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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    鋰離子電池好不好和什么有關

    2021-02-09 ryder

    鋰離子電池使用性能好不好,重要跟鋰離子電池的電化學性能有關;鋰離子電池的電化學性能參數重要包括以下五個方面。額定電壓:商品化的鋰離子電池額定電壓一般為3.6V(目前市場上也出現了部分4.2V的鋰離子電池產品,但是所占比例不大),工作時電壓范圍為4.1~2.4V,也有下限終止電壓設定為其他值,如3.1V等。


    額定容量:是指按照0.2C恒流放電至終止電壓時所獲得的容量。


    1C容量:是指按照1C恒流放電至終止電壓所獲得的容量。1C容量一般較額定容量小,其差值越小表明電池的電流特性越好,負載能力越強。


    高低溫性能:鋰離子電池高溫可達+55℃,低溫可達-20℃。在此環境溫度區間下,電池容量可達額定容量的70%以上。特別是高溫環境下一般對電池性能幾乎沒哪幾種影響。荷電保持能力:電池在充滿電后開路擱置28天,然后按照0.2C放電所獲得的容量與額定容量比的百分數。數值越大,表明其荷電保持能力越強,自放電越小。一般鋰離子電池的荷電保持能力在85%以上。


    循環壽命:隨著鋰離子電池充電、放電,電池容量降低到額定容量的70%時,所獲得的充放電次數稱為循環壽命。鋰離子電池循環壽命一般要求大于500次。

    1對正極材料的基本要求


    能夠得到廣泛應用的正極材料,必須滿足下列要求。


    第一,材料自身電位高,這樣才能與負極材料之間形成較大的電位差,帶來能量密度高的電芯設計;同時帶電離子嵌入脫出對電極電位影響小,則充放電過程,不會有過大的電壓波動,不會給系統內的其他電氣帶來不利影響。


    第二,材料含鋰離子量高且鋰嵌入脫嵌可逆。這是高容量的前提。有些正極材料,理論容量很高,但是有一半的鋰,第一次嵌入以后就失去了活性。這樣的材料,是無法投入商用的。


    第三,鋰擴散系數大,鋰在材料內部的移動更迅速,嵌入和脫嵌的能力強。是影響電芯內阻的因素,也是影響功率特性的因素。


    第四,材料比表面積大,有大量的嵌鋰離子位置。表面積大,鋰的嵌入通道相對較短,則嵌入和脫嵌更容易。通道淺的同時,嵌鋰離子位置還要充足。


    第五,與電解液的相容性和熱穩定性好,這點是出于安全性考慮。正極材料與電解液不容易發生反應,以及在較高溫度下依然結構穩定并且仍然不易與電解液反應。這樣的材質,不會為電芯額外的熱積累供應熱量,可以減少電芯進入自生熱階段的概率。


    第六,材料易得,且生產性能好。成本低,材料容易生產成電極,且電極結構穩定,是材料得到推廣應用的有利條件。

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