會使鋰電池充放電倍率性能受影響的因素都有哪些?
2021-12-10 16:23:06
1、鋰離子電池的充放電速率性能直接關系到鋰離子在正負極、電解液及其界面上的遷移能力。所有影響鋰離子遷移速度的因素(這些因素也可以相當于電池的內阻)都會影響鋰離子電池的充放電率性能。此外,電池內部的散熱速率也是影響速率性能的重要因素。如果散熱速度慢,大容量充放電過程中積累的熱量無法傳遞,將嚴重影響鋰離子電池的安全性和使用壽命。因此,研究和提高鋰離子電池的充放電倍率性能,提高鋰離子的遷移速度和電池的內部散熱率具有重要意義。對于鋰離子電池的內阻,通常在正極活性材料內部添加導電劑,以降低活性材料之間以及活性材料與正極基體集電極之間的接觸電阻,提高導電性(離子和電子導電性)提高正極材料的使用率和性能。不同材料和不同形狀的導電劑會影響鋰離子電池的內阻,進而影響其放大性能。正負極的集電極(凸耳)是鋰離子電池與外界之間能量傳遞的載體。集電極的電阻對電池的放大性能也有很大影響。因此,通過改變集電體的材料、尺寸、引出方式和連接工藝,可以提高鋰離子電池的倍率性能和循環壽命。
2、此外,隔離膜的吸液率和孔隙率對鋰離子的通過性也有很大影響,也會在一定程度上(相對較小)影響鋰離子電池的倍率性能。鋰離子電池電解液與正負極材料的滲透程度會影響電解液與電極界面的接觸電阻,從而影響電池的倍率性能。電解液的總量、粘度、雜質含量以及正負極材料的孔隙都會改變電解液與電極之間的接觸阻抗,這是提高放大性能的一個重要研究方向。電解質的離子導電性電解質的離子導電性與水的電阻相同,這對鋰離子的游泳速度有很大影響。目前,用于鋰離子電池的有機電解液,無論是液體電解液還是固體電解液,其離子導電性都不是很高。電解液電阻已成為整個電池電阻的重要組成部分,其對鋰離子電池高倍率性能的影響不容忽視。除了提高電解質的離子導電性外,我們還應注意電解質的化學和熱穩定性。當以較大的速率進行充放電時,電池的電化學窗口具有很寬的范圍。如果電解液的化學穩定性不好,很容易在正極材料表面氧化分解,影響電解液的離子導電性。正極和負極鋰離子電池的擴散容量鋰離子電池脫嵌和嵌入正極負極活性材料的速率,即鋰離子從正極負極活性材料中逸出的速度,或者它們從正負表面進入活性材料以找到一個穩定的地方的速度,是影響充放電比的一個重要因素。
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