论文总字数：16652字

摘 要

锂离子二次电池具有优异的性能，现在得到了越来越广泛的应用。不过目前电池冷却系统中冷却液的性能还不能完全满足人们的要求，这些不足之处限制了其进一步发展。因此，研究性能优越的锂离子电池用冷却液具有十分重要的意义。本论文针对降低锂离子电池冷却液的腐蚀性和稳定电导率问题，计划通过电导率法、失重法、线性极化法和表面形貌分析法开展对锂离子电池冷却液的制备工艺的研究，结合相关文献预测的实验结果为：

体积分数为50 %的乙二醇水溶液是锂离子电池用冷却液较合适的体系，但对于铝合金存在一定的腐蚀性，可以选择苯并三氮唑、甘露醇等四种常用的缓蚀剂进行添加和复配添加以提升冷却液的缓蚀性能。

关键词：锂离子电池 冷却液 缓蚀剂 电导率

Study on the preparation process of coolant for lithium ion batteries

Abstract

Lithium ion secondary battery with excellent performance has been more and more widely used. But now, the performance of coolant in battery cooling systems can’t quite meet the requirements. These deficiencies limit its further development. It is important to study superior performance of coolant for lithium ion batteries. The purpose of this paper is to reduce the corrosion and stable conductivity of the coolant of the battery. And we plan to use conductivity method, weight loss method and linear polarization method and surface morphology analysis to research the preparation process of lithium ion battery coolant. Based on relevant literature forecast the rusults :

The 50 % glycol aqueous solution is a suitable coolant system for lithium ion batteries. But it has some corrosiveness to aluminum alloy. We can choose benzotriazole、mannitol and four commonly used corrosion inhibitors add to the coolant or mix up and add to the coolant aim to improve the performance of the coolant.

Key Words: Lithium ion battery; Coolant; Inhibitors; Conductivity

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1引言 1

1.2锂离子电池简介 1

1.3锂离子电池冷却方法 2

1.3.1 热管冷却技术 2

1.3.2 PCM冷却技术 2

1.3.3 基于PCM的耦合冷却技术 3

1.4 锂离子电池冷却液简介 3

1.4.1 冷却液性能要求 3

1.4.2 冷却液的组成 3

1.5 锂离子电池冷却液研究进展 6

1.6 本文主要研究内容及意义 6

第二章 实验 8

2.1 实验 8

2.2 实验材料与药品 8

2.3 仪器与设备 8

2.4 表征方法与测试 10

2.4.1电导率测试 10

2.4.2失重测试 11

2.4.3线形极化曲线测试 11

2.4.3表面形貌分析 12

第三章 结果分析与讨论 14

3.1 乙二醇冷却液性能表征 14

3.1.1 冷却液电导率的测定 14

3.1.2腐蚀速率测定 14

3.2 缓蚀剂的筛选 15

3.3 甘露醇和苯并三氮唑的复配与性能预测 17

3.3.1 电导率的测定 17

3.3.2 失重法测定缓蚀率 18

3.3.3 表面形貌分析 18

第四章 结论与展望 20

4.1结论 20

4.2展望 20

参考文献 22

致谢 24

第一章 文献综述

1.1引言

随着社会生产力的提高，汽车作为一种便捷的交通工具成为了人们生产生活的一部分，但同时也会带来的问题是，由于大部分汽车采用的是传统的化石燃料，其大量燃烧带来的污染也日趋严重。锂离子二次电池优异的性能使得它适合作为下一代新能源汽车上动力源。因为它在使用过程中不会对环境造成污染，所以这种电池将作为汽车的动力源而逐步取代化石燃料汽车。

锂离子电池的最佳温度范围为25-40℃^[1]，温度超过80℃时会发生热失控，造成火灾等严重后果。因此研究性能优越的锂离子电池用冷却液，具有十分重要的意义。本论文在现有的研究基础上，针对降低锂离子电池冷却液的腐蚀性和电导率问题开展对锂离子电池冷却液的制备工艺的研究，研究结果在锂离子电池的推广使用时具有重要的应用价值。

1.2锂离子电池简介

锂离子电池主要由五个部分组成。锂离子电池用正极材料主要钴酸锂、锰酸锂和磷酸亚铁锂等一些锂的化合物^[2]。碳材料是现在唯一大规模商品化的锂离子电池负极材料，它具有价格低、性能稳定等优点。电解质溶液在锂电池的工作过程中起着传输锂离子的作用。隔膜主要材料有聚烯烃类、高分子材料等，它的主要作用是将正负极分隔开，同时也要让一些离子通过。电池外壳材料有钢制品、铝制品等。

对于磷酸铁锂电池，其正负极在充放电过程中发生的反应如下^[3]：

正极：充电： LiFePO₄→ Li_1-xFePO₄ xLi xe^- （1）

放电： Li_1-xFePO₄ xLi xe^- →LiFePO₄ （2）

负极：充电： xLi xe^- 6C →Li_xC₆ （3）

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