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限制鋰電池充放電倍率性能的因素是什么?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年12月19日  

鋰電池充放電倍率對電池性能有何影響?鋰離子電池的充放電倍率,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、電解液都會影響鋰電池的充放電倍率性能。本文小編就來談談鋰電池充放電倍率對電池性能有何影響。

哪些因素會限制鋰電池的充放電倍率性能?


1.鋰電池的內阻


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,都會對鋰電池的內阻產生影響,進而影響其倍率性能。


正負極的集流體(極耳)是鋰離子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。目前鋰離子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重要組成部分,對鋰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解,影響電解質的離子電導率。


3.正、負極的鋰電池擴散能力


鋰電池在正/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到底有多快,這是影響充放電倍率的一個重要因素


過放電對電池性能有何影響?


鋰電池放完內部儲存的電量,電壓達到一定值后,繼續放電就會造成過放電,通常根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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