影响高倍率锂电池负极充放电性能的因素有哪些?
来源:宝鄂实业
2019-11-30 21:28
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高倍率电池性能
(1)连续放电容量;(2)瞬时放电容量;(3)充电容量;(4)循环放电容量;(5)高低温放电容量;6安全特性。
高效锂电池的充放电能力
锂电池的充放电比决定了锂电池储存一定能量的速度,也决定了锂电池释放能量的速度。
锂电池的高速充放电性能与锂离子在电极、电解质及其界面中的迁移能力密切相关。
1. 影响高倍率负极充放电性能的因素
锂电池正极材料的尺寸直接影响正极材料中锂离子扩散路径的长度,对高倍放大电极的性能有很大影响。当电极材料尺寸较小时,比表面积一般较大。一方面可以降低电极的电流密度,降低电极的极化。另一方面,它可以提供更多的锂离子迁移通道,缩短迁移路径,降低扩散阻抗,从而提高高倍放大电极的性能。
锂离子电极的表面电阻影响锂离子的包埋和引射,特别是在高倍率充放电的情况下。
当锂离子嵌入负极时,随着电子传递过程的进行,电极的电导率必然会影响电极的电化学性能。
2. 影响正极高比充放电性能的因素
电极膜越厚,大电流比容量越小。电流越小,循环性能越好。原因类似于否定。虽然薄膜电极提高了锂离子电池的高倍率充放电性能,但其制备条件苛刻,成本高。
3.电解液影响因素
锂电池所用的电解液是有机电解液,在电导率和稳定性方面与氢氧化镍电池和镍镉电池所用的含水电解液有一定的差距,已经成为大型电力设备中锂电池使用的一个重要因素。
高倍率锂离子电池由于放电电流较大,因此,内部温度较高,一般在放电,电池的表面温度将超过60℃,此时,电池内部的温度可能是接近80℃,添加一些不良事件发生时,电池内部阻塞离子通道,与此同时,一些溶剂气化界面,SEI重组电解质损失,阻力增大,速率下降,周期性能很快衰减。
锂离子电池作为一种新型的化学电源,具有传统电源无法比拟的优点。在大型电气设备中得到了广泛的研究和应用。但在高功率比充放电时,容量下降较快,安全性能较差。电极和电解液是影响高速充放电性能的主要因素。
电极材料的结构、尺寸和表面电阻是影响高倍率电极性能的重要因素。传导能和稳定性是影响电解液的主要因素,因为它们影响锂离子电池的嵌锂程度、循环性能和安全性能。
因此,开发有利于锂离子和电解质快速扩散的高电导率和稳定性的新型电极材料是提高高倍增器锂电池性能的关键。