卷绕式单体锂离子电池设计

前言：

    目前，电动车包括电动汽车（EV）、电动摩托和电动自行车三大类。在当前环

保的倡导下，电动自行车无疑是社会的最佳选择。电动自行车以车载电池为动力

源，可实现零排放，彻底解决尾气污染，而且动力要求也不错。铅酸电池技术成

熟，成本低，性能稳定，原材料丰富，是目前电动车的的常用电池，但由于铅

酸电池比容量不够大，体积较大，铅是污染性金属，较之锂离子电池，锂离子

电池比容量高，是铅酸电池的三倍以上，自放电小，循环寿命长，一般在

500-

1000 次，无记忆效应和污染较小等优点，所以锂离子电池在不久的将来必然会

成为电动车的理想能源。

1.0 设计任务

1．

设 计 一 种 电 动 自 行 车 用 卷 绕 式 单 体 锂 离 子 电 池 ， 额 定 容 量

10Ah；

2． 给出所设计的电池制造的工艺流程。

        

本设计的锂离子电池的电化学表达式为：

              

6

2

( )

( )

n

C LiPF

PEO EC DEC DMC LiCoO

−

−

+

+

+

+

         锂离子电池的成流反应
         正极反应：

                LiCoO

2

 ←→ Li

1

-x

CoO

2

 + xLi

+

 

+ 

xe

         负极反应：

              

6

C + xLi

+

 

+ 

xe 

←→ LixC

6

         电池反应：

              LiCoO

2

 + 

6

C  

←→ Li

1

-x

CoO

2

 + 

LixC

6

1.1 正极材料

正极活性物质选择

LiCoO

2

，因为它制备工艺简单，开路电压高，比能量大，

循环寿命长，能快速充放电，电化学性能稳定，现已商品化。

LiCoO

2

合成方法（溶胶

-凝胶法）

将

Li（Ac）

2

按一定配比加入溶有

PAA（聚丙烯酸）的去离子水中，加热至