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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    什么是鋰電池極化?

    2021-04-24 ryder

    什么是鋰電池的極化?


    電池有電流通過,使電位偏離了平衡電位的現象,稱為電極極化。過電勢就是實際電勢與平衡電勢的差值,被用來掂量極化的程度。電池極化現象在常見電池如鉛酸蓄電池、鋰離子電池、鎳氫電池中均存在。


    (1)歐姆極化


    顧名思義,有鋰電池的歐姆內阻引起的極化,叫歐姆極化,也成電阻極化。電池的歐姆內阻(R)由電極材料、電解液、隔膜電阻及各部分零件的接觸電阻組成,通過一定的電流時,其極化電勢可以計算,E=IR(歐)。


    (2)電化學極化


    指由于正、負極上電化學反應速度小于電子運動速度而造成的極化。電化學極化一般認為是微秒級的。


    影響鋰電池極化的因素是什么?


    鋰電池實質上是一種鋰離子濃差電池,鋰電池的充放電過程為鋰離子在正負極的嵌入、脫出的過程。影響鋰電池極化的因素包括:


    1.電解液的影響:電解液電導率低是鋰電池極化發生的主要原由。在一般溫度范圍內,鋰電池用電解液的電導率一般惟有0.01~0.1S/cm,,是水溶液的百分之一。因此,鋰電池在大電流放電時,來不及從電解液中補充Li+,會發生極化現象。提高電解液的導電能力是改善鋰電池大電流放電能力的關鍵因素。


    2.正負極材料的影響:正負極材料顆粒大鋰離子擴散到表面的通道加長,不利于大倍率放電。


    3.導電劑:導電劑的含量是影響高倍率放電性能的緊要因素。如果正極配方中的導電劑含量不足,大電流放電時電子不能及時地轉移,極化內阻迅速增大,使電池的電壓很快降低到放電截止電壓。


    4.極片設計的影響:


    極片厚度:大電流放電的情況下,活性物質反應速度很快,要求鋰離子能在材料中迅速的嵌入、脫出,若是極片較厚,鋰離子擴散的路徑增加,極片厚度方向會萌生很大的鋰離子濃度梯度。

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