鋰離子電池導電劑與哪個更好?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-11-17 21:30
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鋰離子電池導電劑與哪個更好?
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導電劑在整個鋰離子電池中有兩個主要功能:導電電子和吸收電解質(zhì);因此,添加導電劑可以改善倍增器、循環(huán)、降低內(nèi)阻、增加電池容量。導電劑不能多加或少加,多了不僅會影響能量密度,還會影響正克的容量。
鋰離子電池導電劑哪個更好
鋰離子電池導電劑按物質(zhì)可分為:金屬導電劑和碳導電劑;目前主要使用碳材料的導電劑,包括super-p、乙炔黑、石墨、VGCF、CNT等。
在電阻率方面,碳納米管的電阻率最低,其次是VGCF,最高的是super-p。但VGCF和CNT面臨的問題是分散性和價格問題;
國內(nèi)一些鋰電池廠家正在研究分散導電液,但效果不是很好,性價比也不高,所以目前使用最多的導電劑是超p,和導電石墨。
此外,乙炔黑也是有效的,主要是納米超導乙炔黑,加入少量可大大提高電導率。
目前,大多數(shù)鋰電池制造商采用復合導電劑,即幾種導電劑的混合物:
常用組合為SP+KS系列;或SP + VGCF;一些制造商甚至使用三組分導電劑。
如何設定合適的鋰電池正極負極比系數(shù)?事實上,這個問題在設計電池時經(jīng)常遇到,每個人都必須理解它。
如何設置鋰電池的正極負極比
以下是石墨作為負電極活性材料的一個例子:
鋰電池的所謂正極與負極之比,即負極到底要過量多少才合適;過多,造成負的浪費,但可以提高能力的積極發(fā)揮(即高容量);如果過少,就會有鋰耗盡的風險,使得正極難以使用。
CB值:Ce11Balance的縮寫。
計算方法如下:CB=單位面積負容量/正常情況下單位面積正容量,CB值由以下條件確定:
1. 活性物質(zhì)的第一效率;
2. 涂層的準確;
3.正極和負極循環(huán)的衰減率(需要一些經(jīng)驗)。
如果涂層精度可以達到100%,且第一正效率大于第一負效率,則理論上CB值可以接近1。但是,考慮到負極的衰減一般大于正極,所以CB值還需要進一步提高。
正極材料:以鋰鉆酸為例,設計g容量為140mAh/g,(鋰鉆酸第一效率一般為95%);負極材料:人造石墨,設計克容量為340mAh/g,(人造石墨的第一效率一般為90%);涂層精度:假設涂層精度偏差為2.5%。
那么CB值的合理范圍是什么呢?大于1.05的CB值為0K。如果加上周期損耗,CB值設置為1.08就足夠了。
為什么?由于正極的第一效率大于負極的第一效率,所以正極的第一容量可以完全被負極所接受,不會造成離子過剩,只需要考慮涂層精度和循環(huán)衰減。
那么,如果正極的初始效率小于負極的初始效率,會發(fā)生什么呢?因此,很明顯,在第一次充電時,正極釋放了大量的離子,而負極無法接受它們,所以CB值必須在原來的基礎上增加。
這就是為什么三元CB值被設計為高于鈷酸鋰的原因。
















