锂离子电池性能测试
锂离子电池的性能测试和评估方法
锂离子电池的性能测试和评估方法锂离子电池被广泛应用于电动工具、电动汽车、智能手机等领域，其性能测试和评估是确保其安全和可靠性的关键。
本文将介绍锂离子电池性能测试和评估的方法。
一、电池参数测量电池参数包括电压、容量、内阻等。
电压测量通常使用万用表或示波器进行，容量测量一般采用两种方法：恒流放电和恒压充电。
内阻测量可以使用交流阻抗或恒流放电两种方法。
二、循环寿命测试循环寿命测试是评估锂离子电池性能的重要方法。
这种测试是通过多次充放电循环模拟实际使用条件，来检测电池的使用寿命和容量衰减情况。
循环寿命测试一般通过三种方式进行：标准循环测试、特殊测试和实际使用情况测试。
三、温度性能测试锂离子电池的性能会受到温度的影响，因此在评估其性能时需要测试其温度性能。
这种测试通过在不同温度下进行充放电循环来模拟实际使用情况，并通过分析性能曲线来获得电池的温度特性。
四、安全性测试锂离子电池的安全性是重要的考量因素之一。
安全性测试主要包括高温暴露测试、穿刺测试和外力碰撞测试等。
通过这些测试可以评估锂离子电池的耐受性和耐用性，以及发生意外时的安全性能。
总的来说，锂离子电池性能测试和评估方法不仅仅局限于上述几种，还有其他的测试方法，如电化学阻抗谱分析法、电容分布分析法等。
但无论采用哪种方法，测试环境应该符合实际使用情况，并确保测试过程有足够的科学性和准确性。
随着科技的不断发展，锂离子电池的应用领域不断扩大，未来发展趋势和前景非常广阔。
一方面，锂离子电池在电动汽车、无人机和航空航天等领域的应用前景非常广阔。
尤其是在电动汽车领域，全球汽车市场逐渐向电动化转型，锂离子电池在其中有着不可替代的作用。
预计未来锂离子电池在电动汽车领域的市场规模将越来越大，技术也会不断推进，而锂离子电池在无人机领域的应用也在不断扩张。
另一方面，锂离子电池的研发方向主要是提升容量、增强安全性和延长寿命等方面。
未来，锂离子电池受欢迎的一个原因是很容易控制它的化学结构，使其在容量、安全性和生命周期方面进行研究。
锂电池性能测试简介
锂电池性能测试简介锂离子电池具备如下几个特性高能量密度、高操作电压、高输出功率、快速充电及低公害.所以虽然在单位能量价格上比起其它电池仍然偏高但仍为近年来各种先进电池中最被重视的商品化电池.所以在此以介绍锂离子电池为主. 1、极板性能测试锂离子电池一般是由正极含锂氧化物与负极碳材搭配组成.在组装一批新电池前正、负极材料将会被个别的制作Coin Cell半电池如LiMn2O4/Li半电池,藉此来测试单位电容量及充放电特性.藉由定电位仪所测得的电容量C-电压V变化关系.可从C-V曲线的最佳电位区间来决定充电截止电压与放电截止电压,再以实际活化物总量换算理论电容量,并估算充放电电流值.1、定电流定电压充电充电开始：以一定电流进行充电,待电池充电电压达设定值时再以设定电压值进行充电之方式.当锂离子电池于不当的电压充电时极易影响到循环寿命甚至将使电解液分解而产生危险.因此不能使用像镍镉、镍氢电池所通用的定电流充电法,以避免上述的问题.锂离子电池较宜使用定电压充电法,但必须有精确充电截止电压位准控制,否则仍会有充电不足或循环寿命降低的问题.准定电压式充电就是一例.定电流定电压充电法CC-CV既有CC充电的速率充电即可达充电截止电压又有CV的精准.曲线C-V曲线是描充电池在充电、放电过程中电压及电容量间的关系.充电曲线能让工程师了解如何设计电池充电器,而放电曲线能使工程师在设计电路时正确的掌握电池的特性.例如最佳的工作电压、不同温度C-rate下的电池电容量.我们也可从电池目前的电压对照C-V 曲线：以斜率大小负值概略估算电池的残存容量Residual Capacity.因此C-V 曲线是了解电池的重要工具. 2、分电池Cell 性能测试已组装之分电池,俗称单位电池以下简称电池.在组装后静置8-12小时后为让电解液充份浸润极板,即依下列程序进行测试作业.3、测量电池内部阻抗电池上架化成俗称活化之前及下架后皆经测量电池阻抗值.待测试后此数据合并电池电容量值以为电池组分级选之用.一般状况下,电池阻抗愈低,电池性能愈好,整体表现也愈佳. 2.电池化成活化Formation锂离子电池的化成：除了是使电池作用物质藉第一次充电转成正常电化学作用外也是使负极极板生成钝化膜的重要程序.一般相信钝化膜在锂离子电池的电化学反应中对于电池的稳定扮演着相当重要的角色.也因此各电池制造商除将材料及制程列为机密外化成条件也被列为该公司电池制造的重要机密.相同于极板测试：将电池实际活化物总量换算理论电容量,以低C-rate 作为充电电流值.☆以定额电流将电池在N 小时内做完全放电获得在此电流下之N 小时率容量C N .因此充、放电电流可以C-rate 即C N 的系数来表示其大小,关系如下式：I=M C NI ：充、放电电流大小mA M ：倍率C-ratehr -1C：N小时内完全放电的额定电容量mAhrN=300mAhr,则C-rate为之充、放电电流大小将例如：电池之5小时率容量C5是：I=M C= hr-1300mAhr=150mA5电池化成过程中会有大量的能量耗损,最可能是用于钝化膜的形成.3.电池电容量测试一般电池电容量测试是选取化成后电池三组每组3至5颗再依下列步骤进行充放电.充放电过程以10分钟为一个取样单位记录每一电池的电池电压、充放电流另外对充、放电容量采取积分记录.电池化成后最初的几次充放电会因为电池的不可逆反应使得电池的放电电容量在初期会有减少的情形.电池的放电电容量自向下减少.待电池电化学状态稳定后电池容容量即趋平稳.因此有些化成程序亦包含了数十次的充放电循环以达到稳定电池的目的.不同C-rate的放电会影响到放电容量.4.循环寿命测试选取化成后电池三组每组3到5颗依下列步骤充放电.充放电过程以20分钟为一个取样单位记录每一电池的电池电压、充放电流另外对充、放电容量采取积分记录.于测试结束后将各电池之放电电容量除以标称电容量.由测试结果可得知不同C-rate放电会影响到电池的循环寿命.5.自放电率测试选取化成后电池四组每组2到3颗并依下列步骤充电.每隔7日放电一组如下列步骤放电记录平均每一电池的电池压压、充放电流另外下放电容量采取积分记录.于第28日完成自放电率测试由结果可看出锂离子电池的自放电率每月不超过5%.6.温度测试一般温度测试是选取化成后电池九组每组2到3颗在不同温度下依序完下列步骤充放电.充放电过程以20分钟为一个取样单位记录每一电池的电池电压、充放电电池另外对充、放电容量采取积分记录.电能的储存与释放是由电化学的反应而来温度高低会直接影响化学反应速率尤其在低温及高温下特别明显.一般来说-20° C~0° C较不适合电池反应在-10° C环境下充放电使得电池的放电电容量比室温下减少将近25^.高温下虽没有明显变化但长期下来将会影响到电池循环寿命.倒是建议可在温度测试时一并加入不同温度下的自放电率看看会不会有明显的差异.7.性能测试之安全注意事项研发单位或学术研究所使用的专业充放电机具应该具个电池安全限制的设定功能.例如超过电压、电流、温度的安全设定范围时充放电机应该停止作业.此目的可有效防止因人为过失、程序设计失当或电池瑕疵所产生的危害.如众所知,锂离子电池因不当的过充或过放皆会造池或是设备的伤害、甚至人员遭受损伤.轻者电池功能丧失稍重者超出压力阀限制使敬害气体及电解液外漏如为电池瑕疵甚至有可能燃烧起火.又如逆充电极性接反将破坏电池化学性能而丧失机能.因此安全限制定要详查再三而电池上架也应该谨慎.一般电池测试作业尤其是电池循环寿命测试动辄数周或数月.因此应该有定期的检查作业来稽核如工业安全卫生自动检查作业并能详载记录以确保场所安全.结论电池性能测试是研发单位、制造商内部的作业流程主要目的是为提供电池性能数据做为材料、制程改进或提供客户设计开发商品的依据.如再多做各项安全测试将会使使用者获得更多的保障.C是以电池标称容量对照电流的一种表示方法如电池是1000mAh的容量1C 就是充电电流1000mA就是10mA.。
锂离子电池最新各种性能测试
锂离子电池最新各种性能测试1 20℃放电性能测试首先要进行预循环处理，在环境温度20±5℃的条件下,以0.2CA充电，当电池端电压达到充电限制电压4.2V（GB/T18287-2000规定）后，搁置0.5h~1h，再以0.2CA电流放电到终止电压2. 75V（GB/T18287-2000规定）。
在20℃放电性能之前进行预循环处理，能有效激活电池的内部组织结构，给以下各项试验做准备。
在环境温度20±5℃的条件下，以0.2CA充电，当电池端电压达到充电限制电压4.2V后，改为恒压充电，直到充电电流小于或等于0.01CA，最长充电时间不大于8h，停止充电，这时，我们可以清晰的看到电脑仪器上显示出的充电示意图形。
在充电过程中，一定要注意时间和充电电流的问题，充电电流达到或等于0.01CA即可，时间不易太长，一般都不超过8h。
时间过长会造成过度充电，将会对锂离子电池中过多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，这样其中一些锂离子再也无法释放出来，严重的会造成电池的损坏，会影响后面的试验数据结果。
电池充电结束后，搁置0.5～1h在20±5℃的温度条件下，以0.2CA电流放电到终止电压2.75V，时间应不低于5小时。
上述充放电重复循环5次，当有一次循环符合GB/T18287-2000中4.2.1的规定放电到终止电压2.75V，时间应不低于5小时。
该试验即可停止，有些电池在第一个循环放电时间和终止电压没有达到标准要求，这不意味着电池不合格，是因为电池中的一些聚合物质没被充分地激活，待到第二个循环后被激活，可能就会达到标准要求。
2 锂离子电池的高温性能试验（温度55±2℃）高温性能试验是测试电池在高温的环境条件下的工作状态，由于在高温的条件下锂离子电池中的物质会发生很大变化，主要测试它的放电时间和安全性。
电池按GB/T18287-2000中5.3.2.2条规定充电结束后，将电池放入55±2℃的高温箱中恒温2h，然后以1CA电流放电至终止电压，放电时间应符合标准4.3条规定，时间不小于51分钟，电池外观应无变形和爆炸现象，如有爆炸现象立即切断电源，把测试线从测试仪表上取下。
锂离子电池测试标准
锂离子电池测试标准
锂离子电池是当前电子产品中最常见的电池类型之一，它具有高能量密度、长
循环寿命和轻量化的特点，因此被广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等领域。
然而，由于锂离子电池的特殊性质，其测试标准显得尤为重要。
首先，锂离子电池的测试标准需要包括安全性能的测试。
由于锂离子电池在充
放电过程中可能会发生过热、短路、过充或过放等安全问题，因此需要进行短路、过充、过放、高温、冲击等多方面的安全测试，以确保其在使用过程中不会出现安全隐患。
其次，锂离子电池的性能测试也是测试标准中的重要部分。
包括但不限于容量
测试、循环寿命测试、内阻测试、自放电测试等。
这些测试项目可以全面评估锂离子电池的性能表现，为产品的研发和生产提供参考依据。
另外，环境适应性测试也是锂离子电池测试标准中不可或缺的一部分。
锂离子
电池在不同的环境条件下可能会表现出不同的性能，因此需要进行低温、高温、湿热等环境适应性测试，以评估电池在不同环境下的性能表现。
此外，对于特定用途的锂离子电池，还需要进行特殊的测试。
比如用于电动汽
车的动力电池需要进行快充性能测试，用于储能系统的电池需要进行长周期循环寿命测试等。
总的来说，锂离子电池测试标准需要全面、系统地评估其安全性能、性能表现
和环境适应性，以确保其在各种应用场景下能够稳定可靠地工作。
因此，制定和遵守严格的测试标准对于保障锂离子电池产品质量和安全性具有重要意义。
实验八锂离子电池制备及性能测试实验指导书
实验一：锂离子电池制备及性能测试实验学时：6实验类型：综合实验要求：必修一*实验目的(1)了解锂离子二次电池的工作原理；(2)了解电解质溶液的导电机理和锂离子电池电极材料的合成方法；(3)掌握扣式锂离子电池电极的制备工艺及电池的装配过程；(4)掌握锂离子电池电性能测试方法。
二・实验内容扣式锂离子电池电极的制备工艺及电池的装配过程和扣式锂离子电池电化学性能测试。
三、实验原理、方法和手段液态锂离子二次电池通常采用层状复合氧化物为正极，人造石墨或者天然石墨为负极，充放电过程中通过锂离子的移动实现。
以商品化的液态电解质锂离子电池为例，如下图1」正极材料和负极材料分别为LiFePO4和石墨，以LiPF6・EC-DEC为电解液，其电池工作原理如下：锂离子电池实质上是一种锂离子浓差电池，正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。
正极材料是一种嵌锂式化合物，在外界电场作用下化合物中的Li从晶体中脱出和嵌入。
当电池充电时，Li+离子从正极嵌锂化合物中脱出，经过电解质溶液嵌入负极化合物晶格中，正极活，性物处于贫锂状态；电池放电时，Li+则从负极化合物中脱出，经过电解质溶液再嵌入正极化合物中，正极活f生物为富锂状态。
为保持电荷平衡，充放电过程中应有相同数量的电子经外电路传递，与Li—起在正、负极之间来回迁移，使正、负极发生相应的氧化还原反应，保持一定的电位。
工作电位与构成正、负极的可嵌锂化合物的化学性质、Li+离子浓度等有矢。
在正常充放电过程中，负极材料的化学结构不变。
因此，从充放电反应的可逆性看，锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。
锂离子电池在工作电位与构成电极的插入化合物的化学性质、Li+的浓度有尖。
CurrentElectron▼充电：L I F C PO A - xLi+・ M ・X F C PO A + (l-x)LiFePO4放电：F C PO A + xLi八 + M ・xLiFePO^ + (l-x)FePO4图1・1・锂离子电池工作原理＞ LiFePO4为正极‘石墨为负极.研究表明，Li+的脱嵌过程是一个两相反应，存在着LiFePCU和FePCU两相的转化，充电时，铁离子从FeOc层面间迁移出来，经过电解液进入负极，发生FJ+ TFJ+的氧化反应，为保持电荷平衡，电子从外电路到达负极。
锂离子电池HPPC测试
锂离子电池HPPC测试“知荷尽已无擎雨盖，菊残犹有傲霜枝。
---《冬景》宋·苏轼”大家好，我是BMS田间小路。
在我们平时的BMS开发过程中，会使用到关于动力电池性能的很多相关参数，这就需要我们通过一定的手段进行实验获取，下面我们就一起看一种方式---HPPC。
我们这里所说的HPPC（HybirdPulse Power Characterization）是混合脉冲功率特性的简称。
测试是动力电池性能评估中的一项重要的测试方法，该方法主要针对混合动力车用电池系统、模块以及电池单体进行性能评估及电源系统管理等。
首先我们先来具体认识一下HPPC测试：HPPC即Hybrid PulsePower Characteristic(混合功率脉冲特性)：是用来体现动力电池脉冲充放电性能的一种特征。
HPPC测试一般采用专用电池检测设备完成，其可以完成对电池直流内阻的测试HPPC测试的特性曲线显示如下图所示。
其目的是演示功率辅助目标在不同放电深度（DOD）下的放电脉冲和再生充电脉冲功率能力。
在HPPC的测试过程中是特性曲线的简单重复。
测试从满电态开始，每放电10%DOD后静置1h并进行脉冲，直至100%DOD放电后静置1h结束，具体测试过程如下：1)按照制造商推荐的方式将电池充满，静置1小时时间2)恒流脉冲测试，放电10%SOC，静置1小时时间3)重复以上步骤直至电池电量消耗90%者是制造商规定的最大放电范围记录每个静置期间的电压，以建立电池的OCV（开路电压）曲线。
测试脉冲电流使用低电流（Imax的25%）和高电流（Imax的75%）两种峰值电流来执行，Imax为制造商确定的最大允许10s脉冲放电电流。
接下来我们具体看一下 HPPC测试所得结果分析：（1）直流内阻电池的内阻包括欧姆电阻和极化内阻两部分，直流内阻的测量是将两部分的电阻全部考虑并测量的方法，也称动态内阻。
内阻是衡量电池性能的重要指标，内阻小的电池大电流放电能力强，内阻大的电池则相反，采用直流放电、根据不同电流的电压变化来计算内阻值。
实验八 锂离子电池制备及性能测试实验指导书
实验一：锂离子电池制备及性能测试实验学时：6实验类型：综合实验要求：必修一、实验目的(1）了解锂离子二次电池的工作原理；(2）了解电解质溶液的导电机理和锂离子电池电极材料的合成方法；(3）掌握扣式锂离子电池电极的制备工艺及电池的装配过程；(4）掌握锂离子电池电性能测试方法。
二、实验内容扣式锂离子电池电极的制备工艺及电池的装配过程和扣式锂离子电池电化学性能测试。
三、实验原理、方法和手段液态锂离子二次电池通常采用层状复合氧化物为正极，人造石墨或者天然石墨为负极，充放电过程中通过锂离子的移动实现。
以商品化的液态电解质锂离子电池为例，如下图1- 1，正极材料和负极材料分别为LiFePO4和石墨，以LiPF6- EC-DEC为电解液，其电池工作原理如下：锂离子电池实质上是一种锂离子浓差电池，正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。
正极材料是一种嵌锂式化合物，在外界电场作用下化合物中的Li 从晶体中脱出和嵌入。
当电池充电时，Li+离子从正极嵌锂化合物中脱出，经过电解质溶液嵌入负极化合物晶格中，正极活性物处于贫锂状态；电池放电时，Li+则从负极化合物中脱出，经过电解质溶液再嵌入正极化合物中，正极活性物为富锂状态。
为保持电荷平衡，充放电过程中应有相同数量的电子经外电路传递，与Li+一起在正、负极之间来回迁移，使正、负极发生相应的氧化还原反应，保持一定的电位。
工作电位与构成正、负极的可嵌锂化合物的化学性质、Li+离子浓度等有关。
在正常充放电过程中，负极材料的化学结构不变。
因此，从充放电反应的可逆性看，锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。
锂离子电池在工作电位与构成电极的插入化合物的化学性质、Li+的浓度有关。
充电：LiFePO4 - xLi+ - xe- →xFePO4 + (1-x)LiFePO4放电：FePO4 + xLi+ + xe- →xLiFePO4 + (1-x)FePO4图1- 1. 锂离子电池工作原理，LiFePO4为正极，石墨为负极.研究表明，Li+的脱嵌过程是一个两相反应，存在着LiFePO4和FePO4两相的转化，充电时，铁离子从FeO6层面间迁移出来，经过电解液进入负极，发生Fe2+→Fe3+的氧化反应，为保持电荷平衡，电子从外电路到达负极。
实验三锂离子电池的装配及其电化学性能测试
实验三锂离子电池的装配及其电化学性能测试一、实验目的1．了解扣式锂离子电池的装备过程；2．了解锂离子电池的工作原理。
二、实验原理1．锂离子电池的工作原理锂离子电池和所有的化学电源一样，主要是由正极、负极和电解质三部分组成，还包括电池壳、隔膜、正负极引线等。
锂离子电池对这些基础材料有一定的要求：正极材料要有高的开路电压，循环寿命长，比能量大；隔膜要求有一定的离子穿透性，允许锂离子通过，且有很好的耐氧化性和隔极阻止性等；负极材料也是要求比能量大，安全性好，能够进行快速的充放电；电解液要满足锂离子电导率高，电化学性能稳定，制备容易等。
锂离子电池实际上是锂的浓差电池，其原理为：在充放电过程中，Li+在正、负极的嵌入化合物中嵌入和脱嵌。
其正极材料为LiMO2（M为过渡金属），LiMn2O4或者钒的氧化物，负极材料一般用接近金属锂电池的C等可逆脱嵌锂材料，而电解液主要为无水有机溶剂。
充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，此时负极处于富锂态，正极处于贫锂态；放电时则相反，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态，负极处于贫锂态。
锂离子电池的工作电压与构成电极的锂离子嵌入化合物本身及锂离子的浓度有关。
因此，在充放电循环时，Li+分别在正负极上发生“嵌入-脱嵌”反应，Li+便在正负极之间来回移动，所以，人们又形象地把锂离子电池称为“摇椅电池”或“摇摆电池”。
锂离子电池表达式: (-)C n︱electrolyte︱LiM2O4(+)具体反应如下：正极反应：LiM2O4Li(1-x) M2O4 + xLi+ + xe-负极反应：nC+ xLi+ + xe- Li x C n电池反应：Li M2O4 + nC Li(1-x) M2O4 + Li x C n 2．电池的组装使用模拟纽扣电池能够方便的测试电极材料的比容量和循环性能。
其结构及装配顺序如图2.2所示。
首先将制成的正极片在120℃的真空干燥箱中干燥12h 后作为电池的正极，以锂片作为负极，聚丙烯微孔膜Celgard2032为隔膜，泡沫镍为集电器，1mol/L LiPF6的EC+DMC（体积比1:1）为电解液，在充满氩气（氧含量和水含量均小于1ppm）的真空手套操作箱中组装成LIR2025模拟纽扣电池。
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华南师范大学实验报告
学生姓名:蓝中舜学号：20120010027
专业：新能源材料与器件勷勤创新班年级、班级：12新能源
课程名称：化学电源实验
实验项目：锂离子电池性能测试
实验类型：验证设计综合实验时间：2014年5月5日-17日
实验指导老师：马国正组员：黄日权郭金海
一、实验目的
1.熟悉、掌握锂离子电池的结构及充放电原理。
2.熟悉、掌握锂离子正极材料的制备过程及工艺。
3.熟悉、掌握锂离子电池的封装工艺及模拟电池测试方法。
二、实验原理
锂离子电池是指正负极为Li+嵌入化合物的二次电池。
正极通常采用锂过渡金属氧化物
Li x CoO2，Li x NiO2或Li x Mn2O4，负极采用锂-碳层间化合物Li x C6。
电解质为溶有锂盐LiPF6，LiAsF6，LiClO4等的有机溶液。
溶剂主要有碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸二甲酯（DMC）和氯碳酸酯（CIMC）等。
在充放电过程中，Li+在两极间往返嵌入和脱出，被形象的称之为“摇椅电池”。
锂离子电池充放电原理和结构示意图如下。
锂离子电池的化学表达式为：
-）Cn|LiPF6-EC+DMC|LiM x O y（+
其电池反应为：
LiM x O y+nC Li1-x M x O y+Li x C n
本实验以高温固相法制备的尖晶石型LiMn2O4为正极材料，纯锂片为负极，制备扣式锂离子模拟电池，并对制备的扣式半电池进行充放电测试。
三、仪器与试剂
电化学工作站，蓝点测试系统、手套箱、电子天平、真空干燥箱、切片机、对辊机、鼓风干燥机
LiMn2O4、乙炔黑、PVDF、无水乙醇、电解液（1M LiPF6溶与体积比EC:DEC:EMC=1:1:1
的溶液）、锂片、去离子水、碳甲基吡咯烷酮。
四、实验步骤
1.正极片的制备
正极活性物质、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏二氟乙烯（PVDF）按 80：10：10 的质量比混合均匀后，加入一定量溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP），在球磨机中充分研磨30min，然后通过自动涂覆机在集流体铝箔上涂上一定厚度的薄膜，置于80℃鼓风干燥箱中烘30min，再放入120℃真空干燥箱烘干 12 小时。
将烘干的极片经过对辊机滚压，使活性物质与集流体紧密结合。
将压好的电极裁成Φ12mm 的圆片后，再次进行真空干燥，储存备用。
2.负极片制备、电解液、隔膜
负极极片采用厚度为 1.5mm 直径为 15mm 的锂金属薄片；电解液为 1M LiPF6 溶于EC:DEC: EMC=1:1:1(体积比)的溶液；隔膜为聚丙烯，将隔膜纸通过切片机裁剪成为Φ18mm 的圆片。
3.扣式模拟电池的组装
实验模拟电池组装过程是在充满氩气的手套箱中进行，手套箱中氧含量、水含量均须低于1ppm。
干燥的正负极片移入手套箱后，将 LiMn2O4 正极、隔膜、电解液和 Li 片负极按顺序装入扣式2025 模具中（见下图），然后用封口机压封。
4.实验模拟电池的测试
a.将待测的电池与测试仪器相连，注意避免正负极的短路。
b.从微机上启动软件，确认已连接的通道。
c.对各通道进行过程参数设置,要求分别用 1C 进行充放电测试。
d.启动通道进行测试。
e.一个循环后对所得数据进行处理。
五、数据记录和处理
1.充放电参数设置
（1）倍率充电 1C （E ≤4.2V ）
（2）恒压充电 4.2V
（3）静置
（4）倍率放电 1C （E ≥2.7V ）
2.模拟电池的首次充放电性能（容量-电压图）
V o l t a g e /V Capacity/mAh
3.模拟电池的循环性能（循环次数-容量图）
C a p a c i t y /m A h
Cycle
4.称量数据记录
（1）活性物质（LiMn 2O 4）：4.0048g PVDF ：0.5013g 乙炔黑：0.5013g
（2）铝箔质量：6.428mg 涂上去活性物质后铝箔的质量：10.3mg 活性物质质量：3.872mg
六、提问与思考
1. 锂离子电池的化学原理
在放电时，正极从外部电子线路获取电子，锂离子嵌入正极，部分Mn4+被还原成Mn3+，而负极石墨层间的锂离子脱出，同时电子通过外部电路线路释放；充电时，正极把电子释放给外部电子线路，锂离子从正极材料中脱嵌，负极则从外部电子线路获取电子，锂离子嵌入。
2. 锂电池与锂离子电池的区别
最主要的区别是金属锂电池是一次性电池，锂离子电池是可充电循环电池。
锂离子电池是锂电池的改进型产品。
锂电池很早以前就有了，但锂是一种高度活跃的金属，它使用时不太安全，经常会在充电时出现燃烧、爆裂的情况，后来就有了改进型的锂离子电池，加入了能抑制锂元素活跃的成份，比如钴、锰等，从而使锂电真正达到了安全、高效、方便，而老的锂电池也随之基本上淘汰了。
锂电池是用金属锂作为电极的一种储能电池,比能量极高,早期分为一次性电池和可充电锂电池,但在可充电锂电池发生事故以后,民用市场上已经很少见得到可充电锂电池。
锂离子充电电池实际上是利用锂离子的浓度差进行储能和放电,电池中不存在金属锂。
金属锂电池跟普通干电池的原理一样，它是用金属锂作为电极，通过金属锂的腐蚀或叫氧化来产生电能的，用完就废了，不能充电。
锂离子电池一般用钴酸锂做正极，碳做负极，中间填充电解液以形成离子游离的通道，用隔膜来分离正负极防止短路。
当充电时由于电场作用锂离子从钴酸锂中游出，游离在电液中穿过隔膜中的孔隙，到达负极与碳反应生成碳化锂；放电过程与此相反，锂离子又回到正极，这就是锂离子电池的充放电过程。
锂电池，阳极：Li->(Li+)+e阴极：MnO2+(Li+)+e->MnOOLi这种比较早，现在有新的正极材料。
由于易产生枝晶引起爆炸，所以早已不再应用。
锂离子电池，其点极材料一般层状，可以溶入和溶出锂离子。
离子进出就产生了电流。
充电时，锂离子从正极脱出；放电时，从负极脱出。
3. 常用锂离子电池正极材料的比较
4. 锂离子电池的种类及发展
种类：液体锂离子电池和聚合物锂离子电池。
发展：在各个领域不断取代镉镍和氢镍电池，成为化学电源应用领域中最具有竞争力的电池。
目前，锂离子电池已被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、个人数据助理、手提终端机、无线装置、数字相机等携式电子设备中。
在军事中采用的电池，也大多数采用锂离子电池。
锂离子电池还在空间技术、医疗等众多领域有着广阔的应用前景。
随着锂离子电池新材
料的不断发展，电池的安全性和循环寿命不断提高，成本越来越低，锂离子电池成为电动汽车的首选高能动力电池之一。
5. 锂离子电池的优缺点
优点：工作电压高（3.6V）、能力密度大、体积比能量高（500-800Wh/L）、自放电率小、低污染、无记忆效应、全固态，高安全性和可靠性、工作温度范围宽，-30～+45℃，随着电解质和正极的改进，期望能拓宽到-40～+70℃，低温有可能拓展到-60℃、对环境友好、循环寿命长等。
缺点：成本高，主要是正极材料LiCoO2的价格高，随着正极技术的不断发展，可以采用LiMn2O4、LiFePO4等为正极，从而有望大大降低锂离子电池的成本；必须有特殊的保护电路，以防止过充或过放；与普通电池的相容性差，因为一般要在用3节普通电池 (3.6V)的情况下才能用锂离子电池进行替代。
6. 以尖晶石 LiMn2O4为例计算电池的理论比容量。
（提示：尖晶石在充放电过程中得失电子数为1）
C=26.8nm/M=26.8×1×1/181=0.148Ah/g=148mAh/g。