實驗室鋰離子電池制作測試體系工藝研究.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)計了一套適合于實驗室鋰離子電池快速評價的鋰離子電池制作測試體系，并對實驗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)計了一套實驗室鋰離子電池制作測試體系。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)測試系統(tǒng)等。設(shè)計了公轉(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)了極片壓實設(shè)備，采用大直徑輥和小型支架結(jié)構(gòu)，便于實驗室擺放和實施操作，同時消除了壓實極片的發(fā)散性條紋；開發(fā)了軟包圓柱形鋰離子電芯封裝系統(tǒng)，便于性能測試及電池的解剖分析；設(shè)計了可調(diào)溫電化學(xué)測試系統(tǒng)，可供多種溫度氛圍測試，且方便操作。整個實驗室鋰離子電池制作測試體系規(guī)模小，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡潔，電池制備工藝簡單，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，研究了實驗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)為主要研究內(nèi)容，考察不同工藝條件對漿料的穩(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%。
　　對實驗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