限制鋰電池的充放電比性能的因素有哪些?
來源:寶鄂實(shí)業(yè)
2021-05-05 08:59
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1.鋰電池內(nèi)阻
一般在陰極活性材料內(nèi)部加入導(dǎo)電劑,降低活性材料之間以及活性材料與陰極基體/集電極之間的接觸電阻,提高陰極材料的導(dǎo)電性(離子和電子導(dǎo)電性),提高速率性能。不同材料和不同形狀的導(dǎo)電劑會影響鋰電池的內(nèi)阻,進(jìn)而影響其倍率性能。
正負(fù)極集電極(電極耳)是鋰電池與外界傳遞電能的載體。集電極的電阻值對電池的放大性能也有很大的影響。因此,可以通過改變集電極的材料、尺寸、提取方法和連接工藝來提高鋰電池的結(jié)垢性能和循環(huán)壽命。
此外,隔離膜的吸液速率和孔隙率對鋰電池的通過能力也有很大的影響,也在一定程度上影響鋰電池的速率性能(相對較小)。
鋰電池中電解液和負(fù)極材料的滲透程度會影響電解液與電極界面處的接觸電阻,從而影響電池的倍增器性能。電解液的總量、粘度、雜質(zhì)含量、正極材料的孔隙率等都會改變電解液與電極之間的接觸阻抗,這是提高結(jié)垢性能的一個重要研究方向。
2. 電解質(zhì)的電池導(dǎo)率
電解質(zhì)的離子導(dǎo)電性,就像水的電阻一樣,對鋰離子的游泳速度有很大的影響。鋰電池中使用的有機(jī)電解質(zhì),無論是液體還是固體,離子導(dǎo)電性都很低。電解液的電阻是整個電池電阻的重要組成部分,其對鋰電池高倍率性能的影響不容忽視。
除了提高電解液的離子導(dǎo)電性外,更要注意電解液的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。當(dāng)充放電速度較大時,電池的電化學(xué)窗口范圍非常寬。如果電解質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性不好,很容易在負(fù)極材料表面氧化分解,影響電解質(zhì)的離子導(dǎo)電性。
3.正負(fù)鋰電池的擴(kuò)散能力
鋰電池的速度和嵌入在積極/消極的活性物質(zhì),即鋰電池的速度逃離積極/消極的活性物質(zhì),或從正面/負(fù)面表面活性物質(zhì)找到一個家,是一個重要因素影響充放電率。
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