导电剂对锂离子电池正极性能的影响
锂电池正极增塑剂
锂电池正极增塑剂
锂电池正极增塑剂，也称为锂电池正极助剂或锂电池正极增容剂，是锂离子电池制造中的一种重要材料。
它可以增加锂电池正极的柔韧性和可塑性，从而提高电池的性能和寿命。
正极增塑剂的主要作用是增加锂电池正极的柔韧性和可塑性。
在锂离子电池中，正极材料往往是由锂盐、过渡金属氧化物和导电剂组成的复合材料。
增塑剂通过增加正极材料中的聚合物含量，可以提高正极的柔韧性和可塑性，从而增加电池的
寿命和稳定性。
正极增塑剂的种类很多，常见的有聚丙烯酸酯类、聚乙烯酸酯类和聚烯烃类等。
其中，聚丙烯酸酯类的增塑剂在锂离子电池中应用最为广泛，因为它可以提供良
好的增塑效果，并且对电池的电化学性能没有明显影响。
总的来说，正极增塑剂在锂离子电池制造中起着非常重要的作用。
它可以提高电池的性能和寿命，使得锂离子电池在手机、电动车、航空航天等领域得到广泛
应用。
锂离子电池工艺配料
锂离子电池工艺配料配料过程实际上是将浆料中的各类构成按标准比例混合在一起，调制成浆料，以利于均匀涂布，保证极片的一致性。
配料大致包含五个过程，即：原料的预处理、掺与、浸湿、分散与絮凝。
1.1正极配方（LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体（铝箔））LiCoO2(10μm):93.5%；其它：6.5%如Super-P:4.0%；PVDF761:2.5；NMP（增加粘结性）:固体物质的重量比约为810:1496a) 正极黏度操纵6000cps(温度25转子3)；b) NMP重量须适当调节，达到黏度要求为宜；c) 特别注意温度湿度对黏度的影响●钴酸锂：正极活性物质，锂离子源，为电池提高锂源。
钴酸锂：非极性物质，不规则形状，粒径D50通常为6-8 μm，含水量≤0.2%，通常为碱性，PH值为10-11左右。
锰酸锂：非极性物质，不规则形状，粒径D50通常为5-7 μm，含水量≤0.2%，通常为弱碱性，PH值为8左右。
●导电剂：提高正极片的导电性，补偿正极活性物质的电子导电性。
提高正极片的电解液的吸液量，增加反应界面，减少极化。
非极性物质，葡萄链状物，含水量3-6%，吸油值~300，粒径通常为2-5 μm；要紧有普通碳黑、超导碳黑、石墨乳等，在大批量应用时通常选择超导碳黑与石墨乳复配；通常为中性。
●PVDF粘合剂：将钴酸锂、导电剂与铝箔或者铝网粘合在一起。
非极性物质，链状物，分子量从300000到3000000不等；吸水后分子量下降，粘性变差。
●NMP：弱极性液体，用来溶解/溶胀PVDF，同时用来稀释浆料。
●正极引线：由铝箔或者铝带制成。
1.2负极配方（石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体（铜箔））负极材料：94.5%；Super-P:1.0%；SBR:2.25%；CMC:2.25%水：固体物质的重量比为1600:1417.5a)负极黏度操纵5000-6000cps(温度25转子3)b)水重量需要适当调节，达到黏度要求为宜；c)特别注意温度湿度对黏度的影响2.正负极混料★石墨:负极活性物质，构成负极反应的要紧物质；要紧分为天然石墨与人造石墨。
如何提高锂离子电池的倍率性能
如何提高锂离子电池的倍率性能如何提高锂离子电池的倍率性能1. 磷酸铁锂是最近炙手的热门，有做好倍率的没？不说A123，只说国内的。
怎么样才能提高其倍率性能呢？电池制造厂家，不考虑材料的改善，材料本身需要较高的粘结剂，再加入较多导电剂的话，势必影响大大的容量，除了增加导电剂含量外，还有哪些能改善其倍率性能呢？2. 你1C放电下来的曲线是斜下来的，倍率肯定不行的了，，，理想的话最后的尾巴应该是倾向于一个垂直90度下来的3. 我认为是碳包覆不好所造成的，大倍率放电使得LFP核体温升急剧，包覆的碳温升跟不上，造成碳包覆不牢固，电阻加大。
碳包覆的方法解决LFP导电率的方法很难将倍率做的很高。
4. 还不错的曲线嘛！高倍率循环不好在于正极材料和电解液方面来改善，其它方面一般不会出现大的异常5. 我们年前，拿了点威泰的材料，测试了下，容量不行，但是曲线特别平人家倍率肯定好了，哎。
6. 26650，2800容量，属于高容量高倍率电池7. 我觉得与正极材料关系比较大，不同厂家倍率性能不相同。
我目前测试了两家，一家的也是10C循环性能不好。
8. 材料很重要，不同厂家的性能差别很大。
说到加工工艺的话，涂布还是有点技术含量的，国内不可能做到国外二次涂布和增加添加剂的技术的9. 我去年做过一批美国能源部得项目，磷酸铁力，1000次循环80%，这个工艺非常重要，粘结性不只于其PVDF有关。
我们的电池比日本和在美国一起做的都要好。
10. 控制压实密度，加入AC 11. 粒度再降也不是办法，因为1um的颗粒和10um的颗粒在倍率性能上其实是差不多的，当然10um的和20um的可能就有区别了如果做到粒度再小，比表面积可能会增大，匀浆就会出现问题，很可能会出现团聚不能打散，浆料相应会起球和颗粒最有效的方法应该是降低电极厚度。
同时，在配比上优化配方，控制好导电剂，然后选择空隙较大的隔膜和电导系数较高的电解液。
12. 极片做薄点，隔膜空隙大点，电解液粘度低点，极耳大点，可以多试试13. 倍率性能提高，要开发新的匀浆配方。
正极浆料配方组成
正极浆料配方组成正极浆料是锂离子电池中的重要组成部分，它主要由活性物质、导电剂、粘结剂、导电助剂和成型剂等组成。
不同的正极材料配方组成会对电池性能有很大的影响。
下面是一种常见的正极浆料配方组成的详细解析。
1.活性物质活性物质是正极材料的核心组成部分，它主要指的是正极材料中的锂离子嵌入/脱嵌材料。
常见的活性物质有锰酸锂（LiMn2O4）、三元材料（如锰酸锂钴酸锂镍酸锂LiMn2O4、LiCoO2、LiNiO2等）和磷酸铁锂（LiFePO4）等。
这些活性物质各有特点，如锰酸锂具有高容量和较低成本，但循环寿命较短，三元材料容量适中，循环寿命较长。
2.导电剂导电剂的作用是增加整个正极浆料的导电性能，以降低电阻和提高能量输出。
常见的导电剂有碳黑、导电纤维等。
碳黑是最常用的导电剂之一，它具有良好的导电性能和分散性，能够提高电池的充放电效率。
3.粘结剂粘结剂的作用是将活性物质和导电剂粘结在一起，并保持正极料层在充放电过程中的稳定性。
常见的粘结剂有聚合物树脂，如聚乙烯醇（PVA）、聚酰胺（PVDF）等。
这些粘结剂具有较好的黏附性和机械强度，能够提高正极层的粘结性和稳定性。
4.导电助剂导电助剂的作用是提高正极浆料的导电性能，增加整个正极层的导电路径。
常见的导电助剂有石墨粉和导电纤维等。
石墨粉具有良好的导电性能和分散性，能够增加正极电极的电导率。
5.成型剂成型剂的作用是帮助正极料层在制备过程中形成所需的形状和结构，并提高电极的物理性能。
常见的成型剂有聚丙烯酸（PAA）等。
聚丙烯酸具有良好的胶凝性和成膜性，能够使得正极层在制备过程中形成均匀的薄膜结构。
除了以上所述的主要组分外，正极浆料中还可能含有其他助剂，如稳定剂、增塑剂、润滑剂、膨胀剂等。
这些助剂的添加可以改善正极浆料的分散性、黏度、化学稳定性和机械强度，从而提高电池的性能和循环寿命。
需要注意的是，不同类型的锂离子电池（如磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、三元材料电池等）其正极浆料的配方组成可能有所不同，因为它们的活性物质和材料特性不同。
锂离子电池常见问题汇总
锂离⼦电池常见问题汇总《锂离⼦电池常见问题汇总》⼀. 电池使⽤时警告事项为防⽌电池可能发⽣泄漏 , 发热、爆炸 , 请注意以下预防措施：1.严禁将电池浸⼊海⽔或⽔中 , 保存不⽤时 , 应放置于阴凉⼲燥的环境中2.禁⽌将电池在热⾼温源旁 , 如⽕、加热器等使⽤和留置3.充电时请选⽤锂离⼦电池专⽤充电器4.严禁颠倒正负极使⽤电池5.严禁将电池直接接⼊电源插座6.禁⽌将电池丢于⽕或加热器中7.禁⽌⽤⾦属直接连接电池正负极短路8.禁⽌将电池与⾦属 , 如发夹、项链等⼀起运输或贮存9.禁⽌敲击或抛掷、踩踏电池等10.禁⽌直接焊接电池和⽤钉⼦或其它利器刺穿电池⼆. 电池使⽤时注意事项1.禁⽌在⾼温下（炙热的阳光下或很热的汽车中）使⽤或放置电池 , 否则可能会引起电池过热、起⽕或功能失效、寿命减短.2.禁⽌在强静电和强磁场的地⽅使⽤ , 否则易破坏电池安全保护装置 , 带来不安全的隐患3.如果电池发⽣泄露 , 电解液进⼊眼睛 , 请不要揉擦 , 应⽤清⽔冲洗眼睛 , 并⽴即送医院治疗 , 否则会伤害眼睛.4.如果电池发出异味 , 发热、变⾊、变形或使⽤、贮存 , 充电过程中出现任何异常 , ⽴即将电池从装置或充电器中移离并停⽤.5.如果电极弄脏 , 使⽤前应⽤⼲布抹净 , 否则可能会导致接触不良功能失效.6.废弃之电池应⽤绝缘纸包住电极 , 以防起⽕、爆炸.三. 锂离⼦电池的常见故障及原因分析1 .容量低a. 附料量偏少；b. 极⽚两⾯附料量相差较⼤；c. 极⽚断裂；d. 电解液少；e. 电解液电导率低； ( 吸⽔ )f. 正极与负极配⽚未配好；g. 隔膜孔隙率⼩；h. 胶粘剂⽼化→附料脱落；i. 卷芯超厚（未烘⼲或电解液未渗透）j. 分容时未充满电；k. 正负极材料⽐容量⼩。
2 .内阻⾼a. 负极⽚与极⽿虚焊；b. 正极⽚与极⽿虚焊；c. 正极⽿与盖帽虚焊；d. 负极⽿与壳虚焊；e. 铆钉与压板接触内阻⼤；f. 正极未加导电剂；g. 电解液锂盐浓度低；h. 电池曾经发⽣短路；i. 隔膜纸孔隙率⼩。
锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料
锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料汇报人：2024-01-09•锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料的概述•锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料的物理和化学性质目录•锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料的制备方法•锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料的优化与改性•锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料的挑战与前景目录01锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料的概述锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料是一种特殊的正极材料，其结构类似于岩盐的无序排列。
具有较高的能量密度、良好的电化学性能和循环稳定性，能够满足现代电子设备对高能量密度和快速充电的需求。
定义与特性特性定义历史发展与现状锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料的研究始于20世纪90年代，经过多年的研究和发展，已经成为一种相对成熟的正极材料。
现状目前，锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料已经广泛应用于电动汽车、混合动力汽车、无人机、移动电源等领域，成为现代电子设备的重要能源来源。
重要性锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料在能源存储和转换领域具有重要意义，能够提高能源利用效率，降低环境污染，促进可持续发展。
应用领域除了电动汽车、混合动力汽车、无人机、移动电源等领域外，锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料还可应用于可穿戴设备、智能家居、医疗设备等领域。
重要性和应用领域02锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料的物理和化学性质锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料具有优异的电化学性能，能够提供高能量密度和长循环寿命。
总结词该材料的电化学反应可逆性好，嵌锂/脱锂过程中结构变化小，容量保持率高。
此外，该材料还具有较低的电荷转移电阻和优良的锂离子扩散性能，有利于提高电池的倍率性能。
详细描述电化学性能热稳定性总结词锂离子电池阳离子无序岩盐结构正极材料具有较好的热稳定性，能够在较高温度下使用。
详细描述该材料的热稳定性主要归因于其岩盐结构中阳离子的无序性和紧密堆积，能够有效抑制高温下材料结构的破坏和热失控。
锂离子电池的结构及工作原理
锂离子电池是一种可重复充放电的二次电池，其结构和工作原理如下：
一、结构：
1.正极：主要成分为锂化合物，如钴酸锂、镍钴锰酸锂等，同时还有导电剂和粘结剂。
这些材料共同作用，使正极具有良好的导电性能和机械强度。
2.负极：主要成分为石墨或近似石墨结构的碳材料，同时还有导电剂和粘结剂。
3.隔膜：一种经特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔结构，允许锂离子自由通过，而电子不能通过。
4.电解液：溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂，聚合物的则使用凝胶状电解液。
5.电池外壳：分为钢壳（方型很少使用）、铝壳、镀镍铁壳（圆柱电池使用）、铝塑膜（软包装）等，还有电池的盖帽，也是电池的正负极引出端。
二、工作原理：
在充电过程中，锂离子从正极通过电解液和隔膜向负极迁移；而在放电过程中，锂离子从负极通过电解液和隔膜向正极迁移。
这个过程会伴随着电子的流动以维持电荷平衡。
充电时，正极上的电子经外部电路、负极、隔膜和电解液流回到正极，维持电荷平衡。
放电时，电子则从负极经外部电路、正极和隔膜回到负极，维持电荷平衡。
在锂离子电池中，锂离子在正负极之间的迁移实现了电能与化学能的相互转换。
当锂离子在正负极之间迁移时，它会与电解液中的其他离子相互作用，使得整个电池系统达到动态平衡状态。
锂离子电池-SEI膜知识介绍
SEI膜形成电压
锂离子嵌入，石墨负极 电极电位变负，并最终 趋于0V。第一次充电时， 0.8V处有电位平台，第 二次充电时，该电位平 台消失，且第二次放电 容量明显低于第一次， 出现不可逆容量。一般 认为0.8V处的电位平台 是溶剂分解和SEI膜形 成所引起的
SEI膜形成电压
预化成0.5C充电5min，负极仍在0.8V以上，并不会生成 SEI膜。0.5C充电电流不会影响SEI的致密程度，不会造成 性能影响
Relationship Between Capacity and IR with Aging Time
105% 100%
%Capacity %Impedance
95%
112% 110% 108% 106%
90% 85%
104% 102% 100%
80% 0
98%
5
10
15
20
25
30
Aging Time(day)
SEI膜知识浅解
浅解要点：
1 SEI在正极还是负极，主要成份及作用 2 SEI膜的形成及破坏条件 3 SEI膜生成工序，工序流程对其是否影响 4 材料对与SEI稳定性的影响
SEI膜定义
在锂离子电池首次充放电过程中,电极材料与电解液在固
液相界面上发生反应，形成一层覆盖于电极材料表面的 钝化层(passivating fi膜形成机理
当电池进行化成（首次充 电时），由EC、DMC、痕 量水分及HF 等与锂离子 反应形成(CH2OCO2Li)2、 LiCH2CH2OCO2Li、 CH3OCO2Li、LiOH、 Li2CO3、LiF等覆盖在负极 表面构成SEI 膜，同时产 生乙烯、氢气、一氧化碳 等气体。主要的化学反应 如下(电解液以EC/DMC + 1mol/L LiPF6为例) :
锂离子电池正极材料LiFePO_4的结构和电化学反应机理
锂离子电池正极材料LiFePO 4的结构和电化学反应机理王连亮1,2 马培华1 李法强1 诸葛芹1(1中国科学院青海盐湖研究所 西宁 810008; 2中国科学院研究生院 北京 100039)青海省重点科技攻关项目(20062G 2168)资助2007204212收稿,2007208202接受摘 要 十年来的研究并没有对LiFePO 4的电化学反应机理形成准确一致的认识。
复合阴离子(PO 4)3-的应用使铁基化合物成为一种非常理想的锂离子电池正极备选材料。
然而,LiFePO 4的晶体结构却限制了其电导性与锂离子扩散性能,从而使材料的电化学性能下降。
本文主要考虑充放电机理、相态转变、离子掺杂、锂离子扩散、电导、电解液、充放电动力学等因素的影响,从理论与实验角度综述了关于LiFePO 4的电化学反应机理的研究进展。
关键词 LiFePO 4 机理 影响因素 正极材料 锂离子电池The Structure and E lectrochemical Mechanism of LiFePO 4as C athodeof Lithium Ion B atteryWang Lianliang1,2,Ma Peihua 1,Li Faqiang 1,Zhu G eqin 1(1Qinghai Institute of Salt Lakes ,Chinese Academy of Science ,X ining 810008;2G raduate School of Chinese Academy of Science ,Beijing 100039)Abstract The electrochemical mechanism of LiFePO 4as cathode material for lithium ion batteries during charging anddischarging is still under debate after ten years of research.The use of polyanion ,(PO 4)3-,makes it possible for iron 2based compound to be one of the potential promising cathode material for lithium ion batteries.H owever ,the interior structure of LiFePO 4determines the diffusion of electrons and lithium ions ,and therefore deteriorate its electrochemical performance.From theoretical part and the aspect of practices of experiment ,inner reactions during the processes of charging Πdischarging ,phases transition ,ion 2doping ,diffusion of lithium ions ,conductivity ,interactions between cathode material and electrolytes and the electrochemical kinetic of LiFePO 4based lithium ion batteries are described in this paper.K ey w ords LiFePO 4,Mechanism ,Factors ,Cathode material ,Lithium ion battery自从1997年Padhi 等开创性的提出锂离子电池正极材料LiFePO 4以来,LiFePO 4已经成为可充电锂离子电池正极材料的研究热点之一。
锂离子电池基础知识 一
3.3 隔膜 锂离子电池隔膜需要耐有机溶剂的隔膜材料，一般选用高强 度薄膜化的聚烯烃多孔膜，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP） 及PP／PE／PP复合膜等。 隔膜的制造方法主要有二种：湿法工艺（热致相分离法）和 干法工艺（熔融拉伸法），干法工艺相对简单且生产过程中 无污染，但隔膜的孔径、孔隙率较难控制，横向强度较差， 复合膜的厚度不易做薄，采用此法生产的企业有日本的宇部 和美国Celgard。 湿法工艺可以较好地控制孔径、孔隙率，可制备较薄的隔膜， 隔膜的性能优异适用于大容量高倍率放电的锂离子电池，缺 点是工艺复杂，生产费用相对较高，目前采用此法生产隔膜 的有日本旭化成、东燃（Tonen）以及美国Entak等。
锂离子电池实际上是 Li+的浓差电池，充电时， Li+从正极材料脱嵌， 通过电解质（液）迁移到负极，并嵌入到石墨的层状结构中，此时 负极处于富锂状态，正极处于平锂状态；放电时反应过程相反。 锂离子电池在充放过程种， Li+在正、负两极间嵌入和脱嵌，因此 锂离子电池也被称为“摇椅电池”。
2.2 锂离子电池特点 2.2.1 锂离子电池特点： ① 比能量高，锂离子电池质量比能量达120Wh/kg 体积比能量达300Wh/dm3 ② 平均放电电压高，锂离子电池的平均放电电压3.7V左右，是镉镍 电池和氢镍电池的3倍。 ③ 自放电率低，锂离子电池在正常存放情况下的月自放电率小于 10%。 ④ 无记忆效应。 ⑤ 充放电安时效率高，化成后的锂离子电池充放电安时效率一般在 99%左右。 ⑥ 循环寿命长，锂离子电池在100% DOD下，充放电可达800周。 ⑦ 工作温度范围宽，锂离子电池的工作温度范围一般在-20℃~45℃。 ⑧ 对环境友好，锂离子电池被称为“绿色电池”。
⑤ 镍钴锰酸锂—三元正极材料 采用钴、锰对LiNiO2联合掺杂形成LiNixCoyMnzO2三元正极材料，是锂离子电池 正极材料研究的热点之一，由于引入了价格低廉的+4价的锰金属，Ni金属的价态 不必要求+3价，为此，Li-Ni-Co-Mn-O材料可在空气中直接煅烧，其合成更为方 便，生产成本大幅下降。同时该三元材料综合了 LiCoO2、 LiNiO2和 LiMn2O4 三 者的优点，与 LiCoO2相比具有更高比容量，更大能量密度，较好的安全性和更 低的成本。 镍钴锰酸锂主要性能指标 ：
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导电剂对锂离子电池正极性能的影响通过测定导电剂的吸水能力,研究了导电剂的振实密度与吸液能力的关系,结果表明:导电剂的振实密度越大,其吸液能力越小;反之亦然.利用充放电性能曲线、循环伏安法和电化学阻抗法研究了GD、SP、KS、SO四种导电剂单一和两两混合使用作为锂离子电池正极LiCoO2导电剂时的电极性能.结果表明:SO和GD的混合物为导电剂时LiCoO2电极的性能最好,首次放电容量为141.4mAh·g-1.锂离子蓄电池负极导电剂的研究用扫描电子显微镜(SEM)考察了3种导电剂粉体材料的形貌,通过测定3种导电剂材料的吸水能力,研究了导电剂的振实密度与吸液能力的关系.结果表明,导电剂的振实密度越大,其吸液能力越小;反之则其吸液能力越大.利用恒流充放电、循环伏安技术考察了3种导电剂的贮锂性能,实验表明石墨类导电剂(KS、SO)具有一定的贮锂性能,但其首次库仑转换效率低;而炭黑类导电剂(SP)仅起导电作用.利用六西格玛(简称6σ)混合设计考察了导电剂之间的交互作用,及3种导电剂配比对石墨电极放电比容量的影响,当质量比m(包覆石墨):m[导电剂(KS+SP)]:m(PVDF)=92:3:5且m(KS):m(SP)=1.66:1时,电极放电比容量可以稳定地达到315 mAh·g-1以上.Uniqema 锂离子电池分散剂Hypermer KD-1参考配方：原正极浆料添加后的正极浆料LiCoO2 1877.3g LiCoO2 1877.3gSuper P 42.65g Super P 42.65gKS-6 85.3g KS-6 85.3gPVDF 128g PVDF 128gNMP 1500g KD-1 8.53gNMP 1500gS/L(固体/液体)=1:0.7 S/L(固体/液体)=1:0.7Slurry viscosity(浆料粘度)=773.3cps Slurry viscosity(浆料粘度)=466.7cpsSlurry particle size(浆料粒度)=13μm Slurry particle size(浆料粒度)=12μm电极辊压前平均厚度(μm) 辊压后平均厚度(μm) 辊筒速比(%) 内阻(mΩ) 粘接力(KgW)原正极100 80 25 0.152 0.782添加KD-1后的正极93 74 25 0.232 0.341内阻和粘接力的结果是由于此配方中Hypermer KD-1的添加量（为导电碳黑S UPER P 的20%）过高所致，相关资料表明Hypermer KD-1最佳添加量为5-15%，此时对电极的内阻和粘接力的影响很小。
KD-1的使用：该产品为一种高聚合的非离子表面活性剂，以上配方仅为试验所用，具体使用时请根据贵司自己的配方来做。
配制浆料的阶段使用；先溶解在溶剂中，再加入固体。
会残留在浆料中，无需处理。
Hypermer KD-1的作用：1) 降低浆料的粘度，保持浆料的稳定性和一致性2) 减小极片厚度3) 改善固体的分散性和使粒子更加的分散4) 使用量在导电碳黑的5-15%之间，对电池的性能无不利影响。
如欲索取样品或详细产品资料，请联络NCM电池材料负责人：陈书平小姐电话：0512-********-1109传真：0512-********邮件：csp@或与NCM当地办事处联系。
材料对锂离子电池热稳定性的影响胡传跃李新海王志兴罗文斌摘要：采用差示扫描量热法研究锂离子电池材料包括导电剂、粘结剂、电解液、Li0.5CoO2与LiC6对锂离子电池热稳定性的影响,并对由这些材料制备的063048型方形锂离子电池进行安全性测试.研究结果表明:锂离子电池的热稳定性受正极、负极及电解液3种因素的影响,电池热反应释放的热量由大到小顺序为:负极、正极、电解液.负极反应热主要来源于LiC6与粘结剂及电解液之间的反应,且与粘结剂的性质、用量及电解液用量有关;正极反应热主要来源于Li0.5CoO2的分解反应及其分解产生的氧气与有机溶剂之间的燃烧反应.聚偏二氟乙烯粘结剂比丙烯酸系水基粘结剂的热稳定性高,导电碳黑导电剂的热稳定性比乙炔碳黑导电剂的热稳定性高.过充实验结果表明,聚偏二氟乙烯粘结剂及导电碳黑能显著提高LiCoO2/石墨型锂离子电池的热稳定性.关键词：锂离子电池;热稳定性;安全性;材料聚合物锂离子电池电极膜制备技术聚合物锂离子电池不仅具有液态锂离子电池的所有技术优点，而且具有更高的比能量和更好的安全性。
更适合应于用。
在电极膜的制备方面，需要对活性材料、骨架基质材料、增塑剂、导电剂等正、负极各组分的配比进行优化。
采用合适分子量的PVDF-HFP(聚偏氟乙烯-六氟丙烯)为骨架基质材料，DBP(邻笨二甲酸二丁酯)为增塑剂、炭黑为导电剂，能够较好地满足聚合物锂离子电池电极膜及电解质膜的技术要求。
正极活性物质为LiCoO2(钴酸锂)，负极活性物质为MCMB(中间相碳微球)。
实验证明，正极的适宜组成质量比例为：活性物质70%~78%，骨架基质材料8%~15%，增塑剂7%~18%，导电剂5%~7%；负极的适宜组成比例为：炭材料70%~82%，骨架基质材料8%~15%；增塑剂7%~18%，由于炭材料本身导电性良好，只需加入3%~5%的添加剂即可。
电极膜的制备首先需进行电极浆料的制备，即将正极活性材料LiCoO2或负极材料MCMB与导电炭黑均匀混合，PVDF-HFP溶于丙酮中形成一定浓度溶液，再将增塑剂DBP加入搅匀，将活性物质与溶剂混合在一起，搅拌并加热使丙酮挥发，达到一定粘度的浆料后，用涂膜工具将其涂于承载板上，干燥后形成电极膜。
采用复合膜的方式制备聚合物电解质膜，即以聚丙烯(PP)膜或聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)膜为基体，在含DBP增塑剂的聚合物电解质溶液中浸涂，在其表面形成一层改性膜，这样所制得的复合膜兼具了强度高，吸液性和保液性好，离子电导率可达10-4s/cm。
目前所制备的复合膜已可进行几十个周期的充放电循环。
电芯成型技术是聚合物锂离子电池研究的关键技术之一，为了实现各单元之间的有效复合，采用热压复合技术。
加热温度控制在电解质膜的熔点附近，正负极的合成温度控制在135~150 ℃；由于复合膜中有聚丙烯微孔膜(PP膜)，考虑到隔膜的shutdown特性(指隔膜在大电流或外部短路时微孔闭塞，切断电流回路的功能)，温度不高于130 ℃为宜。
如果复合膜用碳酸丙烯酯/乙醇溶液处理，正负极与复合隔膜合成温度可降100~110 ℃。
聚合物锂离子电池电极膜制备技术聚合物锂离子电池不仅具有液态锂离子电池的所有技术优点，而且具有更高的比能量和更好的安全性。
更适合应于用。
在电极膜的制备方面，需要对活性材料、骨架基质材料、增塑剂、导电剂等正、负极各组分的配比进行优化。
采用合适分子量的PVDF-HFP(聚偏氟乙烯-六氟丙烯)为骨架基质材料，DBP(邻笨二甲酸二丁酯)为增塑剂、炭黑为导电剂，能够较好地满足聚合物锂离子电池电极膜及电解质膜的技术要求。
正极活性物质为LiCoO2(钴酸锂)，负极活性物质为MCMB(中间相碳微球)。
实验证明，正极的适宜组成质量比例为：活性物质91%~95%，骨架基质材料4%~6%，增塑剂7%~18%，导电剂2%~5%；负极的适宜组成比例为：炭材料92%~96%，骨架基质材料4%~6%；增塑剂7%~18%，由于炭材料本身导电性良好，只需加入3%~5%的添加剂即可。
电极膜的制备首先需进行电极浆料的制备，即将正极活性材料LiCoO2或负极材料MCMB 与导电炭黑均匀混合，PVDF-HFP溶于丙酮中形成一定浓度溶液，再将增塑剂DBP加入搅匀，将活性物质与溶剂混合在一起，搅拌并加热使丙酮挥发，达到一定粘度的浆料后，用涂膜工具将其涂于承载板上，干燥后形成电极膜。
采用复合膜的方式制备聚合物电解质膜，即以聚丙烯(PP)膜或聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)膜为基体，在含DBP增塑剂的聚合物电解质溶液中浸涂，在其表面形成一层改性膜，这样所制得的复合膜兼具了强度高，吸液性和保液性好，离子电导率可达10-4s/cm。
目前所制备的复合膜已可进行几十个周期的充放电循环。
电芯成型技术是聚合物锂离子电池研究的关键技术之一，为了实现各单元之间的有效复合，采用热压复合技术。
加热温度控制在电解质膜的熔点附近，正负极的合成温度控制在135~150 ℃；由于复合膜中有聚丙烯微孔膜(PP膜)，考虑到隔膜的shutdown特性(指隔膜在大电流或外部短路时微孔闭塞，切断电流回路的功能)，温度不高于130 ℃为宜。
如果复合膜用碳酸丙烯酯/乙醇溶液处理，正负极与复合隔膜合成温度可降100~110 ℃。
纳米结构材料在锂离子电池中的应用进展一、电极锂离子电池纳米电极存在一些潜在的优缺点。
优点：（i）更好地释放锂嵌入和脱嵌过程中的应力，提高循环寿命；（ii）可发生在块体材料中不可能出现的反应；（iii）更高的电极/电解液接触面积提高了充/放电速率；（iv）短的电子输运路径（允许在低电导或高功率下使用）；（v）短的锂离子传输路径（允许在低锂离子传导介质或高功率下使用）。
缺点：（i）高比表面积带来的不可预期的电极/电解液反应增加，导致自放电现象，差的循环性能及寿命；（ii）劣等的颗粒包装技术使其体积能量密度很低，除非开发出一种特殊的压缩工艺，否则会限制它的应用；（iii）电极合成过程可能会更加复杂。
认识了这些优缺点，人们已经加大在负极材料及最近展开的正极材料的研发力度。
二、负极储锂金属存在的问题储锂金属可部分重复地、在低电压（相对于锂）下进行储锂反应，它提供了比传统石墨大得多的比容量。
例如，锂硅合金，饱和状态下的分子式为Li4.4Si，理论上可以达到420 0mAh/g的比容量，而金属锂为3600mAh/g，石墨只有372mAh/g。
但是，锂的嵌入再加上相变会导致体积发生巨大的变化，产生的应力致使金属电极断裂破碎，电阻增大，存储电荷的能力骤降。
尽管在合金化反应中结构的变化是很正常的，但人们依然努力去降低这一效应以保持电极的完整性。
活泼/惰性纳米复合（active/inactive composite）概念该方法包含了两种材料的混合，一种与锂反应，另一种作为惰性的局域缓冲。
在这种复合材料中，活泼相纳米级金属团簇被包裹在惰性非晶相基体中，在嵌锂过程中很好地消除了产生的内应力，从而提高了合金化反应的可逆性。
将这一概念应用到不同的体系中，结果显示这些电极极大地提高了锂电池的循环性能。
美国哥伦比亚公司的超级导电炭黑Ｒ－ＳＣ－Ｕ各项性能指标均属世界一流，优于美国卡博特公司的ＢＰ２０００；还有普通导电炭黑ＣＤ－７０６７也和ＶＸＣ７２差不多．产品品牌：卡博特ＢＰ２０００；哥伦比亚Ｒ－ＳＣ－Ｕ产品规格：ＢＰ２０００；ＶＸＣ７２；Ｒ－ＳＣ－Ｕ；ＣＤ－７０６７产品数量：足量供应包装说明：６．８１／１０／ＫＧ／包价格说明：来电协商我司代理日本电气化学(DNEKA)的超导电乙炔炭黑,可用作各种电池的导电剂。