富锂锰基材料锂离子动力电池的常温电化学性能与安全性能研究-材料工程专业论文.docxVIP

PAGE PAGE III Discharged at 3C、5C、8C、10C ，the retention of discharge capacity is about 91.2%、89.0%、 88.7%、88.3% of that at 1C respectively. The capacity retention ratio is still 100.4% when battery is charged at 1C and discharged at 5C after 1000 cycles. The above studies show that the optimized process conditions of improving the rate performance are as follows: the area density is 240 g/m2, the content of conductive agent is 4% wt, the ratio of anode and cathode capacity is 1.1, the electrolyte B having the highest conductivity（11.42mS/cm）. Discharged at 3C、5C、8C、10C ，the retention of discharge capacity is about 96.2%、94.5%、93.4%、92.1% of that at 1C respectively. The capacity retention ratio is still 104.9% at 1 C after 956 cycles ，The capacity retention ratio is still 99.5% when battery is charged at 1 C and discharged at 5 C after 1000 cycles. The results show that the battery has good rate performance. The battery shows good safety performance through the needle punching, short circuit, 3 C-10V overcharge, free fall, weight shock and heat tests. Key words：Lithium-rich manganese base cathode material；Lithium-ion power battery； performance；fabrication PAGE PAGE IV 目 录 第一章 文献综述1 1.1 引言 1 1.2 锂离子电池的工作原理及结构 2 1.3 锂离子电池的特点及应用 3 1.4 锂离子动力电池正极材料的研究进展 4 1.5 富锂锰基正极材料的研究现状 5 1.5.1 结构特点 5 1.5.2 首次充放电机制和不可逆容量损失 6 1.6 锂离子电池正极材料电压范围的研究进展 7 1.7 锂离子电池倍率性能的影响因素研究进展 9 1.8 本论文的选题意义与内容 10 1.8.1 本论文的选题意义 10 1.8.2 本论文的研究内容 10 第二章 实验设备及方法12 2.1 原料与试剂 12 2.2 实验仪器与设备 12 2.3 叠片型软包锂离子电池的制作 14 2.3.1 极片的制备 14 2.3.2 电池的组装 15 2.4 电池性能测试与分析 17 2.4.1 X射线衍射测试(XRD) 17 2.4.2 扫描电镜形貌分析(SEM) 17 2.4.3 电池内阻性能测试 17 2.4.4 电化学性能测试 17 2.4.5 安全性能测试 18 第三章 电池工艺对富锂锰基锂离子电池性能的影响19 3.1 正极不同压实密度对电池性能的影响 19 3.1.1 正极不同压实密度对电池吸液量的影响 19 3.1.2 正极不同压实密度对电池内阻性能影响 20 3.1.3 正极不同压实密度对电池倍率放电性能影响 21 3.1.4 正极不同压实密度对电池循环性能的影响 23 3.2 充电上限电压对富锂锰基锂离子电池性能的影响 24 3.2.1 富锂锰基锂离子电池在不同电压的0.1C化成曲线 24 3.2.2 电压范围对电池循环性能的影响 26 V V 3.2.3 不同电压的电池循环容量衰减的研究 28 3.3 本章小结 32 第四章 富锂锰基锂离子电池的倍率性能改进33 4.1 正极不同面密度对电池倍率性能的影响 33 4