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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    限制鋰離子電池充放電倍率性能的因素有哪些?

    2021-04-24 ryder

    鋰離子電池充放電倍率對電池性能有何影響?鋰電池的充放電倍率,決定了我們可以以多快的速度,將一定的能量存儲到電池里面,或者以多快的速度,將電池里面的能量釋放出來。正負極、電解液都會影響鋰離子電池的充放電倍率性能。本文小編就來談談鋰離子電池充放電倍率對電池性能有何影響。

    哪些因素會限制鋰離子電池的充放電倍率性能?


    1.鋰離子電池的內阻


    一般在正極活性物質內部會添加導電劑,從而降低活性物質之間、活性物質與正極基體/集流體的接觸電阻,改善正極材料的電導率(離子和電子電導率),提升倍率性能。不同材料不同形狀的導電劑,都會對鋰離子電池的內阻萌生影響,進而影響其倍率性能。


    正負極的集流體(極耳)是鋰電池與外界進行電能傳遞的載體,集流體的電阻值對電池的倍率性能也有很大的影響。因此,通過改變集流體的材質、尺寸大小、引出方式、連接工藝等,都可以改善鋰離子電池的倍率性能和循環壽命。


    2.電解質的離子電導率


    電解質的離子電導率如同水的阻力一樣,對鋰離子游泳的速度有非常大的影響。目前鋰電池所采用的有機電解質,不管是液體電解質,還是固體電解質,其離子電導率都不是很高。電解質的電阻成為整個電池電阻的緊要組成部分,對鋰離子電池高倍率性能的影響不容忽視。


    除了提高電解質的離子電導率之外,還需要著重關注電解質的化學穩定性和熱穩定性。在大倍率充放電時,電池的電化學窗口變化范圍非常寬,如果電解質的化學穩定性不好,容易在正極材料表面氧化分析,影響電解質的離子電導率。


    3.正、負極的鋰離子電池擴散能力


    鋰離子電池在正/負極活性物質內部的脫嵌和嵌入的速率,也就是鋰離子從正/負極活性物質里面跑出來的速度,或者從正/負極表面進入活性物質內部找個位置安家的速度究竟有多快,這是影響充放電倍率的一個緊要因素


    過放電對電池性能有何影響?


    鋰離子電池放完內部儲存的電量,電壓達到一定值后,持續放電就會造成過放電,通常依據放電電流來確定放電截止電壓。0.2C-2C放電一般設定1.0V/支,3C以上如5C或10C放電設定為0.8V/支,電池過放可能會給電池帶來災難性的后果,特別是大電流過放,或反復過放對電池影響更大。

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