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锰锂电池电极反应?

电池 2024-09-24 01:19

一、锰锂电池电极反应?

锂锰电池电极反应式:(-)Li/LiClO4—PC+DME/MnO2(+)

电池负极反应:Li→Li++e

正极反应:MnO2+Li++e→MnO2(Li+)

总反应:Li+MnO2→MnO2(Li+);

锂锰电池是目前使用最多锂纽扣电池,最早称为水银电池,因为污染和电容量之故现在已逐渐被锂-锰配方取代,基本电压为3.0V,最高电容量可达1200mAH。

锂锰电池又称锂-二氧化锰电池,以经过特殊工艺处理的二氧化锰为正极活性物质,以高电位、高比能量的金属锂为负极活性物质,电解液采用导电性能良好的有机电解质溶液,电池结构有全密封和半密封两种组成形式。

二、锂电池三电极原理?

锂电池有三个电极是因为:

      B+、B-分别是接电芯正极、负极;P+、P-分别是保护板输出的正极、负极;T为温度电阻(NTC)端口,一般需要与用电器的MCU配合产生保护动作,这个端口有时也标为ID,意即身份识别端口。NTC(T端口)的作用:

      当电池工作时,没有发生过充、过放或过流、短路等情况,而是由于工作时间太长,导致电芯温度上升(比如平常我们在用手机煲电话粥)很快。

     而NTC电阻紧贴电芯监测电芯温度,随着温度上升NTC阻值逐渐下降,用电器CPU发现了这个变化,当阻值下降到CPU设定值时,CPU即发出关机指令,让电池停止对其供电,只维持很小的待机电流,达到保护电池的目的

三、锂电池铝电极焊接方法?

(1)将所述固定点焊头、所述活动点焊头与点焊机相连;

(2)调整所述间距调整装置,以调节所述固定点焊头、所述活动点焊头之间的间距;

(3)将待焊接一个锂电池铜电极、另一个锂电池铝电极平行相对放置在所述固定式焊头和所述活动点焊头之间,将镍合金片或镍合金条放置在所述锂电池铜电极、锂电池铝电极之间,并由所述锂电池铜电极、锂电池铝电极在平行相对状态下夹紧贴合;

(4)在所述压力驱动装置驱动下所述所述活动点焊头将夹紧贴合的所述锂电池铜电极、镍合金片或镍合金条、锂电池铝电极压向所述固定点焊头;

(5)所述点焊机输出次级电压和电流,次级输出电压为2.3~10v,次级输出电流≥800a,同时控制次级电压和电流释放时间在200~300ms。

四、锂电池电极最佳焊接方式?

①波峰焊接:本质上是超声焊和激光焊结合;

②超声焊接:这种方法好处是焊接简单,但是要占用较多空间,模组的体积成组效率会较低;

③激光焊接:目前这种方法是应用最广泛的,但是结构上稍有不同;

④异种金属激光焊接:这种焊接方式成组效率也很高,生产速度快。

五、锂电池电极制备工艺要求?

一、材料理化性能定义及描述

比表面积(m2/g):指材料单位质量粒子所具有的表面积。(测试方法:计算单位重量的材料所吸附的氩气体积)。粒径(µm):材料颗粒大小的描述,指材料粒子的直径大小。D50则描述材料平均粒径大小。振实密度(g/cm3):材料通过一定机械振动所得单位质量所振实下去的体积。

另外,还有材料本身结构、外观型态、放电容量、容量效率、杂质含量等也是各项材料性能制约因素。

二、电极中的各种材料及其基本用途特性

1、导电剂类

碳墨类导电剂,属无定形碳,导电性能良好,有强吸附性,比表面积大,约为60-100 m2/g,其本身没有容量。人造石墨类导电剂,导电性较碳墨类稍差,但比表面积较小,为10-30m2/g,本身有容量,约为290mAh/g,其加工性能较好。另外还有天然石墨类,因其本身导电性良好,也可作为导电剂,又因本身容量较高,也可作为负极材料。而纳米级碳纤维,导电性能良好,加工性能良好,但价格昂贵。

2、电极材料

就一般锂离子二次电池而言正极材料:钴酸锂,本身克容量135-150mAh/g,压实密度3.65-4.00g/cc,LiCoO2为正极的锂离子电池具有开路电压高、比能量高(理论比能量1068Wh/kg,理论容量274mAh/g)、循环寿命长、能快速放电的特点,但价格贵。负极材料:人造石墨、中间相碳微球、天然石墨改性类等等。普通人造石墨:克容量290-310mAh/g,压实1.45-1.55g/cc。中间相碳微球:克容量310-320mAh/g,压实1.55-1.65g/cc。天然石墨改性:克容量320-340mAh/g,压实1.55-1.65g/cc。

3、胶类

对于俗名为PVDF的高分子胶来说,其化学名为聚偏氟乙烯,其粘度的大小受分子量、官能团位置及加工工艺影响。一般来说,对于相同加工工艺、相同官能团位置,则其分子量越大其粘度越高,但随着粘度的增高,其对浆料的沉降现象也就更为明显。而CMC和SBR则为水性体系中所配合使用的胶。CMC(羧甲基纤维素纳):白色或微黄色粉末,本身有粘接性能,但在水性体系中其最基本作用还是分散材料及SBR。SBR(丁苯橡胶乳 ):白色带浅蓝色乳状液体,高分子化合物,与CMC混合使用,其粘接性能较好。

三、电池表现良好性能需要满足的几个条件

对于材料来说,要使其表现出良好的性能,无非要达到以下几个条件:1、材料本身结构的完美性,颗粒大小的均一性,颗粒外观的平滑性; 2、活性物分子在电极中的均一散布; 3、活性物分子与导电剂的良好接触; 4、顺畅地传导网络; 5、与电解液良好的浸润程度; 6、针对各种材料性能的良好工艺条件。

四、搅拌方法及顺序

1、搅胶

PVDF:按照所要配置的浓度称取足量的PVDF干粉,放入干燥烘箱内,以70-80度恒温烘烤60-120min,再称取足量的NMP入配胶容器中,将容器固定,再匀速分散地将PVDF干粉加入容器中,边搅动边溶解,直到加完PVDF干粉,将容器尽量密封,搅拌3-4h,待干粉完全溶解,可慢搅以除去胶中的气泡或是将其溶液倒入固定容器中,密封静置一段时间即可。此胶忌水,其浓度一般为12%。

CMC:方法步骤基本同上,只是该溶液体系为水性,其溶剂为去离子水而非NMP,且该溶液体系浓度一般为2-3.5%。

2、搅油性材料

将材料取足量于160度真空烘箱真空烘烤4h,取出材料待其冷却后再行搅拌,一般步骤如下:

2.1 加入导电剂SP,用足量NMP将其润湿,并快搅10-20min。

2.2 向第一步中加入其它导电剂,快搅10-20min。

2.3 加入活性物及胶,用勺子搅拌,后将其置于搅拌器上高速搅拌,直至看到浆料表面较为光滑,转而将其固定于搅拌器上搅拌2h(此步要求浆料要高速稠搅,达到分散之目的)。

2.4 调节其固含,慢搅30min以便除尽汽泡。

2.5 取下浆料,过滤。

3、搅水性材料

3.1 加入导电剂SP,用少量NMP将其润湿,并搅拌10-20min。

3.2 向第一步中加入其它导电剂、活性物及CMC与适量的H2O,用勺子搅拌,后将其置于搅拌器上高速搅拌,直至看到浆料表面较为光滑,再将其固定于搅拌器上搅拌1.2-1.5h(此步要求浆料要高速稠搅,达到分散之目的)。

3.3 向第二步中加入适量的H2O调节稀稠。

3.4 向上一步浆料中加入足量的SBR,中速搅拌至SBR完全溶解,大概30min左右。(加SBR时要求低温慢速)

3.5 加入浆料含水量10-15%NMP(含第1步中加的NMP),慢搅除气泡,30min左右。

3.6 取下浆料,过滤。

五、实验过程中常见问题、解决方案及影响

1、烘料目的、时间及温度。电极材料:为除去其中的水份、油脂及尘灰,烘烤条件一般为160度4H。胶:主要除水份,烘烤条件一般70-80度烘烤60-120min。草酸:除水份及结晶水,烘烤条件一般70-80度烘烤30-60min。

2、导电剂的使用原则。导电剂一般混合使用,采用取长补短法则。

3、导电剂添加量对电池的影响。导电剂加少对容量、循环、平台、高低温放电性能及大电流放电、安全性能、内阻等均有影响。

4、配料时加料顺序之区别与优劣。导电剂与胶添加顺序、草酸添加顺序、NMP在水性料中的添加顺序等等。

5、胶加少及加错对电池性能的影响。

6、配料时急速冷却有何影响。

7、在油性负极配置中为何加草酸以及草酸的加法与及量如何。加草酸有两个目的:除去铜箔表面氧化层及在铜箔表面形成腐蚀沟,增加浆料对铜箔的附着性。其用量一般为PVDF用量的2%。

8、CMC、SBR在水性料中的作用及注意事项。CMC与SBR均有粘接性,在浆料中配合使用,其中CMC在此时主要起分散作用,SBR则主要起粘接作用。

9、配水性负极为何加NMP以及用量方法如何。水性负极中添加NMP主要是增加负箔表面张力,使浆料表看来更为光滑,且为了避免拉浆时的收边现象。不过,加料时应注意:SBR与NMP均为高分子有机物,快速或高温均能使两种材料发生反应,出现果冻状且伴有气体产生,表现为浆料中的小气孔。

10、固含、粘度和胶种类之间关系。

11、拉浆时烘箱温度高低如何。拉浆进温度过低极片未完全烘干致后序掉粉,温度过高,极片掉粉或出现明显裂纹、及有收边现象。

12、拉浆面密度不均匀或偏大偏小。拉浆面密度不均匀分为几个方面:极片前后面密度不一致,两边面密度不一致,极片搅料不均匀导致拉浆时面密度不一致,材料本身性能不稳定致拉浆面密度不稳定,另外还有极片面密度偏大或是偏小。

13、对辊压力调试。从两个方面来说,一是从粒子的微观结构来讲,二是从电极外观来说(起皮、掉粉、压皱)。

14、制片过程中与制片完后极片烘烤条件设制。极片烘烤目的是为了去除水份,但对其温度及时间却有控制,在制片过程中极片烘烤温度为130度,而在制片完成后极片烘烤温度为90度。

15、极片的储存条件。制片完成后,极片要储存在密封干燥环境中。

六、锂电池电极氧化怎么造成的?

电化学极化这种极化是由于电极上进行的电化学反应的速度,落后于电极上电子运动的速度造成的。例如:电池的负极放电前,电极表面带有负电荷,其附近溶液带有正电荷,两者处于平衡状态。

七、锂电池充电极性充反了?

电动车锂电池充电正负极连续接反,肯定会对充电器造成损坏,充电器极性保护会减少影响。

电动车锂电池充电正负极连续接反,电池接口会着火花,电池会发烫,变形,损坏电池。

电动车锂电池充电,需按厂家的设计正常使用。

八、锂电池需要石墨电极吗?

锂离子电池的负极材料主要是石墨

九、锂电池的电极方程式?

锂电池:

负极:Li-e-═ Li+正极:MnO2+e-═ MnO2-

总反应式:Li+MnO2+═ LiMnO2 10、氢氧燃料电池(38%KOH溶液)

负极:2H2+4OH--4e-═ 2H2O正极:O2+2H2O+4e-═ 4OH-

总反应式:2H2+O2═ 2H2O 11、氢氧燃料电池(98%H***O4溶液)

负极:2H2-4e-═ 4H+正极:O2+4H++4e-═ 2H2O

总反应式:2H2+O2═ 2H2O 12、甲烷燃料电池(碱性电池)

甲烷燃料电池是将金属铂片插入KOH溶液作电极,在两极上分别通甲烷和氧气制得。

负极:CH4+10OH--8e-═ CO32-+7H2O正极:4H2O+2O2+8e-═ 8OH-

总反应式:CH4+2KOH+2O2═ K2CO3+3H2O 13、甲醇燃料电池:是最近摩托罗拉公司发明的一种由甲醇和氧气以及强碱作为电解质溶液的

新型手机电池,电量是现有镍氢电池或锂电池的10倍。

负极:2CH3OH+16OH--12e-═ 2CO3 2-+12H2O正极:3O2+6H2O+12e-═ 12OH-

总反应式:2CH3OH+3O2+4OH-═ 2CO3 2-+6H2O 14、熔融盐燃料电池:该电池用Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气

与CO2的混合气为正极助燃气,制得在6500℃下工作的燃料电池。熔融盐燃料电池具有高

的发电效率,因而受到重视。

负极:2CO+2CO32--4e-═ 4CO2正极:O2+2CO2+4e-═ 2CO32-

总反应式为:2CO+O2═ 2CO2 15、铝-空气-海水电池:海水标志灯是将金属Al、石墨和灯泡用导线连接好之后投入海水制得。

负极:4Al-12e-═ 4Al3+正极:3O2+6H2O+12e-═ 12OH-

总反应式:4Al+6H2O+3O2═ 4Al(OH)3

知多点:我国首创以铝–空气–海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光。

十、li-po锂电池是电极材料?

锂离子电池分为液态锂离子电池(Li-ion)和聚合物锂离子电池(Li-PO)。锂离子电池的原材料为电解液(液体或胶体);聚合物锂离子电池的原材料为电解质有高分子电解质(固态或胶态)和有机电解液。