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18650高容量锂离子电池研制

时间:2015-1-27 14:08:33来源:本站原创浏览次数:
采用高镍材料作为电池正极制作了18650型圆柱锂离子电池(0.5C放电标称容量为2800mAh),并对该材料扣式电池与18650锂离子电池性能进行了测试。结果显示:高镍材料扣式电池首次充放电效率为88.7%;Li氧化覆盖整个氧化峰范围(3.7~5.0V),同时4.25V时Ni 2+/Ni 4+电对氧化,5.0V处为Co3+/Co4+的氧化,并且反应开始时优先发生Ni的氧化,随着电位增大,发生Co的氧化。高镍材料18650锂离子电池0.5C、1.0C、2.0C放电容量分别是0.2C时的99.89%、99.26%、97.38%,能够满足电池对于快充快放的使用要求;电池0.5C充电1C放电20周、100周、200周、450周对应容量保持率分别为98.40%、94.74%、87.62%、82.22%。低倍率(0.5C)时,常规结构18650电池与本实验结构电池的散热效果相当,随着放电倍率增大,两种结构散热效果温度差值也增大。

 
关键词:18650锂离子电池;高容量;电化学性能;循环寿命;倍率放电;散热结构

锂离子电池具有电压高、体积小、质量轻、比能量密度高、没有记忆效应、使用寿命长等诸多优点,当前市场上的锂离子电池主要分为方形、板型、圆柱形等,和板型、方型电池比,18650圆柱锂离子电池具有以下优点:
①能量密度更高,能量密度大约高30%;
②单元的排列方式对于安全性影响也颇大,一旦电池单元出现热失控,因为容量小,不容易影响到周围的电池单元;
③ 成本低。因而广泛应用于笔记本电脑、手电筒、数码相机、便携式音箱等行业上。

    国内18650圆柱锂离子电池企业由于设备落后、无技术底蕴等问题,产品品质得不到保证,市场竞争力差,产品只能流入中低端市场,而巨大的中低端市场需求误导了整个市场的方向。如何从诸多的锂电池企业中存活并脱颖而出则需要企业注重高端产品的开发,高容量(2800mah)的18650锂离子电池面临主要问题是电池容量提升的同时有效分散热量。
    文章自制了高镍正极的高容量型锂离子电池,并与常规结构电池进行了电化学性能的比较。

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