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通过组装模拟半电池(锂片|隔膜(有机电解液)|碳负极),利用恒电流充放电、循环伏安、电化学交流阻抗、扫描电镜和差热扫描等测试手段,从电极、电解液和极片制造工艺等几个方面对碳负极及其与电解质的界面(SEI膜)情况进行了研究。研究表明,中间相碳微球(CMS)是一种优良的锂离子电池负极材料。将水性胶粘剂(Binder A)应用于CMS负极,半电池的性能优良,其能够替代PVDF在碳负极中使用,且当它的含量为6%时,碳负极的综合性能最佳;但在碳负极中使用水性胶粘剂,相比于PVDF,电极制备过程中的各项工艺控制要求比较高,电极压制方式和体积密度等对电池优异性能的实现都至关重要。在碳电极中加入导电碳黑能够减小电极的内阻,改善电极的大电流充电性能和循环性能;但其也提高了半电池的首次不可逆容量,降低了半电池的实际可逆充放电容量。对碳负极与电解质的界面研究表明,当电解液体系中混合溶剂EC:DEC:EMC=1:0.5:0.5时,电解液(1mol/L的LiPF6/(EC+DEC+EMC))与电极的相容性最好;同时,随着电池循环次数的增加和电极中锂离子含量的增多,碳负极与电解质的界面阻抗变大;且相比于零充电状态下,满充电状态下的电极界面SEI膜的热分解触发温度要低,热稳定要差。将研究所用的碳负极体系应用于18650型锂离子电池,利用中试生产线,进一步研究总结出一个优良的工艺流程,制造出了高容量18650型电池,并对其进行了性能测试。对最终确定的18650型电池的性能测试表明,电池的额定容量达到了2300mAh以上,内阻小于70m?,电池的高、低温性能,环境适应性和安全性均达到了国标GB/T18287-2000的要求。