电池的能量密度怎么提高?
来源:宝鄂实业
2019-12-21 11:48
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提高电池的能量密度(仅限于容量型电池),是设计电池的第一要务。容量不够,单价再低、循环再好、安全性再高,做出来的电池也可能无人问津。那么如何才能提高电池的能量密度呢?
主要可以从几个方面考虑:
1.增加对电池容量有贡献的材料的性能;
2.减少对电池容量没有贡献的材料的体积;
3.使用更先进的生产设备;
4.改进制成工艺条件并进行更严格的生产监控;
5.对影响容量的杂项进行优化;
下面开始分类分别讨论:
1.增加对电池容量有贡献的材料的性能:
这里主要就是对正负极活性物质而言,是提高容量密度最为直接的方法。主要的方向包括:
①使用克发挥更大的材料:例如正极的富锂材料、高电压三元材料、高电压钴酸锂材料、二元材料等;负极的软碳硬碳、硅锡基化合物等。
②使用压实密度更大的正负极材料。
③使用粘结性、导电性更好的活性物质:这样可以减少粘结剂、导电剂在敷料中的含量,从而提高单位质量敷料所能发挥的容量;另外粘结剂、导电剂的用量减少也可以提高材料活性物质的压实等加工性能。
④使用厚度反弹更小的材料:锂离子电池循环后,厚度会有一定的反弹;设计时需要预留循环后的反弹厚度;而当使用了厚度反弹更小的材料时(依目前所见来看,这些材料也同时是循环性能很好的材料),则可以将省掉的厚度反弹预留空间转给电芯的设计厚度,从而增加电芯的设计容量。
⑤选择搭配性能更优的材料体系:单一的好正极、好负极与好电解液搭配在一起,并不能保证做出好电池。