鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:3787次 | 2019年12月19日
限制鋰電池充放電倍率性能的因素是什么?
哪些因素會(huì)限制鋰電池的充放電倍率性能?
1.鋰電池的內(nèi)阻
一般在正極活性物質(zhì)內(nèi)部會(huì)添加導(dǎo)電劑,從而降低活性物質(zhì)之間、活性物質(zhì)與正極基體/集流體的接觸電阻,改善正極材料的電導(dǎo)率(離子和電子電導(dǎo)率),提升倍率性能。不同材料不同形狀的導(dǎo)電劑,都會(huì)對(duì)鋰電池的內(nèi)阻產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響其倍率性能。
正負(fù)極的集流體(極耳)是鋰離子電池與外界進(jìn)行電能傳遞的載體,集流體的電阻值對(duì)電池的倍率性能也有很大的影響。因此,通過(guò)改變集流體的材質(zhì)、尺寸大小、引出方式、連接工藝等,都可以改善鋰電池的倍率性能和循環(huán)壽命。
2.電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率
電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率如同水的阻力一樣,對(duì)鋰離子游泳的速度有非常大的影響。目前鋰離子電池所采用的有機(jī)電解質(zhì),不管是液體電解質(zhì),還是固體電解質(zhì),其離子電導(dǎo)率都不是很高。電解質(zhì)的電阻成為整個(gè)電池電阻的重要組成部分,對(duì)鋰電池高倍率性能的影響不容忽視。
除了提高電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率之外,還需要著重關(guān)注電解質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。在大倍率充放電時(shí),電池的電化學(xué)窗口變化范圍非常寬,如果電解質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性不好,容易在正極材料表面氧化分解,影響電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率。
3.正、負(fù)極的鋰電池?cái)U(kuò)散能力
鋰電池在正/負(fù)極活性物質(zhì)內(nèi)部的脫嵌和嵌入的速率,也就是鋰離子從正/負(fù)極活性物質(zhì)里面跑出來(lái)的速度,或者從正/負(fù)極表面進(jìn)入活性物質(zhì)內(nèi)部找個(gè)位置安家的速度到底有多快,這是影響充放電倍率的一個(gè)重要因素
過(guò)放電對(duì)電池性能有何影響?
鋰電池放完內(nèi)部?jī)?chǔ)存的電量,電壓達(dá)到一定值后,繼續(xù)放電就會(huì)造成過(guò)放電,通常根據(jù)放電電流來(lái)確定放電截止電壓。0.2C-2C放電一般設(shè)定1.0V/支,3C以上如5C或10C放電設(shè)定為0.8V/支,電池過(guò)放可能會(huì)給電池帶來(lái)災(zāi)難性的后果,特別是大電流過(guò)放,或反復(fù)過(guò)放對(duì)電池影響更大。