三款石墨负极材料的理化特性如表1所示，因材料粒径、颗粒形貌及碳包覆处理对石墨材料动力学性能影响较大，故选择以上三种不同类型的石墨材料进行对比分析。
选择直径为40um的漆包铜丝，并经过如下处理步骤(图1)。
正极选择磷酸铁锂LFP材料，负极匹配不同类型的石墨进行研究。正极片由LFP、聚偏氟乙烯PVDF、导电碳黑SP组成，负极片分别由如上石墨、导电碳黑SP、羧甲基纤维素钠CMC、丁苯橡胶 SBR组成，隔膜采用20μm PP基膜。电解液包含1 mol/L LiPF6、EC∶EMC∶DEC(质量比25∶40∶30)和VC2％。对负极片、隔膜及正极片进行Z字形叠片，制作软包装电池，设计N/P均为1.15，设计容量5Ah。在软包电池Z字型叠片方式的基础上，按照正极、隔膜、参比电极、隔膜、负极的顺序组装并引出所述参比电极的极耳，可从锂离子电池的顶端、两侧或底端引出 (如图2所示)。
图3为A、B、C三款不同石墨负极材料颗粒形貌SEM照片，A、B组均为单颗粒与二次颗粒混合材料，粒径13~14μm，C组为单颗粒小粒径石墨材料，粒径７μm。
如前言部分所述，引入参比电极，可监测充电时电池正负极的电位变化。图4为A、B、C三组软包电池倍率充电性能测试曲线，表2为电池充电末期负极电位对比数据。
对比 A、B、C三组电池充电曲线可以看出，C款石墨负极材料倍率充电性能更好，从石墨材料角度来讲，小粒径及碳包覆处理有利于提升石墨的动力学性能，降低负极析锂风险,测试结果与理论相一致。
选择A组电池进行分步阶梯充电，曲线如图5所示，电池阶梯充电过程数据统计如表3所示。
由数据可以看出，采用不同电流(依次为1.2C、0.8C、0.3C)阶梯分步充电，整体充电时长为63min，与采用常规1C恒流恒压充电所需时间基本一致；充电末端负极电位为0.0727V，高于析锂电位(0V)，降低了负极析锂风险，因此采用此充电方法可在不增加充电时长的同时又能保证充电效果及电池性能。
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