相关研究成果北京旉18日凌?点在U发表于国际尖学术期刊《科学?Science)?/p>
q年来，随着新能源汽车蓬勃发展，Z对动力电池的能量密度和安全性提Z更高的要求，锂电池固态化被认为是提升甉|安全和能量密度的革命性解x案，由此Q固态锂甉|在全球范围内引v学术界和产业界的q泛x。然而，在固态锂甉|q行q程中，因锂枝晶生长引v的电池失效和安全隐?zhn)严重ȝ了其实际应用Q需要在充分掌握甉|失效机制的基上，开发提升电池性能的新技术?/p>
疲劳是金属材料在受到循环载荷作用时普遍面临的问题Q这U蝲荷会在远低于极限拉强度的应力水q下诱发微裂U和断裂失效。研I团队发玎ͼ金属锂负极在受到可逆剥?镀层引L循环机械载荷作用时发生了q劳造成的失效，证明了疲x锂金属的固有Ҏ(gu)，其在固态锂甉|中也遵@l典的疲力_律。这一发现是对固态锂甉|现有失效机制的新认知Q加׃对固态锂甉|失效q程的理解?/p>
此研I成果不仅揭CZ金属锂疲力_效是固态锂甉|循环q程中性能劣变的主要原因，同时也提Z通过增加疲劳强度来改善固态锂甉|循环E_性的新策略，对实C一代长寿命固态锂甉|h重要的指导意义?/p>
国国家加速器实验室杰出科学家、斯坦福甉|中心执行MQJagjit Nanda教授和美国橡树岭国家实验室高U研I员Sergiy Kalnaus博士在同期期刊上Q对q篇论文q行了专题评qͼ认ؓ“这一成果提供了固态电池电化学和机械疲劳之间的重要联系”??
]]>1. **NanoBolt锂钨甉|**Q这U电池通过在阳极中d钨和_层纳c管Q提高了充电速度和能量存储能力。这些纳c管与铜基板l合形成|状l构Q大大增加了d附着的表面积Q得电池能够快速充电ƈ储存更多能量?/p>
2. **锌锰氧化物电?*Q美国能源部的研I揭CZ锌锰氧化物电池中新的化学反应机制Q这可能无需增加成本p提升传统甉|的能量密度，使其成ؓ锂离子和铅酸甉|的潜在替代品Q特别是在大规模储能应用中?/p>
3. **有机电解质甉|**Qؓ了解决锂甉|的安全问题，U学家开发了Z有机的电解质。这U电解质不仅更安全，q可以通过分子设计来优化电池性能Q适用于多U锂d甉|市场?/p>
4. **金纳c线凝胶电解质电?*Q加州大学欧文分校的研究昄Q金U米U在二氧化锰涂层和凝胶电解质中用时Q即使经历高?00,000ơ@环，也能保持其电荷保持能力，极大地提高了甉|的耐用性?/p>
5. **固态电?*Q尽面临生产成本高、离子导늎低等挑战Q固态电池因光安全性（无易燃电解液Q和潜在的高能量密度而备受关注。丰田正致力于将其应用于混合动力电动汽RQ而LG Energy Solution{公怹在研发中?/p>
6. **锂硫甉|**Q锂电池利用硫作ؓ正极材料Q理Z能提供比传统锂离子电池更高的能量密度。然而，枝晶生长和@环稳定性是当前的主要挑战?/p>
7. **C代锂d甉|QNGLBQ?*Q这cȝ池旨在提供更快的充电旉和更长的使用寿命Q预计能存储两到三倍于传统锂离子电池的能量Q三星、LG Energy Solution 和松下等公司正在研发中?/p>
8. **半固态电池（如果ȝ池）**Q如蜂l(f)能源的果ȝ池，通过使用果冻状电解质提高了安全性和热稳定性，同时保持良好的导甉|能Q是向全固态电池过渡的一个步骤?/p>
q些技术的发展表明Q锂甉|领域正朝着更高效、更安全、更环保的方向前q，未来几年内，我们可能会看到这些技术在消费电子、电动汽车和储能pȝ中的q泛应用?/p>]]>
Q图片来源：考纳斯理工大学）
Z一直普遍认为，充满늚甉|自放电，要归因于锂原子从电解质扩散至甉|阴极。然而，斯坦大学（Stanford UniversityQX线和表面分析小l核心负责h、立陶宛考纳斯理工大学（KTUQ客座教授Artūras Vailionis表示Q“这研I表明，质子Q氢dQ扩散是引v甉|自放늚原因。基于这研I成果，研究人员有望提出通过减少自放甉|廉甉|寿命的方法。”比如在电解质中补充不含氢分子的d剂（如CH2Q，或用特D涂层来减少阴极表面与电解质的反应?/p>
Vailionis教授Q这研I成果是一大批国际跨领域研Ih员共同努力的成果。Vailionis在斯坦福大学的团队利用X线衍射法，定了阴极中存在两种不同的结构：一U位于表面（受氢d影响Q，另一U位于阴极内部深处。X线反射法也证实了氢原子表面层的存在?/p>
Vailionis教授表示Q自攄会羃短电池的日历寿命和@环寿命，随着旉的推U，q会D甉|电压和容量下降。因此，了解和预防这一问题非常重要。现在，发现甉|自放电背后的全新现象Q可能有助于实现更环保、更h本效益和更可靠的技术?/p>
配备长寿命电池的讑֤Q例如智能手机、笔记本电脑{）无需充电卛_使用更长旉Q而在配备大型甉|pȝ的应用中Q例如电动汽车或늽储能Q，更长的电池寿命意味着投资回报率更高，从而ɘq些技术更L性。此外，在太阌和风能等可再生能源系l中Q电池寿命g长可以提高储能效率和可靠性，有助于稳定能源供应，q减对化石燃料的依赖性?/p>
׃锂离子电池也用于ȝ讑֤、航I天和国防pȝQ更长的甉|寿命可降低在危急情况下发生故障的风险?/p>]]>
随着全球锂离子电池市场的快速增长，废旧甉|的处理问题日益凸显。废旧电池中蕴含的有价金属如锂、钴{若能得到有效回Ӟ不仅能缓解原材料枯竭的压力，q能显著降低环境污染。然而，传统的回收方法存在诸多难题，如锂在水溶液中难以沉淀(wn)、需d多种沉淀(wn)剂回收过渡金属等?/p>
为此Q昆明理工大学教授华一新、副教授汝娟坚等人有针对性地提出了基于水q调节低共熔溶剂中d竞争配位的创新策略。该{略通过_և调控溶剂中的水分含量Q实C材料循环与溶剂@环的双@环回Ӟ有效提高了废旧电池中有h(hun)金属的回收效率?/p>
该团队首ơ在低共熔溶剂中实现了锂的优先提取及钴的_և分离。这一H破性进展得益于氯化胆碱—草酸—水低共熔溶剂的独特优势Q其低黏度、高溶解性和选择性析出含锂化合物的特性，使得锂的优先提取成ؓ可能。更重要的是Q整个过E中无须dq原剂和沉淀(wn)剂，大大降低了回收成本和环境风险?/p>
此外Q团队还首次pȝ分析了水含量对低q溶剂中离子竞争配位的调节机制。通过分子动力学模拟，揭示了水含量及浸出温度对d竞争配位的媄响，q一步阐明了锂的优先析出和钴的精准分L理。这一成果Q不仅ؓ废旧甉|中有价金属的回收提供了理论支撑，qؓ其他cd甉|材料的回收提供了借鉴?/p>
目前Q这一创新{略已成功广泛用于多U锂d甉|正极材料的回Ӟ为废旧电池材料的资源化利用开辟了新\径。“我们有理由怿Q未来随着新技术的不断推广和应用，废旧甉|不再是‘废物’，而是宝贵的资源，为绿色可持箋发展贡献力量。”华一新说?/p>]]>
储能甉|模块Q又可称为电池包或PACKQ是指用多个单体电芯通过串ƈ联方式连接而成Qƈ考虑pȝl构强度、热理、电气安全、BMS匚w{问题，光要的技术不仅体现在整体l构pȝ设计、焊接和加工工艺控制、热理pȝ、电气系l等Q还体现在用安全和使用高效上?
甉|PACK的主要构成顺序是电芯QCellQ?/strong>?strong>模组QModuleQ?/strong>?strong>甉|包（PackQ?/strong>。PACK重要l成包括单体电芯、电气系l、热理pȝ、箱体、BMS{主要四个部分，四大部分中关键零部g的选型主要有电芯、缓冲及隔热防火材料、导热材料、BMS、高压和通讯插g、防爆阀、熔断器、MSD{?
常见的PACK一般分为液冗风冷及自然冷却三种方式。电芯对温度比较敏感Q最佳的工作温度一般ؓ15~35℃，温度的变化得锂甉|可用定w会有不同E度的衰减，具体参考程度ؓQ?10℃时可用定w?0%Q?℃时可用定w?5%Q?5℃时可用定w?00%。以上三U主要冷却方式中Q自然冷却方式因散热慢，效率低，且对电芯温度难以控制Q不满当前由大定w电芯l成的储能系l的散热要求Q`合新能源也主要以效率更高、温控更好的液冷甉|包ؓ丅R?
鸿合新能源电芯主要采?80Ah?14Ah两种定wQ目前有成熟应用?P48S以及1P52S两种液冷甉|包规|同时也有已开发完成的1P16S风冷甉|包品，q可为客h供定制的解决Ҏ(gu)Q来满储能行业的需求?
鸿合液冷PACK
在液冷PACK中，电芯间采用复合垫片，L~、缓冲以及热量阻隔作用，鸿合新能源设计出无热失控蔓g的电池包产品Qƈ利通过了UL9540A热失控的试。下׃采用铝压铸模P使冷却流道与׃在模具上一体成型，q结合搅拌摩擦焊工艺在箱体底部Ş成了闭的冷却液的腔体，即零部g意义上的液冷ѝ箱体内部与电芯接触的中间夹层，增加有高导热pL的导热硅胶垫Q电芯散发的热量通过底部传递给导热胶垫，再进一步被传递到׃的底部液h上，随着冷却液在液冷板中的@环流动，由水h排出到外部的环境中，从而有效控制了电芯的发热温度?
Q`合新能源 1P48S液冷PACKQ?
鸿合风冷PACK
鸿合新能源的风冷PACKQ主要零部g包括׃、电池模l、BMS、风h及风扇等部分。电池模l采用长螺杆螺栓固定到箱体上Q电芯之间采用风hq行隔离,风冷杉K用铝板设计，与电芯大面接触，q样电芯的热量通过热传导的方式传递给了风h。风h上设计有若干个进风口Q同旉扇设|在׃端部Qƈ在风h和风扇之间设|了一个相对密闭的风道Q这个风道gl到模组的尾端，q同着所有风h的进风口和风扇，风扇采用抽风设计Q在风道中Ş成负压，甉|包外部两侧面的冷风受甉|包内部负压的影响Q通过风冷板进入到风道中，q同电芯传递到风冷板上的热量一起通过端部的风扇带出到外部环境中，q样Ş成风的一个@环，随着循环风的不断q行Q电池包中所有的电芯热量被带了出来，之后会通过储能pȝ外部的散热装|再带出pȝ之外Q实C电芯的散热?
Q`合新能源 1P16S风冷PACKQ?
液冷与风h热方式对?/strong>
在澳大利亚雅拉山谷中Q一场电池技术革命正(zhn)然上演。这里，钠离子电池ؓ住宅楼和商业企业提供E_的电力支持，q出可持l电池应用的重要一步?
锂电池几乎凭借一׃力成为媄响h们生zLq泛、最p的科技之一Q但其在生和回收过E中产生的环境问题不容忽视?
于是Q固态电池、钠d甉|、锂电池等新技术问世了。一场全球电池界的竞争正在火热进行中Q越来越多科研h员、技术公司开始寻找更便宜、更环保的锂甉|替代品，力争成ؓC代的“电池之王”?
钠离子电池崭露头?
钠离子电池这位新晋“选手”正逐步崭露头角。英国电池技术公司Faradion的钠d甉|已经吸引了全球能源公司的目光Q其首席执行官詹姆斯·奎因表示Q“钠是一U比锂更可持l的甉|材料。?
钠在世界各地随处可见Q提取时耗水量也更少。提?吨锂需要的水是钠的682倍。钠甉|在材料成本上也更具优势，例如Q它可以采用成本更低的铝替代铜?
澛_利亚q肯大学电子材料和腐蚀U学MQ玛丽亚L赛斯表示Q从锂电池{向钠甉|生的成本会相当低。从刉的角度来看Q现有的锂离子电池工厂稍加改造即可生产钠甉|Q这意味着能够q速扩大钠甉|生规模?
不仅如此Q钠甉|q有一个好处——安全。它能够被放电至零伏Q在储存和运输过E中更加安全。较低的易燃风险使其成ؓ更安全的选择?
然而，q位“新星”也有缺点，那就是能量密度低。对于电动汽车制造商来说Q这可能会媄响R辆的l航里程。锂甉|的能量密度在150?20瓦时/千克之间Q而钠甉|的能量密度范围ؓ140?60瓦时/千克。此外，钠电池在其寿命内只能l持很短的充电周期。目前，钠电池的充电周期Uؓ5000ơ，而磷酔R锂电池则可达?000ơ至10000ơ?
U学家正在努力攻克这一N?023q_中国U学家和工程师用一U不同类型的甉|实现?000ơ@环?
据英国广播公司报道，中国中科钠U技责Q有限公司?019q推Z一?00千瓦时的储能发电站，证明了钠甉|用于大规模储能的可行性。今q年初，该公怸江淮汽R旗下品牌钇ؓ联合推出的钠늉电动车也成功向用h量交付?
固态电池带来变?
固态电池以创新的固态电解质技术，为电池领域带来了新的变革。与传统的液体或水性电解液不同Q固态电池采用固体电解质Q有效降低了锂枝晶Ş成的风险。此外，固态电池不易燃Q还拥有更高的能量密度和更快的充电速度Q其成为未来电池技术的有力候选者?
然而，固态电池的商业化之路ƈ非一帆风。美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院的分子工E学教授雪莉·蒙指出，固态电池在扩大生规模上可能面临较大挑战，且制造成本目前仍高于锂离子电池。不q，q一领域的突破正不断涌现。例如，Solid Power公司Z化物电解质的固态电池设计，已展现出比现代锂d甉|?0%-100%的能量密度。该公司计划?028q其规模扩大到每年?0万辆电动汽R提供动力?
锂硫甉|成ؓ“新星?
锂硫甉|作ؓC代电池技术，凭借其独特的结构和材料l合Q成为可持箋能源领域的“新星”。锂电池在l成上与锂离子电池相|但阴极材料采用了地壳中含量丰富的，在开采过E中资源消耗较?yu)，作ؓ天然气加工和xa_的副产品Q它的供应也很广泛?
锂硫甉|的能量密度高Nd甉|?倍，意味着它能产生更高的功率。尽锂电池的充电能力待提升Q但其在늽存储{领域的应用潜力已被q泛认可。韩国LG Energy Solutions公司已成功试飞了一架由锂硫甉|驱动的无人机Qƈ计划?027q批量生产强度ؓ锂离子电?倍的锂硫甉|。d国电池初创公司Theion也在U极探烦锂电池引入电动汽车市场的可能性?
可挑战锂甉|明星C的新技术有很多Q但目前q没有一U电池类型能够成为替代锂d甉|的全能解x案，多样化发展的甉|技术才是h们所需要的。正如福赛斯所指出的，不需要更换所有电池中的锂Q而是需要能够在合适的地方部v合适的甉|技术?
]]>一、《技术规范》制定的背景是什么？
q年来，我国电动自行车销量增长迅速，目前国内电动自行车社会保有量已经过3.5亿辆Q?023q全国规模以上企业篏计生产电动自行R4228万辆。电动自行R使用的蓄甉|主要有铅蓄电池和锂离子蓄甉|两种。国内主要电动自行R品牌发布的电动自行R新R型中Q配备锂d蓄电池的比例已经过20%。随着产业规模的扩大，标准作ؓ产业发展的重要技术支撑，不断得到完善和提升，从而规范电动自行R用锂d蓄电池品设计、生产和销售等环节Q提升品质量水q?
二、《技术规范》发布具有什么意义？
《技术规范》作为电动自行R用锂d甉|安全强制性国家标准，通过规范电动自行车用锂离子蓄甉|产品设计、生产和销售过E，有效提升电动自行R用锂d蓄电池的本质安全水^Q减用过E中火灾{安全事故发生率Q保障消费者hw健康与生命财安全Q促q电动自行R行业健康有序发展?
三、《技术规范》适用于哪些R辆的甉|Q?
《技术规范》仅适用于GB 17761《电动自行R安全技术规范》中规定的、最大输出电压不过60V的电动自行R用锂d蓄电池。不适用于电动滑板R、^衡R、电动摩托R、电动三轮R{R辆用的锂离子蓄甉|?
四、电动自行R用锂d蓄电池主要分为哪些类型？是否均符合《技术规范》要求？
常见的电动自行R用锂d蓄电池主要有锰酸锂电池、磷怺铁锂甉|和三元锂甉|{。其中三元锂甉|又可以分为高镍体pȝ镍钴锰电池、镍钴铝甉|以及无镍的磷酔R铁锂甉|{?
《技术规范》针对单体电池规定了严格的过充电Q?.5倍）、针刺等试Q高镍体pM元锂甉|很难通过上述试Q今后将难以应用在电动自行R领域?
五、《技术规范》规定的试目有哪些？
《技术规范》规定了6单体电池的试目Q包括标志、过充电、过攄、外部短路、热滥用、针刺；22电池组的测试项目，包括标志、静甉|c过攄、过充电、温度保护、外部短路、互认协同充c数据采集、绝~电阅R挤压、加速度冲击、振动、自p落、提把强度、阻燃性、低气压、过放c温度@环、浸水、盐雾、湿热@环、热扩散?
其中Q以下几个测试项目需要重点关注：
1Q单体电池过充电Q?.5倍）试、针刺测试可对电池的安全性做出有效筛选?
2Q电池组应具有唯一性编码，q且~码标识需要采用耐高温（950℃）材质Q即便发生火灾也可以q行q溯?
3Q电池组的过充电、外部短路、过放电试验在正常工作条g和保护元器g单一故障条g下都要进行，因此甉|l可能需要采取双重保护设计才能满求?
4Q电池组需要具备互认协同充电功能，以降低充电装|不匚wl电池组充电带来的风险?
5Q电池组在充c放电过E中应实旉集电池电压、电池组电压/温度/甉|Q这p求电池组配备理pȝQ智能“大脑”）q行实时监控?
6Q制造商在电池组上应清晰的标明“安全用年限”，以提醒用户及时淘汰老旧甉|Q这是因为随着锂离子蓄甉|使用q限增加Q其安全风险也会逐步攑֤?
7Q电池组的外壟뀁印制电路板、导U应使用ȝ性材料，以降低发生火灑火焰的蔓廉率?
8Q电池组的热扩散试要求当电池组中某一节单体电池v火之后，不得快速扩散至整个甉|l?
六、《技术规范》从哪几斚w提高甉|的本质安全？
《技术规范》不仅规定了电动自行车用锂离子蓄甉|单体的安全要求，q从甉|安全Q包括过充、过放、外部短路、温度保护等Q、机械安全（包括挤压、加速度冲击、振动等Q、环境安全（包括低气压、温度@环、浸水等Q、热扩散、互认协同充c数据采集、标志等七个斚w讄了电池组的品安全准入门槛，提升了锂d蓄电池的本质安全水^?
七、所有的电动自行车电池都要符合《技术规范》吗Q?
《技术规范》是强制性国家标准，Ҏ(gu)《中华h民共和国标准化法》第二十五条规定“不W合强制性标准的产品、服务，不得生、销售、进口或者提供。”。因此，该标准实施后Q国内销售的电动自行车用锂离子蓄甉|都必ȝ合其要求?
八、消费者如何购买符合《技术规范》的锂电池？
消费者在选购电动自行车时Q可以通过查看甉|的铭牌、规g、用说明等资料Q或者向销售者询问，要求提供该品对应的《技术规范》检报告或者认证证书，来确认电池是否符合《技术规范》?
?ji)、ؓ什么要求标记电池的安全使用q限Q?
随着使用q限增加Q锂d蓄电池容量逐渐降低Q存在的安全风险也会逐步攑֤。《技术规范》要求制造商在电池组上标注“安全用年限”，提醒用户到期淘汰老旧甉|Q减老旧甉|带来的潜在安全风险，以保障用L命和财安全?
![电动自行车用锂离子蓄甉|安全技术规? />
</p>]]></content><pubDate>2024-05-01 13:32:42</pubDate></item><item id=](https://www.miit.gov.cn/cms_files/filemanager/1226211233/picture/20243/cd0eabbfe94d451b99fea2cd3dd7b98a.jpg)
l构上，新能源锂电隧道辊{窑炉@环外轨线主要由隧道辊{系l、外轨线循环pȝ、控制系l和辅助讑֤{组成。隧道辊{系l负责物料在生U上的传输，其辊{采用特D材料和设计Q以适应高温、高压等极端工作环境Qƈ保物料传输的^Ex和准确性。外轨线循环pȝ则通过_的轨道设计和自动化设备，实现了物料在生U上的@环传输，使得各生产环节能够紧密衔接，提高了整体生产效率?
在原理上Q新能源锂电隧道辊筒H炉循环外轨UK过甉|驱动辊筒旋{Q物料在辊{上q稳前进。同Ӟ外轨U@环系l通过_的轨道和自动化设备，物料从一个工序输送到另一个工序，形成一个闭环的生程。在每个工序中，物料都会l过特定的处理，如加热、冷却、干燥等Q以满锂电池生产的需要?
此外Q控制系l是新能源锂电隧道辊{窑炉@环外轨线的核心。通过先进的传感器和算法，控制pȝ能够实时监测物料的位|、状态和生U的q行状态，q根据设定的生程q行_的控制和调节。这保了生产线的稳定运行，提高了品质量和一致性?
在新能源锂电隧道辊筒H炉循环外轨U的构徏和运行过E中Q需要用到多U设备和软g以确保其正常q行和高效生产。设备方面主要包括：
隧道辊筒pȝQ这是生产线上的核心讑֤Q负责物料的q箋、稳定传输。辊{的设计和材料选择需考虑高温、高压等环境因素Q以保光期稳定运行?
外轨U@环系l：包括轨道、驱动装|、传感器{，负责物料在生产线上的循环传输Q确保各生环节的顺畅衔接?
H炉讑֤Q用于锂甉|材料的加热、烧l等工艺q程Q其温度控制和保温性能对品质量有重要影响?
UL机：用于物料从一个工位{Ud另一个工位，实现生U的自动化运行?
此外Q还有一些辅助设备，如输送带、升降机、分拣机{，用于实现物料的自动化搬运和分cR?
在Y件方面，新能源锂电隧道辊{窑炉@环外轨线需要依赖先q的自动化控制系l进行运行管理。这些系l包括：
PLC控制pȝQ用于实现生产线的自动化控制和逻辑判断Q确保生产过E的E_可靠?
数据采集与监控系l：实时采集生U上的各U数据，如温度、压力、速度{，q进行实时监控和报警Q以便及时发现和处理生q程中的异常情况?
生理软gQ用于生产计划制定、生产进度跟t、品质量追溯等Q提高生产管理的效率和水q?
lg所qͼ新能源锂电隧道辊{窑炉@环外轨线的构建和q行需要多U设备和软g的配合，以实现高效、自动化、稳定的生。随着新能源业的不断发展Q这U生产线会得到更广泛的应用和优化?
南开大学副校ѝ中国科学院院士陈军接受采访时表C，团队已经研发?00瓦时每公斤的固态电池，q跟目前市场上最先进?00瓦时每公斤的锂离子电池能量密度相比要出30%?
“未来一Cq_要突?00瓦时每公斤的固态电池研发，让充一ơ电Q电动汽车就可以跑一千公里以上。”陈军说道?
目前不少国家都在研究固态电池，其与C普遍使用的锂d甉|和锂d聚合物电池不同的是，固态电池是一U用固体电极和Z电解质的甉|?
׃U学界认为锂d甉|已经到达极限Q固态电池于q年被视为可以扉Kd甉|C的电池。固态锂甉|技术采用锂、钠制成的玻璃化合物Z导物质，取代以往锂电池的电解Ԍ大大提升锂电池的能量密度?
一斚wQ固态电池受到涂布叠片制造工艺和刉装备的限制Q面临生产流E长、成本高、性能低等问题Q另一斚wQ市场对固态电池提Z新的要求Q长l航、安全性高、h(hun)格合理?
固态电解质的制造精度，一直是固态电池业化刉面临的重大挑战之一。全固态电池内部固态电解质层与甉|层之间的固固界面存在接触不良、不E_的问题，׃~Z电解液浸润，传统的涂布叠片工ZQ层与层之间无法紧密、牢(chung)合，可能会随着甉|内部攄体积变化发生脱层。此外，解决高界面抗阻问题也是制造高能量密度全固态电池关键?
固态电解质新材料和配方应用
固态电池可分ؓ聚合物固态电池、氧化物固态电池、硫化物固态电池及薄膜固态电池等不同的电池体pR?
各大高校、科研院所对固态电池新材料研发的两个主要\U是氧化物和化物，前者进展最快，后者发展潜力最大。从材料端看Q固态电解质h更稳定、更安全、电化学H口宽等性质Q可以兼定w比容量的正负极，如高电压正极、富锂锰基、硅负极、锂金属负极{材料?
新材料的研发Q推q新配方的发展，市场亟待技术升U和能替代现有技术\U的应用。由于固态电解质材料含稀有金属，成本显著高于液态电池，因此对生产工艺、成本和质量控制提出了更严苛的要求?
工艺q代方向Q干法工?/strong>
如果说研发是大脑Q制造是四肢Q工艺就是承上启下的腰部力量Q能够满品设计材料需求和实现大规模制造的可能性，是锂甉|刉的核心。更早了解工艺，更早了解基础性的材料应用Q才能真正开发出核心刉，形成新装备制造体pȝC品?
整个固态电池的生程中，电解质成膜工艺是关键。不同的工艺会媄响固体电解质膜的厚度和离子导늎Q目前主有q法工艺和湿法工Z大类?
固态锂甉|湿法制备工艺需要依赖大量设备、场地和资源投入Q增加了固态电池研发制造的成本和难度。基于以上问题，q法工艺h提升效率、降低成本的优势Q或成ؓ未来C代涂布解x案?
q法技术是无溶剂的生技术，目前主要包括q法单向拉和双向拉怸U工艺，利用高剪切或/和高压加工将正负极材料与_结剂等混合Q电极膜形成l构更厚Q粘l剂以纤l状态存在，不阻电子和d传导Q节省材料、时间、h工成本?
善营C代全数字化智能化涂布解决Ҏ(gu)
讑֤是品制造的核心Q善营新一代全数字化智能化涂布解决Ҏ(gu)Q满高速、连l、不间断、品高质量的要求。全数字化涂布精度闭环控Ӟ应用于固态电解质成膜、极片表面固态电解质涂布、制备金属锂负极及半固态补锂设备，q法实现厚极片工艺。能耗小Q卧式、立式两UŞ式，占地面积，无溶剂，满环保要求?
固态电解质涂布讑֤是新能源材料研发试、固态电池制E的关键一环，善营以创新引领发展，Z业提供化Jؓ的解x案?
?/span>1Q固态电解质{粉体类试C意?/span>
1、测试设?/span>
固态电解质试pȝSolid XQ?/span>ACCFILMQ?/span>PR510固态电解质专用ƾ）Q是一ƾ专用于固态电解质样品电导率快速检及甉|测试多功能试Q集制片、测试、数据采集分析ؓ一体的固态电解质电化学性能的全自动量讑֤。该pȝ采用一体化l构设计Q包含高_ֺ动态压力模块、电性能试模块、密度测量模块、原位制片模块及数据采集与分析模块等Q适用于各cL化物、硫化物、聚合物、卤化物及复合物{固态电解质的快速测试评?/span>4,5?/span>
?/span>2Q固态电解质及粉末特性测试系l示意图
2、应?/span>案例与方?/span>
2.1_末原位制片
_末压片是目前评估固态电解质_末电化学性能最通用的手D与Ҏ(gu)Q但是目前方法存在以下潜在问题：制片与测试、压力控制及厚度量{都为非原位q且控制_ֺ不够、压制力不{，造成固态电解质制片易碎、不完整量一致性差{。采?/span>Solid X讑֤采用原位动态压力控制将样品压制到相应压力下直接试Q保证电解质界面的一致性控Ӟ降低样品破坏的风险，提高成品率、测试效率与可靠性?/span>
2.2 一站式快速电?d电导率测?/span>
讑֤可以直接在Y件界面选择两种不同量模式Q比如：电子电导率、离子电导率、压实密度等试Q?/span>卛_直接实现固态电解质对应压力下特征电导性能的测?/span>Q通过此方法可以快速评价固态电解质的开发与优化。此案例?/span>Li10GeP2S12(LGPS)的固态解质离子与电子电导率的变化情况Q如?所C。数据显C，通过Ҏ(gu)品施加不同的量化压力q测量其电导性能Q不同测试压力对整体界面接触有不同的影响Q同时更大更_的压力可以更E_的控制固态电解质界面接触、致密度与一致性，从而得到更加一致的量l果?/span>
?/span>3Q两U固态电解质电子电阻及特?/span>
d电导率对压力的变化情?/span>
2.3 动态压时力控制下固态电解质压实密度变化关系
讑֤原有的粉末压实密度测量功能，直接在Y件界面选择对应量模式卛_实现固态电解质对应动态恒压力或变压力下压实密度的试Q可以用于评价固态电解质的开发与压实密度{相兛_Z化。此案例?/span>Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12Q?/span>LLZTOQ以及Li10GeP2S12(LGPS)的固态解质离子与电子电导率的变化情况Q如?/span>5所C?/span>
?/span>5Q固态电解质压实密度试
2.4 动态压力控制下不同电化学性能试
此外Q在Solid X可自选配套传l的电化学工作站Q?/span>可实现固态电池在不同动态恒压力或变压力更多电化学性能的测试与评h(hun)?/span>
2.4.1不同压力下电化学L谱扫?/span>
?/span>Solid X试pȝ配套的密治具中l装Li金属-Z电解?Li10GeP2S12(LGPS))-不锈钢电池，q行电化学阻抗谱扫描Q可以得C同压力模式下甉|的电化学L谱数据，具体如图6Q这个数据与固态电解质d电导率进行关联分析，可以得到固态电解质及其甉|更多的电导特性，即通过Solid X试pȝ能够实现对不同固态电解质材料及其锂金属电池的加压、密电化学试?/span>
?/span>6Q?/span>Li10GeP2S12(LGPS)基电池阻抗谱?/span>
2.4.2 不同反应温度LATP氧化物固态电解质评h(hun)
利用讑֤d电导率及电化学测试功能，对不同反应温度下合成?/span>LATP氧化物固态电解质q行甉|能试分析。实验发?50?/span>下合成的LATP材料h最佳的性能Q可以看备能在离子电导率、完整阻抗测试、密度等斚wq行全面评估?/span>具体如图4所C?/span>
?/span>4QLATP氧化物固体电解质评h(hun)
2.4.3不同循环阶段固态电池电化学L原位量
?/span>Solid X试pȝ配套的隔l治具中l装Li/C-SE-不锈钢电池，q行充放甉|试，q在预定的@环数时进行原位阻抗测试，q可以看出此l构甉|库u效率接近99.5%Q说明锂金属改进负极的@环稳定性能良好。ƈ且，通过L谱可以看出，在一定@环后装配甉|的阻抗（RctQ明N低，说明机构可以甉|可靠工作提供保障5?/span>
?/span>7Q固态电解质的电化学H口试
2.4.4其他电化学测?/span>
以上仅以Solid X试pȝ固态电解质q行电化学性能试的案例分享，更多案例及应用技术研I将持箋q行2?/span>
三、ȝ
本文采用固态电解质的一体化试pȝSolid XQ对各类固态电解质材料q行压片及原位电化学性能试Q可在动态恒压力或固定间距条件下快速、准、可靠评估固态电解质的离子电导率、电子电导率、压实密度及光金属甉|的界面稳定性和循环性能{的影响Qؓ固态电池研Ih员全方位地认识和开发固态电解质材料及电性能提供重要保障?/span>
备注Q本工作由杭州川源科技与行业固态电池专家共同研发与验证Q若有更多关于固态电池测量技术研I的意见或徏议请(zhn)联pL们?/span>
参考信息与文献
1.全国能源信息q_Q固态电池全面分?/span>--必经之\Q?/span>2020准固态，2025全固态？
2.黄晓Q吴林斌Q黄?/span>,{?锂离子固体电解研I中的电化学试Ҏ(gu)Q储能科学与技术，2020Q?(2):479-500.
3.深圳市电源技术学会，T/SPSTS 019?021Q《固态锂甉|用固态电解质性能要求及测试方?无机氧化物固态电解质?
4.https://www.accfilm.com/col.jsp?id=109.
5.Theodosios F, Pieremanuele C, James A. Dawson, M. Saiful I, Christian M, Fundamentals of inorganic solid-state electrolytes for batteries, Nature Materials Nature Materials,2019,18, 1278?291.
6.Y WangQY ShenQZ DuQX ZhangQT KangQ?/span>et al. A lithium–carbon nanotube composite for stable lithium anodes. Journal of Materials Chemistry A, 2017,5, 23434-23439.
_碎阶段Q?/strong>无论是h造石墨还是天然石墨，通过几组CSM710机组q行多次_碎Q各个厂家的命名Ҏ(gu)不同Q成?D50:20μm左右的粉料。根据原料的不同Q粉次C不同Q如大鳞片天然石墨一般经q?~6ơ粉，人造石墨一般经q?~3ơ粉即可?
整Ş阶段Q?一般都們于CSM410+ 卧式高精度涡轮分U机l成的系l进行整形，分机用于将整Ş产生的细_及时抽走。根据原料的不同Q整形次C不同Q天然石墨一般经q?~12ơ的整ŞQh造石墨一般经q?~4ơ整形?
Q我们经q长期的工艺实践Q摸索优化出了针对天焉片石墨和人造石墨的不同的球化工艺方案，供大家参考。）
天然鳞片矛_球化工艺Ҏ(gu)
原料通过CSM710型专用磨_机单套机组q行细_碎Q将原料_径_碎至粒 径D50:21-23μm的微_，便于下一程工序做球形化处理。通过CSM510型球化机配置FW260型高效分U机串联机组程Q将颗粒制备成粒径D50Q?920μm的球化石墨颗_，通过气流输送，q入CSM410型球化机配置FW230型高效分U机串联机组Q将_径变成D50Q?5-17μm土豆形石墨颗_；
Q左图ؓ鳞片矛_原料Q右图ؓ鳞片矛_球化后品）
人造石墨球化工艺方?/strong>
原料通过螺旋喂料均匀地送至CSM710型专用粉机单套串联机组q行细_碎Q将原料_径_碎至粒径D50:23-25μm的微_，便于下一程工序做球形化处理。通过3lCSM510型球化机配置FW260型高效分U机若干套串联机l流E，颗_制备成_径D50Q?9-21μm的石墨微_，通过矛_专用表面修饰整Ş讑֤得到所需合格的土豆型球化矛_材料?
Q左图ؓ人造石墨碳原料Q右图ؓ人造石墨碳原料整Ş后品）
矛_球化技术各节点_碎_径Ҏ(gu)
矛__?
710型粉后
510型球化后
410型整形后
]]>具了解，在新能源锂电池领域，Ȁ光焊接技术已l大规模用于极耟뀁电芯壳体、密钉、Yq接、汇排、防爆阀、电池模l及PACK{焊接?
Ȁ光焊接的优势在于Q可有效提高q接可靠性，利于模组轻量化，降低甉|内阻Q减热量自w损耗。同时能不停l工作、焊接品质好、灵zL高?
而难点在于，焊g装配_ֺ高，且要求光束在工g上的位置_և。传l激光焊接还存在焊接气孔、飞溅、高p铝焊缝裂纹{难题?
当前Q激光焊接已l成为动力电池生产中不可或缺的标准工艺。动力电池高安全性、高一致性趋势下Q对Ȁ光焊接设备也提出了更高的要求?
q东利元亨智能装备股份有限公?下称“利元亨?作ؓ一安端智能装备制造企业，qȀ光焊接在装备中的应用前景Q早在几q前Q公司就开始前L部|激光焊接技术的基础研发及其在锂늭装备中的应用?
利元亨研I院长杜义贤博士表C，公司以自dCؓ驱动Qƈ技术深度看向未?-5q。新型激光焊接设备的推出Q符合公司智能化成套装备解决Ҏ(gu)提供商的定位与战略?
成立?014q的利元亨，凭借着在高端智能成套装备解x案领域深耕多q的l验U篏Q成功进入全球新能源汽R/动力甉|领先企业的供应链。六q时_利元亨已成长Z家国内领先、ؓ全球500Z业提供工厂智能化成套装备整体解决Ҏ(gu)的供应商?
利元亨自ȝ发的位置同步输出QPSOQ激光焊接技术，可解决锂甉|盖周边焊接q程中拐角出光不均匀造成焊缝凸v的问题，实现了焊接速度?00mm/s以上的稳定的盖周边焊接Q达到行业先q水q?
利元亨激光焊接设?
杜义贤介l，相较于传l的Ȁ光焊接技术，利元亨的PSOȀ光焊接技术特点在于：
一是，通过接收~码器反馈的焊接头当前位|，判断当前位置是否到达讑֮位置Q?
二是Q当焊接头到达设定位|时Q向Ȁ光器发送激光控制信P以控制激光器在设定位|输出激光；
三是Q实现加速、减速和匀速焊接段Q或者在直线焊接D和弧角焊接D늚Ȁ光能量均匀C用在被加工物体上Q整体焊缝均匀一致?
据了解，目前利元亨的PSOȀ光焊接设备已l成功应用于装机量排名靠前的动力甉|企业产线当中?
“除了电芯顶盖周边焊接之外，利元亨在密封钉焊接环节也实现了新的突破。”杜义贤透露?
在他看来Q随着Ȁ光技术和工艺Ҏ(gu)的不断进步，Ȁ光具有非接触柔性制造工LҎ(gu)，在动力电池智造领域体现的关键能力更为明显?
目前Q利元亨正在依托自n优势Q打造激光焊接设备的竞争差异化，树立强大的市场护城河?
一斚wQ作Z安端智能装备制造企业，利元亨拥有多q的定制化能力与技术经验的U淀(wn)Q向Ȁ光焊接关键技术的延布局Q符合公司智能制造关键共性技术掌握的发展规划?
另一斚wQ当前动力电池制造分D集成交付成，利元亨具备领先的整线集成能力Q囊括激光焊接设备的集成交付Q也更符合动力电池企业的需求?
前瞻性的技术探索与应用落地Q也让利元亨在新能源锂电池智能成套装备解x案的方向上，更强Q更_?
]]>引言
二次甉|又称为充는池，是指在电池放电后可通过充电的方式ɋzL物质激z而l用的甉|。由于能源的匮乏Q二ơ电池行业得C快速的发展。如今，二次甉|已经成ؓ了电子设备的关键部g之一Q特别是在笔记本电脑、手机等讑֤中占据了举轻重的地位?
q年来，二次甉|的生产正在向中国转移Q量快速增ѝ在实际生q程中，二次甉|的包技术会影响到电池的质量和生产成本。ؓ此，Ƨ姆龙开发出一套以为核心的pȝ来满_场?
2 讑֤构成及功?/strong>
2.1 讑֤构成
二次甉|包封配组机如?所C，讑֤主要由六大部分构成，分别是隔板盘部分、一工位送片部分、包杉K分、二工位送片部分、三工位送片部分和配l输出?
2.2 各部分功能介l?/strong>
1Q隔板盘部分Q用来输送包极板时所用的ACM膜?
2Q一工位送片部分Q用来输送需要包的极板C滚道Q极板uQ上Q如?所C?
3. 包板部分Q对一工位送来的极板进行包。具体操作过E是Q膜通过隔板输送电机送到模uQ刀轴对送来的膜q行切割和折中线动作Q极板输送u把极杉K入切割完后的膜q行两边的侧。如?所C?
4Q二工位送片部分Q用来输送不需要包的负极板，和包好的正极板q行叠加
5. 三工位送片部分Q等待一l极板组成极板群后，用来输送正极板叠加到极板群上，叠加后由配组甉|送出?
3 pȝg解决Ҏ(gu)
3.1pȝgl构Q见?Q?/strong>
3.2pȝg配置Q见?Q?/strong>
? pȝg配置
| 讑֤名称 | 讑֤型号 | 数量 |
| 甉|模块 | PA3001 | 1? |
| CPU模块 | NJ501-1500 | 1? |
| 触摸? | NS8-TV01B-V2 | 1? |
| I/O模块 | CJ1W-ID211 | 4? |
| I/O模块 | CJ1W-OC211 | 2? |
| DA模块 | CJ1W-DA041 | 1? |
| 伺服驱动? | R88D-KN08H-ECT | 2? |
| 伺服驱动? | R88D-KN10H-ECT | 1? |
| 伺服甉| | R88M-K75030H-S2-Z | 2? |
| 伺服甉| | R88M-K1K030H-S2-Z | 1? |
| 伺服~码器线~? | R88A-CRKA005C | 2? |
| 伺服~码器线~? | R88A-CRKC005N | 1? |
| 伺服甉|U线~? | R88A-CAKA005S | 2? |
| 伺服甉|U线~? | R88A-CAGB005S | 1? |
| |线 | 2M | 4? |
4 控制pȝ的难点与解决
4.1ACM膜长度需L修改
在实际操作过E中Qؓ了便于包极板更加灵z，ACM膜的长度必须是可以Q意修攏V由于NJ轴设|中环Ş模式的最大最值经讑֮后不能通过E序修改Qؓ了达到膜长修改的需求，膜u只能使用U性模式?
4.2压中U不能有拉痕
折刀压膜旉度和送膜轴速度不同步时Q很Ҏ(gu)D膜的中线位置出现拉痕。因此在在定长ACM膜的压中U和切割Ӟ切刀旋{速度必须送ACM膜的速度同步Q压中线t不会有拉痕?
4.3q料包封可按需循环
对于甉|内部极板的进料，必须可以实现讄包封多少个后停包一个，然后再l@环的功能。包配l机中基本都是采用外部光电信号作为停包和再次包时的触发点Q但是速度不同时会有误差，再次启动时的W一袋会出现中线Ҏ(gu)后不齐的现象。针Ҏ(gu)QNJ控制器采用了更ؓ_的控制算法来保不出现误差?
5 pȝ控制法
包封配组机关键是压痕及切割刀轴和牵引轴的UK度同步Q这p用到电子凸轮功能Q但是电子凸轮表随着袋长的改变而改变，因此Q我们必L据袋长值来计算电子凸轮?
?~8截取了整个系l的部分控制法。Program1中的CamGear用来计算电子凸轮表的坐标点以及电子轮的比例Q袋长修改（通过修改触摸屏上的“袋长设定”|后用For语句动态修改凸轮表q保存?
6 l束?/strong>
目前Q整套系l在客户现场使用Q实践证明该pȝ可以保二次甉|可以在包配l机上实现无误差的稳定生产，满了客L生需求。同Ӟ我们也看CƧ姆龙NJ控制器在该行业广阔的应用前景?
]]>防止׃极片涂布量而导致的甉|性能退化?
以前的方法：
没有q行特别的检?
要点和导入效果Q?
即极片在传送过E中发生光泽变化Q也可利用真彩功能进行扫描边~处理，Ҏ(gu)布材料的色差作ؓ微分的边~实现检?
二、缺h：极片冲压后的~陷?/strong>
极片纹理、污q等?
以前的方法：
Z能进行高分L率处理而用线性照相机Q但是存在希望简化安装、操作的N?
要点和导入效果Q?
使用高分辨率相机Q?00万像素?00万像素）Q即使是区域相机也能对微的~陷q行。利用行业唯一的真彩处理功能，通过单的讑֮卛_q行色差的检。另外，搭蝲业界最高速的CPUQ同时实现高速处理?
三、尺寸检：极片的分切宽度测?/strong>
希望在极片裁断后对宽度进行测量，q检毛辏V?
以前的方法：
?0万像素相机测量?
要点和导入效果Q?
使用高分辨率相机Q?00 万像素?00 万像素）Q可高精度地量分切宽度。此外，搭蝲业界最高速的CPUQ可q行高速处理?
四、有无检：二次甉|盖的l装?/strong>
希望q行盖子的方向判断、组装偏Uȝ、盒子外形尺寸的量?
以前的方法：
生量较?yu)，因此采用目视?
要点和导入效果Q?
利用易视觉传感器的照明、镜头一体型相机优势Q发挥方向判断、高分L率相机和照明功能Q无论是外观，q是高精度尺寸检，都可提出相应的品方案。另外，利用可大q减d晕的HDRQ高动态范_功能Q在时可减个体差异和工gl微倾斜所带来的媄响?
]]>
电动汽R常称新能源汽车，是当下最为火爆的热词。在国家推行的鼓励政{、消费者习惯变化、技术改q等各个因素共同作用下，新能源汽车的全面普及已是大势所，而随着新能源汽车市场需求缺口的打开Q能源紧~和全球环等保问题也直接推动了动力电池业的高速发展?动力甉|作ؓU电动汽车的唯一驱动元gQ安全性是最大问题，因此Q高品质的动力电池品是新能源R企对下游动力甉|刉和加工企业的唯一也是l极要求?
动力甉|Ҏ(gu)形态可以分为圆柱、Y包、方形三c，而圆q池凭借超30q的商业化程度，工艺和自动化水^已非常成熟，生良率高，加上自n能量密度高、一致性高、PACK成组后稳定性高、@环性能优越、可快速充攄、输出功率大{优势保证了其安装在车内后具有更高的安全性。这也是Ҏ(gu)拉选择它的重要原因之一?
联赢Ȁ光一直专注激光焊接自动化成套讑֤在新能源动力甉|及储能行业中的应用，其中包括有方壳电芯、方xl及PACKQY包电芯、Y包模l及PACKQ圆q芯、圆柱模l及PACKQ燃料电池双极板、电堆绑带焊接等。公司是国内甉|刉装备行业领先企业之一Q拥有激光摆动焊接技术、多波长复合焊接技术、多波长摆动复合焊接技术等大量动力甉|Ȁ光焊接加工先q技术，已与宁d时代、比亚_、国轩高U、欣、亿U锂能等知名厂商建立了长期稳定的合作关系?动力甉|生工艺程可以分ؓ电芯刉、电芯装配、电池检和甉|l装四大环节。由于动力电池生产过E的工序复杂性、材料特D性与多元性、工艺参数敏感性与高标准，刉装备是动力甉|生程中的必要装备?
随着市场寚w品质电芯需求的增长Q迫使动力电池生产厂商采用大规模高程度的自动化生产模式，国动力甉|生讑֤的技术精度、自动化E度大幅提高。以下是联赢Ȁ?8650甉|模组自动化装配线案例Q?
18650甉|模组自动化装配线
整线工艺程
02 模块l装工艺程
03 讑֤介绍
联赢Ȁ?8650甉|模组自动化装配线pȝ集成Q包含自动来料、电芯分选、智能仓储、模l装配、模l焊接、CCD焊后等工序Q自动化E度高，其中镍片与电芯采用可{机构设计Q实现模l双面高速焊接，工作效率高。U各单元采用模块化设计，可独立工作，产线集成联赢Ȁ光自ȝ发的MESpȝQ可实现Ҏ(gu)个生产过E进行实时监控管理与数据采集q实C品信息的全面可追溯。本产线可兼容不同厂商的电芯、模l、?效率=15000Pcs/hQ电芯）、激光焊接速度18-24?s?
04 客户现场安装调试
联赢Ȁ光是专业的精密激光焊接设备及自动化解x案供应商Q经q十多年的发展，公司U篏了大量核心知识权和专利技术，其中包括Ȁ光能量控制技术、多波长Ȁ光同轴复合焊接技术、蓝光激光器焊接技术、实时图像处理技术、智能U信息化理和工业云q_技术、焊接激光加工工艺技术、自动化pȝ设计技术、激光光学系l开发技术等。公ؓ动力甉|、汽车零部g?C电子{下游客户定制开发了大量刉解x案，助力刉行业与相关技术向多元业化发展?
]]>
学界已发表的文献中，对于锂电池固态电解质中非周期性结构的研究大多集中于晶界和点缺P而马骋教授通过球差校正透射电镜对一U经典固态电解质锂镧钛氧q行观测Q发现大量单原子层缺陗这U缺L一层化学成分、原子排列都不同于锂镧钛氧的单原子层物质l成Qƈ且它们只会沿着特定的晶体学取向出现?
“这些缺L构尽ؓC多，但很难被观察到?”文章的W一作者、中国科学技术大学的博士研究生朱峰告诉记者，该结构本w只有一个原子层厚，却可以让相当一部分体积的材料无法参与离子传输，从而剧烈降低材料整体的锂离子传输效率?
研究者把q种独特的非周期性结构命名ؓ“单壁锂阱”。它的发现表明除了晶界、点~陷以外的非周期性结构也有可能强烈的影响d传输Q将在固态电解质/固态电池领域，甚至更普遍地在材料科学和电子昑־学共同体中生广泛媄响。（记?陈婉婉）
]]>甉|材料理论定wQ即假定材料中锂d全部参与电化学反应所能够提供的容量，其值通过下式计算Q?
其中Q法拉第常数(F)代表每摩电子所携带的电P单位C/molQ它是阿伏伽L数NA=6.02214 ×1023mol-1与元电荷e=1.602176 × 10-19 C的积Q其gؓ96485.3383u0.0083 C/mol
故而，L的材料理论容量计公式如?
LiFePO4摩尔质量157.756 g/molQ其理论定w为：
同理可得Q三元材料NCM(1:1:1)(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 ) 摩尔质量?6.461g/molQ其理论定w?78 mAh/g,LiCoO2摩尔质量97.8698 g/molQ如果锂d全部脱出Q其理论克容?74 mAh/g.
矛_负极中，锂嵌入量最大时QŞ成锂_间化合物Q化学式LiC6Q即6个碳原子l合一个Li?个C摩尔质量?2.066 g/molQ石墨的最大理论容量ؓQ?
对于负极，?Si+22Li++22e- Li22Si5 可知Q?5个硅的摩质量ؓ140.430 g/molQ?个硅原子l合22个LiQ则负极的理论定w为：
q些计算值是理论的克定wQؓ保证材料l构可逆，实际锂离子脱嵌系数小?Q实际的材料的克定w为：材料实际克容?锂离子脱嵌系?× 理论定w
Q?Q电池设计容?
甉|设计定w=涂层面密度×活物质比例×zȝ质克定w×极片涂层面积
其中Q面密度是一个关键的设计参数Q主要在涂布和辊压工序控制。压实密度不变时Q涂层面密度增加意味着极片厚度增加Q电子传输距d大，电子电阻增加Q但是增加程度有限。厚极片中，锂离子在电解液中的迁U阻抗增加是影响倍率Ҏ(gu)的主要原因Q考虑到孔隙率和孔隙的曲折q同Q离子在孔隙内的q移距离比极片厚度多出很多倍?
Q?QN/P?
负极zL物质克定w×负极面密度×负极活性物含量比P正极zL物质克定w×正极面密度×正极活性物含量比）
矛_负极cȝ池N/P要大?.0Q一?.04~1.20Q这主要是出于安全设计，主要Z防止负极析锂Q设计时要考虑工序能力Q如涂布偏差。但是，N/Pq大Ӟ甉|不可逆容量损失，D甉|定w偏低Q电池能量密度也会降低?
而对于钛酔R负极Q采用正极过量设计，甉|定w由钛酔R负极的容量确定。正极过量设计有利于提升甉|的高温性能Q高温气体主要来源于负极Q在正极q量设计Ӟ负极电位较低Q更易于在钛酔R表面形成SEI膜?
Q?Q涂层的压实密度及孔隙率
在生产过E中Q电池极片的涂层压实密度计算公式Q?
而考虑到极片辊压时Q金属箔材存在g展，辊压后涂层的面密度通过下式计算Q?
涂层由活物质相、碳胶相和孔隙组成，孔隙率计公式：
其中Q涂层的q_密度为：
Q?Q首?
首效=首次攄定w/首次充电定w
日常生中，一般是先化成再q行分容Q化成充入一部分电，分容补充电后再放电，故而：
首效=分容W一ơ放电容?Q化成充入容?分容补充电容量）
Q?Q能量密?
体积能量密度(Wh/L)=甉|定w(mAh)×3.6(V)/Q厚?cm)*宽度(cm)*长度(cm)Q?
质量能量密度(Wh/KG)=甉|定w(mAh)×3.6(V)/甉|重量
参数详解
能量密度QWh/L&Wh/kgQ?
单位体积或单位质量电池释攄能量Q如果是单位体积Q即体积能量密度QWh/LQ，很多地方直接UCؓ能量密度Q如果是单位质量Q就是质量能量密度（Wh/kgQ，很多地方也叫比能量。如一节锂甉|?00gQ额定电压ؓ3.7VQ容量ؓ10AhQ则其比能量?23Wh/kg?
Ҏ(gu)2016q发布的“节能与新能源汽车技术，可以大概对动力电池发展趋势有一个概念，如上图所C，?020q_U电动汽车电池单体比能量要达?50Wh/kg?
功率密度QW/L&W/kgQ?
能量除以时_便得到功率，单位为W或kW。同样道理，功率密度是指单位质量Q有些地方也直接叫比功率Q或单位体积甉|输出的功率，单位为W/kg或W/L。比功率是评L池是否满电动汽车加速性能的重要指标?
比能量和比功率究竟有什么区别？
举个形象的例子：比能量高的动力电池就像龟兔赛跑里的乌龟，耐力好，可以长时间工作，保证汽Rl航里程ѝ?
比功率高的动力电池就像龟兔赛跑里的兔子，速度快，可以提供很高的瞬间电，保证汽R加速性能好?
甉|攄倍率QCQ?
攄倍率是指在规定时间内攑և光定容量（QQ时所需要的甉||它在数g{于甉|额定定w的倍数。即充放는（AQ?额定定wQAhQ，其单位一般ؓC(C-rate的简?Q如0.5CQ?CQ?C{?
举个例子Q对于容量ؓ24Ah甉|来说Q?
?8A攄Q其攄倍率?CQ反q来Ԍ2C攄Q放는ؓ48AQ?.5时攄完毕;
?2A充电Q其充电倍率?.5CQ反q来Ԍ0.5C充电Q充는ؓ12AQ?时充电完毕;
甉|的充攄倍率Q决定了我们可以以多快的速度Q将一定的能量存储到电池里面，或者以多快的速度Q将甉|里面的能量释攑և来?
L状态（%Q?
SOCQ全U是StateofChargeQ荷늊态，也叫剩余电量Q代表的是电池放电后剩余定w与其完全充电状态的定w的比倹{?
其取D围ؓ0~1Q当SOC=0时表C电池放电完全，当SOC=1时表C电池完全充满。电池管理系l（BMSQ就是主要通过理SOCq进行估来保证甉|高效的工作，所以它是电池管理的核心?
目前SOC估算主要有开路电压法、安时计量法、h工神l网l法、卡曼滤L法等Q我们以后再详细解读?
内阻
内阻是指甉|在工作时Q电流q电池内部受到的d?
包括Ƨ姆内阻和极化内阻，其中Q欧姆内d括电极材料、电解液、隔膜电d各部分零件的电阻Q极化内d括电化学极化电阻和浓差极化电阅R?
用数据说话，下图表示一甉|攄曲线QX轴表C放电量QY轴表C电池开路电压，甉|理想攄状态ؓ黑色曲线Q红色曲U是考虑到电池内L的真实状态?
囄QQmax为电池最大化学容量；Quse为电池实际容量；Rbat表示甉|的内阻；EDV为放늻止电压；I为放는?
从图中可以看出，甉|实际定wQuse<甉|理论上的最大化学容量Qmax?
׃电阻的存在，甉|的实际容量会降低。我们也可以看到Q电池实际容量Quse取决于两个因素：
攄甉| I 与电池内?R 的乘U，以及攄l止电压EDV是多?
需要指出的是电池内阻Rbat会随着甉|的用而逐渐增大?
内阻的单位一般是毫欧?mΩ)Q内d的电池，在充攄的时候，内部功耗大Q发热严重，会造成甉|的加速老化和寿命衰减，同时也会限制大倍率的充攄应用。所以，内阻做的小Q电池的寿命和倍率性能׃好。通常甉|内阻的测量方法有交流和直测试法?
甉|自放?
指在开路静|过E中电压下降的现象，又称甉|的荷电保持能
一般而言Q电池自攄主要受制造工艺、材料、储存条件的影响?
自放甉|照容量损失后是否可逆划分ؓ两种Q容量损失可逆，指经q再ơ充电过E容量可以恢复；定w损失不可逆，表示定w不能恢复?
目前对电池自攄原因研究理论比较多，ȝh分ؓ物理原因Q存储环境，刉工艺，材料{）以及化学原因Q电极在电解液中的不E_性，内部发生化学反应Q活性物质被消耗等Q，甉|自放电将直接降低甉|的容量和储存性能?
甉|的寿?
分ؓ循环寿命和日历寿命两个参数。@环寿命指的是甉|可以循环充放늚ơ数。即在理想的温湿度下Q以额定的充攄甉|q行充放电，计算甉|定w衰减?0%时所l历的@环次数?
日历寿命是指甉|在用环境条件下Q经q特定的使用工况Q达到寿命终止条?定w衰减?0%)的时间跨度。日历寿命与具体的用要求紧密结合的Q通常需要规定具体的使用工况Q环境条Ӟ存储间隔{?
循环寿命是一个理Z的参敎ͼ而日历寿命更h实际意义。但日历寿命的测复杂，耗时长，所以一般电池厂家只l出循环寿命的数据?
上图为某三元锂电池的充放늉性图Q可以看出，不同的充攄方式对电池的寿命影响不一P如上图数据，?5%-75%充放늚寿命可以辑ֈ2500ơ，x们所说的甉|充放。电池寿命这个话题我们以后还会深入讨论?
甉|l的一致?
q个参数比较有意思，即是同一规格型号的电池单体在成组后，甉|l在电压、容量、内阅R寿命等性能有很大的差别Q在电动汽R上用时Q性能指标往往达不到单体电池的原有水^?
单体甉|在制造出来后Q由于工艺的问题Q导致内部结构和材质不完全一_本n存在一定性能差异?
初始的不一致随着甉|在用过E中q箋的充攄循环而篏计，再加上电池组内的使用环境对于各单体电池也不尽相同Q导致各单体甉|状态生更大的差异Q在使用q程中逐步攑֤Q从而在某些情况下某些单体甉|性能加速衰减，q最l引发电池组q早失效?
需要指出的是，动力甉|l的性能军_于电池单体的性能Q但l不是单体电池性能的简单篏加。由于单体电池性能不一致的存在Q得动力电池组在电动汽车上q行反复使用Ӟ产生各种问题而导致寿命羃短?
除了要求在生产和配组q程中，严格控制工艺和尽量保持单体电池的一致性外Q目前行业普遍采用带有均衡功能的甉|理pȝ来控制电池组内电池的一致性，以g长品的使用寿命?
化成
甉|制成后，需要对电芯q行电充电，其内部正负极物质激z，在负极表面Ş成一层钝化层——SEIQsolidelectrolyteinterfaceQ膜Q甉|性能更加E_Q电池经q化成后才能体现其真实的性能Q这一q程UCؓ化成?
化成q程中的分选过E能够提高电池组的一致性，使最l电池组的性能提高Q化成容量是{选合格电池的重要指标。下图ؓSEI膜，像不像黑色的玫瑰花?
通过上面一些性能参数Q希望对大家有所帮助?
免责声明Q以上内容{载自中国化学与物理电源行业协会，所发内容不代表本^台立场。全国能源信息^台联pȝ话：010-65367702Q邮：hz@people-energy.com.cnQ地址Q北京市朝阳区金台西?号h民日报社
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SMM|讯Q据了解Q一家储能初创公司Sparkz从美国能源部树岭国家实验室(ORNL)获得了五电池技术的独家授权Q这五项技术的主要目的是提升能量密度以及减电池中钴含量，旨在加快电动汽R的生产和늽的储能解x案?
Sparkz公司成立?019q_创始人Sanjiv Malhotra其描述为“一家开发电化学储能技术的隐Ş公司”。该公司刚开始是为电p业开发移动便携式甉|?
当这些便携式甉|被成功应用于军设施后，该公司计划这些移动便携式pȝ扩大到全球住宅和商业领域Q真正解册源问题，改变Z有关能源的看法，他们可成q发电厂，生成可折叠太阌甉|板和型风力涡轮机，甚至可用来优化柴油发甉|?
该公叔R席执行官凯瑟ꐷ冯·伯格认ؓQ由于电池v火的多个例子Qh们越来越担心传统锂离子系l的安全性，但业内许多h仍然无法区分锂离子化学物质，她还_钴是有害的，而锂则不是，管已经采取了一些措施来降低钴基锂离子电?/a>带来的风险，但当有机会用低风险的LFP甉|ӞZ么还要致力于无谓的研发来降低高风险电池的风险呢？
与典型的钴基锂电池相比，LFP甉|h更长的@环寿命、更q攄深度、更快的充放电速率。SimpliPhi公司在LFP领域也有竞争Ҏ(gu)Q包括比亚_和sonnen。尽后者ƈ不设计或刉电池，而是开发了一个Y件^収ͼ购买其他刉商的电池来竞争住宅市场?
SPARKZ公司授权树岭开发的技术包括：
*高能量密度二ơ锂甉|Q这U高密度锂电池设计采用了新型的阴极和xl成Q克服了现有技术的能量密度限制Q实C更高效的可充는池?
*不含钴的层状氧化物阴极：低成本、不含钴的阴极材料是为开发改q的锂离子电池而研制的?
*用于锂离子电池快速充攄的含双亚胺锂盐的非水电解质：电解质是甉|中阴极和x通过交换电子来“交谈”的液体介质。这U新的电解质可以更快Cؓ锂离子电池充电，且在12分钟的充电过E中比其他电解质的充电能力提?3%?
*E_锂离子电池高定w阴极的早期过渡金属：q一创新改进了锂d阴极Q在阴极的相关位|替换了早期q渡金属Q即_q改变了锂的l成?
*甉|材料的规模化和加工：q种创新刉通过一pd的化学过E甉|材料可Ş成工业化生?
钴通常用于甉|的正电荷端，即阴极，开发不含钴的阴极是储能行业的一个重点，微锂电团队之前文章中提到的包括SimpliPhi在内的许多公司正致力于将钴从锂离子电池供应链中移除?
Ҏ(gu)拉首席执行官埃隆·马斯克也表示Q他希望公司电动汽R的钴使用量“几乎ؓ零”。这与早前报道的刚果钴矿山雇佣童工有部分关系?
树岭能源和交通科学部门表C，“要向拥有数百万辆电动汽车的甉|化世界迈q，钴是不可持箋发展的。?
如今Q无钴电池已得到生态化的应用。荷兰储能公司Lithium Werks已经目标瞄准了h市场Q包括游艇等船舶上用的甉|Q该公司打算在这斚w研究不含钴的锂电池的安全Ҏ(gu)?
此外Q另一个Sparkz研究的重Ҏ(gu)提高甉|的能量密度，q一点对电动车尤为重要。密度长期以来一直是电动汽R甉|的卖点，若提高每千瓦旉要大q增加电池重量，׃提高电动汽R的门槛，也会寚wE焦虑生媄响?
高能量密度还会对用于늽的锂d甉|产生影响Q尽这U媄响不像对电动汽R那样直接。业内h士认为，׃大多数锂d甉|的制造是由大型电动汽车行业驱动的Q高密度甉|的好处将渗透到固定储能行业?
]]>日本电子公司京瓷推出一ƾ住宅储能电池，该电池采用世界首创的半固态锂d甉|架构Q能够提高电池的l济性，加快了电池储能的h革命?
京瓷公司Uͼ半固态电池的材料成本比标准锂d甉|的材料成本减约40%Q制造时间则~短?/3Q因为在半固态电极中Q电解质与材料合Ş成了黏土状的料Q无需黏合剂，从而去除了惰性物质，减少了如q燥、溶剂回收、压延和电解质填充等处理步骤。独特的生工艺可以刉出比行业标准厚四到五倍的甉|Q从而减了寚w、铝和隔板的需求?
]]>同时锂电池设备行业分为很多子行业及子讑֤Q其中用滑环比较多的讑֤有方Ş半自动卷l机Q大圆柱自动L机，q有铝电池原料搅拌机Q这些设备上面一般都会用?-5个滑环导늎?
偲诺电子作ؓ一家专业的滑环生商解决了锂电池行业在q行中绕U和信号传输的问题，已有多款多系列的滑环应用于种多锂电设备中Q有I心轴滑环系列的Q多通道气电滑环pd{等?
]]>信号滑环在新能源行业中也作出很大的A献，它的主要功能?60度旋转不l线Q同时传输信号和甉|?
偲诺电子信号滑环]]>一Q在q行18650锂电池全自动点焊机的安装时必要安装牢靠Q安装完毕时应当q行全面村֊查，查看有无村֊的情况存在，一l发现必解决问题?
二，在安装点焊机时应该注意桶其他的装备或者是其他的设施保持一定的安全距离Q防止在日后的用中因距过劲而造成一些事故的发生?
三，在安?8650锂电池全自动点焊Z前必要查一下所有的雉件以及元器g有没有出现磕的情况Q将问题发现和处理在萌芽的状态之下?
四，在安?8650锂电池全自动点焊机前应该事先考虑到水源、电源以及气源的问题Q特别要注意的是q三U条件不能生交叉的怺q扰Q而且必须时刻保持\的畅通才可以?
萨瓦专注锂电池自动化生讑֤及自动化生U的定制生服务。广泛涉猎锂甉|、新能源汽R{十余个领域Q提供锂甉|生应用讑֤及生产线定制服务。萨瓦智能能够ؓ客户量n定做定制解决Ҏ(gu)Q提高客L产作业效率，实现锂电池业的自动化生产设备的替代与升U?
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注液机滑环的特点Q?
- ---q孔寸Q?~300mm
- ---路数Q?00?
- ---转速：500RPM以上
- ---液压与气动旋转接头可集电滑环
- ---安装?
q期Q南z理工大学的楼雄文教授在Angewandte Chemie-International Edition上发表题为“A Freestanding Selenium Disulfide Cathode based on Cobalt Disulfide-Decorated Multichannel Carbon Fibers with Enhanced Lithium Storage Performance”的文章Q报道了一UCoS2U米颗粒修饰的莲藕型纤l网l（CoS2@LRCQ作为SeS2的宿L料以提高锂的存储性能。该整体甉|׃l交联多通道的碳U维l成Q其中不仅可以容U高含量的SeS2Q?0wt%Q，而且保证了电子和d快速传输，因此实现高的定w利用率，?.2A/g甉|密度下可?015mAh/g?
【图文简介?/strong>
a) CoS2@LRC的合成过E示意图Q?
b) 相比于LRC/SeS2QCoS2@LRC/SeS2的优势示意图?
a-c) CoS2@LRC/SeS2甉|的FESEM表征Q图a内部是CoS2@LRC/SeS2甉|的照片，图b内部是CoS2@LRC/SeS2甉|的截面FESEM图；
d) CoS2@LRC/SeS2甉|的TGA曲线Q?
e) CoS2@LRC/SeS2甉|的TEM图；
f) CoS2@LRC/SeS2甉|的TEM囑֯应的元素mapping?
a) CoS2@LRC/SeS2甉|的电压分布曲U，甉|密度?A/gQ?
b) CoS2@LRC/SeS2甉|和LRC/SeS2甉|循环性能Ҏ(gu)Q?
c) CoS2@LRC/SeS2甉|在不同电密度下的电压分布曲U；
d) CoS2@LRC/SeS2甉|在不同电密度下的倍率性能Q?
d) CoS2@LRC/SeS2甉|的长循环寿命Q电密度ؓ5A/g?
【小l?/strong>
文章报道了一U具有良好集成特性的自支撑CoS2@LRC/SeS2甉|Q其h高含量的甉|性SeS2Q多功能的CoS2U米颗粒和导늚LRC|络l构。具体来_SeS2比S更具有反应活性；导电的LRC|络q一步确保了定w利用率ƈ且CoS2U米颗粒保证了良好的循环E_性。由于上qC势，CoS2@LRC/SeS2 正极材料h高的攄定wQ在0.2A/g (2.3 mg/cm2)甉|密度下电容可?015 mAh/gQ同时具有优异的倍率性能和长的@环寿命，可超q?00个@环?
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(1)可溶正极甉| q类甉|采用液体或气体正极材料，例如二氧化硫或亚酰氯， 它们可溶于电解质Q或作ؓ电解质溶剂。电池的工作取决于锂负极表面保护层的形成?该表面保护层是由锂表面和正极zL物质之间的反应所产生。该表面保护层能够阻止正?负极间的q一步化学反应（自放电）Q至可它们的反应速率降至极低。这cȝ池可?成各U不同的外Ş和结构（如高攄率和低放늎l构Q，而且定w范围极其宽广。一?可以刉成最大容量ؓ35AQh的较?yu)尺寸圆柱Ş甉|Q其中低攄率电池采用碳包式l?构，而高攄率电池采用卷l式Q胶Pl构。一般大型电池则采用q极板l构的方 形壳体，其容量可高达10000AQh。扁q_Ş或“薄饼Ş”结构也已设计成功。这些可?正极锂电池既能用于低攄率放电，也能用于高放늎攄。采用大的电极表面积的高 攄率设计时Q显C出光比功率特征，它能以比M原电池的输出甉|密度都要高的?密度进行放c?
(2)Z正极甉|W二c锂负极原电池不是采用可溶气体或液体物质Q而是采用Z 物质作ؓ正极。由于正极活性物质是ZQ电池内部一般无压力形成Q从而显CZ必实施气 密性密的优点Q但它却不具各可溶正极电池的高放늎性能。这些电池一般作Z攄?直至中放늎应用Q例如存储器备用甉|、安全防护设备、便携式电子器具、数码相机、手 表和计算器以及小型照明灯{。扣式、扁形和圆柱形电池适合低放늎和中{放늎的应 用。正如表14.1列出Q在锂原甉|中大量采用各U不同的Z正极。固体正极电池的攄 不如可溶正极甉|那样q稳Q但以低攄率放甉|Q其定wQ体U比能量Q可高于锂／二氧 化硫甉|的容量?
(3)Z电解质电池这些电池公认有极其长的贮存寿命Q贮存时间可过20q_但只能以微安U的极低攄率放c这些电池可应用于存储器备用甉|、心脏v搏器以及cM 要求电、长寿命的设备?
]]>有一ơ我的朋友看着我桌面的摄像机电池说“看你摄像机甉|的比我移动电源大q么多，怎么定w只大一点点。”这个移动电源是5200mAhQ大块头的摄像机甉|只有6600mAh?/p>
ZU，摄像机锂甉|臛_是移动电源的两倍，但从数字上看6600l没?200的两倍，Nq块甉|里面是空的？l没有。里面放的是砖头Q保证不是?/p>
其实如果q两块电池同h手机甉|的话Q那他们的容量大还是可以用mAh来进行比较的。但如果他们不是同类型的产品的话Q直接这么对比可能就错了。它们不都是锂电池吗Q不都一样吗Qؓ什么不可以比？虽然同样是锂甉|Q其实这两块甉|的电压是不一LQ也是׃电压的原因，所以单U比mAh数字的大是没有可比性的?/p>
通俗点讲甉|定w的物理意思就是指该电池能够容Ux释放多少电荷Q我们常用AhQ安Ӟ或mAhQ毫安时Q来表示?/p>
Ҏ(gu)甉|的定义式QI=Q/t Q可知Q=ItQ电I的单位时mAQ毫安）Qt代表的是旉Q单位hour(?Q因此我们的甉|定w单位׃ؓmAh?/p>
也就是说如果一块电池容量表C?000mAhQ如果他工作时的甉|?00mAQ则理论上可以供电?0时?/p>
不过从公式中我们可以看到Q=ItQƈ未涉及到电压Q因此这一单位只能说明甉|内部能够容纳多少库仑的电荗但不能说明q个甉|能够做多的功， 以及甉|可提供的臛_功率是多。不同类型的产品的工作电压是不同的。因此我们有常常会看到在mAh的旁边还会有一个以Wh为单位的数字。电池可做的?W=UIt=UQQ电压U *甉|I的单位ؓWQ瓦Q，因此甉|里的W用Wh来表C，它表C电池能够做多少的功?/p>
Wh它是和电压、电、时间成正比关系的量。而mAh通常作ؓ甉|充、放늚指标Q它是和甉|的充Q放Q电甉|、时间成正比的指标，要让它和Wh有可比性或可换性，q必ȝ道电池的电压。简单来说Wh=mAh/1000*电压?/p>
而刚才上面说?600mAh的电池的电压?4.4VQ?4.4*6600=95.04WhQ那们他全部释放可做的功是6.6*14.4*3600=342144焦耳的功?/p>
而一般手机电压ؓ3.7Q因此上面的5200mAhUd甉|理论上可做的功ؓ3.7*5200=19.24WHQ?.7*5.2*3600=69264焦耳的功?/p>
q样的对比讲解大安明白了吧Q所以以后买锂离子电池时一定要注意电压哦，不要被大数据l骗了！
]]>“当锂电池第一ơ充甉|Q它们在W一个@环就损失了高?-20%的能量”，杨远说道Q“通过l构的改q，我们已经能够避免q种损失。同Ӟ我们的方法在增加甉|寿命斚w有巨大潜力，有望应用于便携式电子讑֤和电动汽车。?
在被生出来之后的第一ơ充甉|_锂电池中的一部分电解质会因还原反应，从液态变为固态，q着在电池的负极上。这个过E是不可逆的Q会降低甉|的存储能量?
在现有的甉|刉技术下Q这一q程来带的损q?0%Q但是对于具有高定w的下一代负极材料，例如，损耗则达?0-30Q，q是大大降低电池的实际可用定w?
Z补偿q样的初始损耗，传统的方法是在电极中加入某些富锂材料。然而，׃q类材料大多在空气环境中不稳定，因此必须在完全没有水分的q燥I气里制造，故而大q增加了甉|的制造成本?
矛_/PMMA / Li三层甉|在电池电解质中浸?4时之前Q左Q和之后Q右Q的Ҏ(gu)?
在浸入电解质之前Q三层电极在I气中是E_的。浸泡后Q锂与石墨反应，颜色变黄?
杨远开发的q种三层甉|l构则确保了甉|完全可以在普通空气环境下完成刉?
首先Q他使用了一层“PMMA”（卛_见的有机ȝ材料Q，来隔l锂与空气和水分的接触；然后在PMMA聚合物上加一层h造石墨或纳c颗_等zL材料；最后，他让PMMA聚合物层溶解在电池电解质中，从而将锂与甉|材料导通?
杨远解释_“这h们就可以避免不稳定的锂和锂化甉|间的I气接触。采用该l构的电极可以在普通空气环境下完成Q更Ҏ(gu)实现甉|甉|的量产。?
三层l构甉|的生产过E： PMMA在初始状态下保锂不会与I气中的水分发生反应。当PMMA被电池电解质溶解后，矛_与锂接触以补偿由于电解质的还 原而引L初始损耗。图片来源：哥u比亚大学
杨远的方法将现有矛_甉|的损耗从8%降低?.3%Q将电极的损耗从13%降低?15%Q?负数表示׃d了新的锂材料Q导致电池的定w教初始状态还有了增加Q。过量的锂可以补偉K后@环中的容量损失，因此可以q一步增强电池的循环寿命?
锂离子电池的能量密度Q或者叫定wQ在q去?5q中一直保持着5-7%的年增长率，而杨q研I成果给q一步提高这个增长率提供了可行性方案。他的团队现在正在努力减PMMA涂层的厚度，以降低其在锂甉|中的比例更低Qƈ争取实现工业化生产?
耉大学的化学助理教授王_“三层电极结构的设计十分巧妙Q能够在普通空气环境下生含锂金属的电极。电极的初始库仑效率一直是锂离子电池行业的一大难题，因此q种单有效的补偿技术必引起h们极大的兴趣。?
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该技术采用纯阳极，取代了锂d甉|传统上所使用的石墨阳极，从而锂离子电池的lg储存定w增加?0倍，整个甉|的储存容量则提升?0%。然而，采用晶的问题在于当甉|充电时会随之膨胀Q得组件的寸增加三倍，而可能ɼ层变脆QƈD甉|材料裂?
ECN使用以等d为基的奈cx术，硅柱排列在铜箔上，从而ؓ可能发生的膨胀现象创造够的I间Q让甉|得以保持E_。针对商业化应用Q这一层最l约需要薄?0微米Q这几乎要比一张纸更薄10倍?
ECN的研Ih员Wim Soppe?2q前开始开发薄膜太阌甉|Ӟ׃直在探烦q种材料。他表示Q“对于太阌甉|来说Q这U材料ƈ不稳定，但我们发现这Ҏ(gu)术对于锂d甉|来说极具发潜力。?
ECN的技术{Uȝ理Sjoerd Wittkampf表示Q全世界都大力投入研IӞ期望q一步改善锂d甉|。“在q方面，几乎每隔几星期就会有重大H破发布。这些新发现通常x于仅能在实验室环境下q行规模生产的材料。?
“而让ECN的开发成果如此被看好的原因在于：用于大量生q种材料的技术近在咫，因ؓ它就cM于目前用于太阌甉|的生产制E。我们认为，q将有助于ؓ我们带来独特的优ѝ在LeydenJar Technologies成立后，我们{U这Ҏ(gu)术，最lƈ使其上市Qؓ甉|产业与创投业?VC)之间L最佛_合?
LeydenJar Technologies共同创办人Chris TIan Rood表示Q“由于锂d甉|的应用普遍，新成立的公司专注于三个主要的市场领域，即电动R(EV)、消Ҏ(gu)电子，以及可再生能源储存。?
“目标是为大型电池制造商提供技术。在未来的示范工厂中Q我们希望ؓW一批客L产硅xQƈ展示q项技术在量时的竞争力。?
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据俄|斯卫星|?0?9日报道，俄罗斯、法国、瑞典和希腊U学家合作开发出一U工业技术来提纯矛_烯，新方法让矛_烯更E_Q即使接触臭?0分钟之久也“毫发无伤”。研Ih员表C，该成果是U米电子学技术领域的一w要进步，大力促q该领域的发展?
矛_烯是一U比头发丝细100万倍的锂电材料Q由排列成蜂巢结构的单层_子组成，h高的导甉|、耐用性和延展性等Q可用于刉多U纳c电子学讑֤。在生q程中，聚合物涂层残渣会“污染”石墨烯Q降低其内部载荷子的动性。热退火、等d去胶以及化学溶剂{方法能去除聚合物残留，但同时会削弱矛_烯的U度。其中，最常用的一U提U方法是使用臭氧Q这一Ҏ(gu)虽然反应性很高，但臭氧在破坏聚合物残余的同时Q会在石墨烯内造成~陷Q导致其性能弱化?
鉴于此，俄罗斯国立核能研I大学莫斯科工程物理学院QMEPhIQ的U学家用高温碳化硅QSiCQ的升华物，成功得到了拥有高度稳定性的矛_烯，q种矛_烯与臭氧接触过10分钟性能不变Q而普通石墨烯在同L环境下三到四分钟׃性能受损?
Zq一步核查试验结果，希腊、法国和瑞典的科学家Q通过计算机徏模厘清了Z_—石墨烯在暴烈的氧自由基的作用下仍能“毫发无伤”，且更加稳定：新石墨烯非比d的稳定性显然与_基座上外g矛_烯的_糙度较低有兟?
最新发现有助于更好地提U石墨烯Q从而获得拥有稳定电学属性的高质量工业石墨烯?
]]>q日Q中国科学院大连化学物理研究所承担的国家?63计划”先q能源技术领域“新型锂化学储能电池的关键技术研I”课题在北京参加了由U技部高技术中心能源处l织的技术验收。科技部高技术研I发展中心负责h、验收专家组成员、课题负责h陈剑以及N参与单位成员{参加了会议。专家组听取了陈剑的工作汇报Qƈ审阅了验收材料，一致同意该N通过技术验收?
在课题实施期_大连化物所锂硫甉|研发团队d了一pd甉|工程技术难题，在电池关键材料、关键部件、电池及甉|l技术等斚w取得一pd成果。锂电池具有优异的高比能量{特性，广泛应用于无h机、电动汽车、智能微|储能电站等民用及国家安全领域。大q化物所开发的h自主知识产权的“高比能量、大定w锂硫二次甉|及电池组”是目前已报道的国际上比能量最高的锂硫甉|和电池组?
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随着消费cȝ子品市场的持箋火热Q?a href="http://www.19841.cn/news/" target="_blank">锂离子电池市?/a>发展q猛Q不仅其应用范围和数量不断扩大，单只甉|的能量也来高。而不断爆出的锂电池安全事故，也得h们越来越x锂电池的安全性?
管针对锂电池的安全Q国际和国内多项标准都提Z要求Q如锂电池运输要求（UN38.3Q、移动电话用甉|规范QGB/T18287-2013Q、便携式密封蓄电池安全要求（IEC 62133-2012Q等Q但是这些标准要求都不具备国家强制性（如UN38.3仅对q输领域适用Q。一直以来，我国都在U极制定锂电池安全要求的强制国际标准?
锂电世界讯，2014q?2月，中国国家标准化管理委员会发布?7号国际标准公告，正式颁布了GB/31241-2014《便携式电子产品用锂d甉|和电池组安全要求》。从标准代号GB可以看出Q该标准为国家强制性标准，q且该标准将?015q??日正式实施?
Ҏ(gu)GB/31241-2014《便携式电子产品用锂d甉|和电池组安全要求》，凡是W合“不过18kg的预定可׃用h员经常携带的Ud式电子品”用的锂离子电池和甉|l，均需要执行标准给出的强制性要求。标准适用的便携式电子产品包括但不限于便携式办公品如W记本电脑、PDA{，Ud通信产品如手机、无l电话、蓝牙x、对讲机{，便携式音视频产品如便携式电视机、便携式DVD播放器，MP3播放器、摄像机、照相机录音W等Q以及其他便携式产品如电子导航A、数码相框、游戏机、电子书、移动电源等{。按照标准原文，“上q所列D的便携式电子产品q未包括所有的产品Q因此未列出的品ƈ不一定不在本标准的范围内”，也就是说Q未来的可穿戴式电子产品使用的锂d甉|和电池组也可能需要满标准的要求?
新颁布的国家强制标准Q除了综合采U_国内外甉|标准Q如UL、UN、IEC{）中的成熟安全试目外，q对热滥用、外部短路、跌落、过充电{测试项目进行了修改完善Qƈ补充了保护电路、标识耐久性等要求Q特别是针对甉|l的保护电\也提Z相应的安全要求和具体试验Ҏ(gu)Q应该说q是目前国内外对于便携式锂离子电池最为全面的一安全标准。这也得这Ҏ(gu)准初颁布卛_发行业的极大x?
据了解，该标准归口及W一赯单位Z国电子技术标准化研究院，是工业和信息化部直属事业单位。中国电子技术标准化研究院将?015q?月下旬在深圳和上两地组l召开针对新标准的宣诏和培训，会议接受C会报名。届时将有众多锂甉|行业厂家、检认证机构和讑֤刉商p一堂，共同虚席了解锂电池行业新的准入标准?
]]>层状富Ni正极材料h高可逆容量、低自放甉|能和低成本优势Q被认ؓ是最有潜力的Li+甉|正极材料。然而，材料l构不稳定、容量衰退和安全性差{问题，ȝ了富Ni正极材料的实际应用。当Ni含量大于80%Ӟ富镍正极易与I气中的水分和CO2反应Q在材料表面生成Li2CO3、LiHCO3、LiOH{残Li化合物。残Li存在不仅D材料不稳定和电化学性能衰退Q还造成甉|安全问题。本文首先综qCDLi化合物的形成机制及其危害Q再探讨了水z过E中的水z温度、时间、干燥温度等因素Ҏ(gu)料性能的媄响，qqC水洗造成l构衰退和容量衰减的机制。此外，q论qC其他去除DLi化合物的Ҏ(gu)Q特别是无水z表面包覆的Ҏ(gu)在去除残Li化合物媄响方面呈现出巨大应用潜力?br />]]>
![京?号可充电锂电? />
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1.标称Q标准）电压Q电池在推荐的标准状态下工作Ӟ能稳定输出的电压?
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2.最高电压：一ơ性电池出厂时或可充电甉|l束充电时可能达到的最高电压?
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3.定wQ电池在某种状态下攄Ӟ输出甉|与输出时间的乘积Q用毫安时QmAhQ表C。例如标U电?.5伏的5号锌锰电池用75Ƨ的电阻攄Q放는约?0毫安Q至l止电压0.9伏，可工?3时Q在此种工作状态下的容量约?0QmAQ?3QhQ?860mAh?
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同一U电池的定w是随工作状态而变化的Q放는越大，q箋工作旉长Q容量越。例如前q?号锌锰电?毫安电放电，定w可以高达1100mAhQ工?20时Q，而在380毫安大电放甉|Q容量仅?50mAhQ每天工?分钟Q篏计工?8分钟Q。厂家公布的定wUCؓ额定定wQ是厂家在特定的试验条g下测定的Q因此判断某U电池容量是否够用，首先要知道厂家的试条gQ还应当比较厂家的测试条件与我们实际的用条件有何异同?L池在相机上的使用条gl常比厂家的试验条g更ؓ苛刻Q例如多?L性电池的试甉|都比自动调焦的相Z使用的^均电低Q测试的l止电压又定?.9伏，因此实际使用时的定w大大低于额定容量?
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4.抗泄漏性：在各U恶劣的存储与用条件下Q防止电池漏液的能力?
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5.大电放电能力：大电放늚能力强Q可能提供的甉|大、大甉|攄时的定w下降少?
</p>]]></content><pubDate>2014-05-04 14:05:43</pubDate></item><item id=](http://www.19841.cn/file/upload/202406/24/090719731.png)
利用E土氢氧化物在性溶液中极低的溶解性的特点Q用一U特D的电化学方法，成功地在锌电极上沉积了一层牢固的E土氢氧化物膜。ؓ了验证膜的实际作用，针对性地设计了一U电化学分析Ҏ(gu)Q以此来验证膜对锌电极放电物ZnQOHQ言一在碱液中的溶解性的影响Q得C令h满意的实验结果。ؓE土元素在化学甉|中的应用提供了一定的理论基础和实验依据。实验部?。成膜技术在一个普通的三电极体pMQ以Pt为阳极，锌ؓ阴极Q含有稀土元素的酸盐溶液ؓ电解Ԍq行恒电电解，随着锌电极表面HQ的不断析出Q其表面附近电解液层中的OH一度逐渐升高Q这时稀土阳d和OH一发生l合而沉U，从而Ş成一层膜?
只要掌握合适的电解条gQ即可以保证E土膜的完整和致密Q同时保留够的I隙Q以此来保证让电化学反应所必须的OH一通过的同时又LZnQOH?的通行。电解液中ZnQOH玫一度的分析ؓ了研I稀土氢氧化物膜寚w甉|攄产物锌酸根离子在液中溶解性的影响Q我们利用电化学分析的方法，自行设计了一U能q速准地量溶解于溶液中的锌酸根d度的方法。具体做法如下：先将锌电极作为阳极，qx金电极ؓ阴极q行恒定电量Q?0mA恒电电?0minQ电解，然后Q取出锌甉|Q将金电极l浸泡在液中约smin。这Ӟ׃Zn一Au微电池的形成Q沉U在Au上的锌会完全溶解到碱液中QAu表面恢复光亮。这Ӟq锌电极表面的锌已l全部{Ud液中。在此碱液中Q以金电极ؓ研究甉|Q铂甉|为对甉|QHg/HgO为参比电极进行阴极扫描，可以得到明显的锌的阴极沉U峰。从电化学原理可知，峰电与锌酸根离子浓度成正比?
因此Q可以根据峰甉|的大来表征溶解的锌的多，用上q方法得到标准浓度的阴极扫描曲线和峰甉|Ҏ(gu)度的标准曲线。我们用上述Ҏ(gu)q考察了未镀膜和镀膜的qx锌电极和多孔锌电极的攄产物溶解性差别。用l典的铬黑T一EDTA滴定法验证了上述Ҏ(gu)的可靠性。具体做法如下：取含锌酸根离子的溶液5mL于锥形状瓶中Q加?0mL蒔R_用（l+1Q盐酸和6。smol/L的KOH溶液调节pHUؓ10Q加?0mLNH3一NHQCl~冲溶液?滴显色剂Q然后用o。olmol/L的EDTA滴定Q当紫红色变成纯蓝色时即到终炏V标准溶液的电化学测量和滴定量l果比较见表1。扭?电化学分析法和化学分析法的比?234标准度Qmol/LQ?。分析方法的可靠性由图（略）可以看出峰电与锌酸Ҏ(gu)度有着良好的线性关p，而且?表明量l果和传l滴定法一致。说明作者所用的电化学分析方法可靠?
E土氧化物膜的作用电解沉U稀土氢氧化物膜的作用原理，是利用膜的作用把锌的攄产物ZnQOH片一L在膜内，q样卛_保证甉|在充甉|Q容量不失。因此，可以通过放电后q锌电极表面迁Ud液中的锌酸根的量来评h(hun)膜的作用。由qx锌电极在恒电量电解后溶解于碱液中的ZnQOHQ夏一图知，镀膜后Q阴极电峰明显减小很多。对多孔锌电极的情况Q这旉膜后的锌甉|已经不到ZnQOH对一沉积峎ͼ而只有析氢电出现。说明稀土膜几乎把所有的ZnQOHQ才一都挡在了膜内。这对电池的充电大有好处Qƈ且实验中作者还观察到镀膜后Q锌甉|上几乎没有锌枝晶的生ѝ?
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法国电力公司与法国煤气公司联手推Z固定式燃料电池热电联供示范项目。这是迄今ؓ止在法国安装和运行的W一台固定式燃料甉|。固定式燃料甉|被安装在巴黎东南?0公里处的榭尔市。燃料电池生产的200kW电能?00kW热能均提供给法国电力公司和法国煤气公司圣芒d市服务中心经营的低压热电联供|络Q确保了该市部分市区的电力和清洁热水的供应?
Z选择榭尔市的某个区域安装固定式燃料电池的原因在于Q该Zh口稠密，q同旉要电和热水的供应。另一斚wQ该区域现有的供热网l适合于燃料电池的q网。由燃料甉|生的电能和热能通过该区的热电联供网lؓ用户提供服务。此外，该区域比较嘈杂，特别是夜晚，燃料甉|不会产生噪音污染的优性可以得到很好的体现。这是法国电力公司和法国煤气公叔R择榭尔市实施燃料电池示范项目首先考虑的问题。榭市政府对燃料电池示范项目给予积极的支持Q不仅ؓ该项目提供了所需的土圎ͼqؓ目的实施提供了很多方便条g。就安装条gaQ榭市热电联供|络的供热网l的压力?_通过中间站把压力降低到毫巴。连接低压供늽l的燃料甉|通过/6 C76变压器向附近居民供电。以热交换器回收生模块产生的热能。电池的生模块的设计应便于从外部直接安装。在榭尔市，Z专门修徏了一所建筑物，以便于燃料电池的整体吊装。该建筑设计q程与榭市政府充分交换了意见，使该建筑物同时成Zq行声学研究的场所?
燃料甉|的运行不需要配|专门的值班人员Q因|完全自动化q行Qƈ可以q行q距遥控。一套监控系l对燃料甉|q行Q?时的监控。仅仅在q行l护作业时才需要专业技术h员到场。固定式燃料甉|的应用前景固定式燃料甉|可以作ؓ地方各种电力和热能生产技术的替代技术，如可以代替内燃机和燃气轮机等Q但其能源效率远高于它所代替的技术，而且会环境状况得到较大的改善。目前，Z需要认真做好的工作是：对燃料电池效率的客观评h(hun)Q采用燃料电池的必要性和可行性研IӞ燃料甉|的寿命周期分析和研究Q运行和l护费用的测；保所提供的电力和热水的质量等。榭市市民是先q的燃料甉|技术的法国W一批受益者。但是，q今为止单位电力的投资仍然很高，差不多每千瓦额定功率为D万法郎。而且几乎不存在同cȝ争者。看来，只有大幅度降低单位电力的投资Q燃料电池才可能h光明的发展前景。目前，装蝲式燃料电池的研究与开发工作取得了U极的进展，而且汽R用燃料电池的大批量生产将有助于大q度降低成本。目前，固定式燃料电池的重要贡献在于使电力生产分散化?
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国内外学者再资源化废旧干甉|的方法可归结为干法和湿法两种Q这两种Ҏ(gu)存在讑֤费用高、操作条件苛刅R能量消耗大、品附加g{明昄~点。因此有人提出用水热法来提取性电池中的有h分锰锌铁氧体。锰锌铁氧体又称性陶P是一U高附加值的高新技术品，在通信、传感、开关电源和头工业中有着q泛的应用?
取一节废旧聚能环南孚5L性锌锰电池，剥去甉|钢壳外面的包装ƈ锯下甉|负极端子及相q的负极集电体，用一定浓度的酸q加人适量的双氧水溶解Q待溶解完全后，溶液煮沸回一时以除d余的双氧_用原子吸收分光光度计溶液中金属d的质量浓度，补加适量的硫怺铁，酸锰和酸锌，佉K属离子L度达到预倹{在搅拌状态下沉淀(wn)剂NaOH加hCq溶液中Q调节pHgؓ8一11之间Q然后将其全部{Ud高压釜中Q填充度?0%Q在讑֮的反应条件下q行水热反应。水热反应完成后Q冷_qoQ用ȝ子水和无水乙醇洗涤，?05℃左叛_燥后卛_U米晉锌铁氧体产品?
目前Q对废旧性电池再资源化最佳的解决Ҏ(gu)在研究中?
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锂电世界讯：日前Q《可再生能源发展基金征收使用理暂行办法》已出台Q暂行办法中可再生能源电h(hun)附加的征收标准翻倍上调，现已调至8?千瓦Ӟq是l?009q?1月v调至4?千瓦时后的第二次上调?
d后全年征收达380亿，满补脓(chung)需?/strong>
据了解，q次可再生能源电价附加征收标准的d提高，意味着国家加大了对可再生能源的支持力度。目前执行的可再生能源电价附加标准ؓ4?千瓦Ӟ发改委能源研I所研究员王斯成此前曾测可再生能源电h(hun)附加每年可征?00亿~110亿元左右资金。据他说Q?010q可再生能源补脓(chung)需求已l超q?20亿元Q而今q的资金肯定不够Q因此有必要提高可再生能源电价附加的征收标准?
数据昄Q全q中国发电量辑ֈ41413亿千万时Q而此前国家能源局公布的数据显C，今年?1月䆾全国全社会用电量42835亿千瓦时。有业内专家Ҏ(gu)数据做了单测，Ҏ(gu)新的征收标准Q按今年?1个月的用电量计算Q将征收过350亿的可再生能源电价附加费Q全q征攉能超q这一数字Q简单估后全年征收或达380亿，能满目前补贴可再生能源的需要?
蓄电池销量看?/strong>
q一暂行办法的出収ͼ不仅推动了可再生能源的应用化q程Q同时必带动蓄甉|行业的快速增ѝ目前，可再生能源的U种利好必将带来储能需求的高速增长，蓄电池也迎来新的增长拐炏V?
目前Q国内蓄甉|的销量仍集中在传l蓄甉|领域Q新能源储能甉|和电动R用动力电池销量仍难以涨潮Q主要是新能源业推动进E较慢，难以形成规模化。而此ơ可再生能源的利好将可能规模化，从而带动储能电池的发展。目前我国储能电池在技术上已取得了很大的突_但未来技术仍是发展重心，其随着新能源业的不断壮大成熟Q储能电池技术在很大E度上决定了新能源应用化q程的速度?
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