可以有序的嵌入或脫出正極材料本體；尖晶石結構因材料內部含有很多的四面體和八面體間隙，鋰離子也可有較多的儲存通道；如果負極配上近期很火的鈦酸鋰材料（該材料也為尖晶石結構，具體的可以google），無疑是行業(yè)的一次革命，高的循環(huán)壽命和安全性能。，三元材料低溫下性能比較好，零下時的放電效率將大大的高于磷酸鐵鋰。眾所周知，高溫的管理比低溫方便。低溫升到高溫的熱管理設計，比較復雜，實現(xiàn)起來也不是很簡單。例如采用VOLT的液體加熱方案，無疑增加了很多管道，而且安全性能不宜保證，搞不好錦上添花。，三元材料的能量密度和電壓平臺均高于磷酸鐵鋰，對提高電動汽車的續(xù)航里程有很大的幫助。，同樣的整車參數(shù)，可能需要磷酸鐵鋰400~500只，而應用的三元材料可以降低至300多只，這方面從電池管理的角度來說，降低了系統(tǒng)的復雜程度，而且也提高了這個系統(tǒng)的安全性能。，形狀可以隨意設計，對電動汽車的整車推廣將大有好處，可以充分的利用整車空間。，日韓系大都采用三元材料的體系電池，無疑有上述多方面的考慮。個人認為，電動汽車要真正的產(chǎn)業(yè)化，需要走軟包策略，在材料的選用方面，可以更傾向于三元，而非磷酸鐵鋰。但LZ沒有談三元的安全問題，不論是1:1:1，還是5:3:2，不摻LMO的話都無法滿足電動汽車的安全要求。若使用純三元材料做電動汽車或電動大巴電池，估計不只是起火的問題了。（19）SEI膜的成膜機理及影響因素分析在液態(tài)鋰離子電池首次充放電過程中,電極材料與電解液在固液相界面上發(fā)生反應,形成一層覆蓋于電極材料表面的鈍化層。這種鈍化層是一種界面層,具有固體電解質的特征,是電子絕緣體卻是Li+的優(yōu)良導體,Li+可以經(jīng)過該鈍化層自由地嵌入和脫出,因此這層鈍化膜被稱為“固體電解質界面膜”(solid electrolyte interface),簡稱SEI膜。正極確實也有層膜形成,只是現(xiàn)階段認為其對電池的影響要遠遠小于負極表面的SEI膜,因此本文著重討論負極表面的SEI膜（以下所出現(xiàn)SEI膜未加說明則均指在負極形成的）。負極材料石墨與電解液界面上通過界面反應能生成SEI膜,多種分析方法也證明SEI膜確實存在,厚度約為100～120nm ,其組成主要有各種無機成分如Li2COLiF、Li2O、LiOH 等和各種有機成分如ROCO2Li、ROLi、(ROCO2Li)2 等。SEI膜的形成對電極材料的性能產(chǎn)生至關重要的影響。一方面,SEI 膜的形成消耗了部分鋰離子,使得首次充放電不可逆容量增加,降低了電極材料的充放電效率；另一方面,SEI 膜具有有機溶劑不溶性,在有機電解質溶液中能穩(wěn)定存在,并且溶劑分子不能通過該層鈍化膜,從而能有效防止溶劑分子的共嵌入,避免了因溶劑分子共嵌入對電極材料造成的破壞,因而大大提高了電極的循環(huán)性能和使用壽命。因此,深入研究SEI膜的形成機理、組成結構、穩(wěn)定性及其影響因素,并進一步尋找改善SEI膜性能的有效途徑,一直都是世界電化學界研究的熱點。,人們在研究鋰金屬二次電池時,就發(fā)現(xiàn)在金屬鋰負極上覆蓋著一層鈍化膜,這層膜在電池充放電循環(huán)中起著非常重要的作用。隨著對這種現(xiàn)象研究的深入,研究者們提出了這層鈍化膜大致的形成機理,并依靠這些機理,相繼提出了幾種鈍化膜的模型。在這些模型當中,SEI 膜模型得到人們普遍的應用,因此人們習慣于把這種鈍化膜稱為SEI膜。,人們對鋰金屬電池研究較多。對于鋰金屬電池負極上的鈍化膜,一般認為是極其活潑的金屬Li與電解液中的陰離子反應,反應產(chǎn)物(大多不溶)在金屬鋰表面沉積下來,形成一層足夠厚的、能夠阻止電子通過的鈍化膜。典型的反應式有: PC + 2 e+ 2Li+ →(CH2OCO2Li)2 ↓+ CH2 =CH2 ↑雖然該鈍化膜也不足以阻止鋰枝晶在充放電過程中的聚