从自身结构看锂电池快充能力影响因素 下篇

隔膜

对于功率型电池，大电流工作对其安全、寿命上提供了更高的要求。隔膜涂层技术是绕不开的，陶瓷涂层隔膜因为其高安全、可以消耗电解液中杂质等特性正在迅速推开，尤其对于三元电池安全性的提升效果格外显著。陶瓷隔膜目前主要使用的体系是把氧化铝颗粒涂布在传统隔膜表面，比较新颖的做法是将固态电解质纤维涂在隔膜上，这样的隔膜的内阻更低，纤维对于隔膜的力学支撑效果更优，而且在服役过程中其堵塞隔膜孔的倾向更低。涂层以后的隔膜，稳定性好，即使温度比较高，也不容易收缩变形导致短路，清华大学材料学院南策文院士课题组技术支持的江苏清陶能源公司在此方面就有一些代表性的工作，隔膜如下图所示。

涂布固态电解质纤维的隔膜

电解液

电解液对于快充锂离子电池的性能影响很大。要保证电池在快充大电流下的稳定和安全性，此时电解液要满足以下几个特性：A)不能分解，B)导电率要高，C)对正负极材料是惰性的，不能反应或溶解。如果要达到这几个要求，关键要用到添加剂和功能电解质。比如三元快充电池的安全受其影响很大，必须向其中加入各种抗高温类、阻燃类、防过充电类的添加剂保护，才能一定程度上提高其安全性。而钛酸锂电池的老大难问题，高温胀气，也得靠高温功能型电解液改善。

电池结构设计

典型的一个优化策略就是叠层式VS卷绕式，叠层式电池的电极之间相当于是并联关系，卷绕式则相当于是串联，因此前者内阻要小的多，更适合用于功率型场合。另外也可以在极耳数目上下功夫，解决内阻和散热问题。此外使用高电导的电极材料、使用更多的导电剂、涂布更薄的电极也都是可以考虑的策略。

总之，影响电池内部电荷移动和嵌入电极孔穴速率的因素，都会影响锂电池快速充电能力。