實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池制作測(cè)試體系工藝研究.pdf

1、本文在多年鋰離子電池及其材料研發(fā)基礎(chǔ)上，開發(fā)設(shè)計(jì)了一套適合于實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池快速評(píng)價(jià)的鋰離子電池制作測(cè)試體系，并對(duì)實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池制漿工藝和極片輥壓工藝進(jìn)行了研究。
　　開發(fā)設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池制作測(cè)試體系。本體系包括高速勻漿系統(tǒng)、小型涂布系統(tǒng)、軟包18650/14500電芯制備技術(shù)、微環(huán)境控制、電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)等。設(shè)計(jì)了公轉(zhuǎn)偏心攪拌恒溫水循環(huán)制漿系統(tǒng)，提高了漿料制備質(zhì)量，縮短了制漿時(shí)間；改進(jìn)了涂布機(jī)涂布厚度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，提升了涂

2、布厚度控制精度；開發(fā)了極片壓實(shí)設(shè)備，采用大直徑輥和小型支架結(jié)構(gòu)，便于實(shí)驗(yàn)室擺放和實(shí)施操作，同時(shí)消除了壓實(shí)極片的發(fā)散性條紋；開發(fā)了軟包圓柱形鋰離子電芯封裝系統(tǒng)，便于性能測(cè)試及電池的解剖分析；設(shè)計(jì)了可調(diào)溫電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)，可供多種溫度氛圍測(cè)試，且方便操作。整個(gè)實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池制作測(cè)試體系規(guī)模小，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，電池制備工藝簡(jiǎn)單，且成本低廉。
　　在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，以磷酸鐵鋰為基礎(chǔ)材料，研究了實(shí)驗(yàn)室鋰離子電池制漿工藝。以漿料制備過程中膠體的

3、攪拌速度、加料方式和膠濃度等工藝參數(shù)為主要研究?jī)?nèi)容，考察不同工藝條件對(duì)漿料的穩(wěn)定性、分散性、漿料粘結(jié)性以及電池放電性能的影響。確定了在室溫條件下，分次添加物料的加料方式，以攪拌速度2000 rpm制膠，以制膠濃度6％制漿的最佳工藝參數(shù)。在此條件下制備的14500軟包磷酸鐵鋰電池首次放電容量為508.1mAh，首次效率86.0%，1C循環(huán)100次后容量保持率為99.5%。
　　對(duì)實(shí)驗(yàn)室磷酸鐵鋰鋰離子電池正極極片的輥壓工藝進(jìn)行優(yōu)化研究