發布時間:2021-12-19 20:04:43
提升鋰離子電池高倍率性能的方式有哪些？鋰離子電池的兩大性能指標：能量密度與充放電倍率。單純的做到鋰離子電池高倍率性能并不難，難就難在倍率性能與能量密度的兼顧，一樣平常而言倍率性能和能量密度之間是相互矛盾的，在兩者之間找到一個平衡是異常難題的。那么提升鋰離子電池高倍率性能的方式有哪些呢？電氣小編就來指點一二。
提升鋰離子電池高倍率性能的方式有哪些？
?、儋|料選擇
通常而言提升動力鋰電池倍率性能主要是從質料的選擇上入手，常溫20℃下，LCO質料的電子電導率最低僅為5x10-8S/cm，而NCM111質料電子電導率可達2.2x10-6S/cm，隨著鎳含量的進一步提高，三元質料的電子電導率也顯著提高，NCM8111質料的電子電導率更是到達4.1x10-3S/cm，離子電導率方面也顯示出了同樣的趨勢，LCO質料在20℃下，離子電導率僅為2.3x10-7S/cm，而NCM111質料離子電導率為3.2x10-6S/cm，NCM532位1.7x10-3S/cm，NCM622位3.4x10-3S/cm，NCM811質料更是到達了6.3x10-3S/cm。
因此無論是從電子電導率照樣離子電導率上來看三元質料，稀奇是高鎳三元質料或者NCA質料都加倍適合高倍率型鋰離子電池。固然除了質料的這些本征特征外，其倍率性能還受到形貌等多重因素的影響，例如小顆粒的質料外面積更大，Li 在顆粒內部的擴散距離更短，因此理論上會具有更好的倍率性能。
負極質料的選擇種類對照多，例如小顆粒的中央相類的石墨質料，在倍率性能上都有較好的顯示，鈦酸鋰電池質料由于電導率較低，生產中往往會制成納米級的顆粒，因此進一步增大了活性面積，降低了Li 的擴散距離，鈦酸鋰電池因此具有異常優異的倍率性能，能夠實現快速充電。
日本東芝公司開發的鈮鈦氧化合物NTO新型負極質料，該質料的可逆容量可達341mAh/g遠遠高于LTO質料，靠近石墨質料，然則依附著高壓實密度的優勢，在體積能量密度到達了石墨負極的兩倍，同時該質料還保留了快速充電的特征。
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鐵鋰電池組充電器要求—充電電壓和充電電流，鐵鋰電池組充電器要求—充電電壓和充電電流。磷酸鐵鋰電池組充電電流電壓都一樣重要的,不管是電流或者電壓與電池不匹配都不能正常給鋰電池充電甚至會存在安全隱患的。
決議鋰電池倍率性能的另外一個要害在于電池的配方設計，在鋰離子電池內部存在“離子導電”和“電子導電”兩種導電形式，其中離子導電主要包羅Li 在電解液、電極內部孔隙和活性物質內部的擴散，電子導電主要是活性物質顆粒之間的導電。
鋰離子電池的高倍率性能是幾種導電形式的綜合體現，在壓實密渡過高時會導致電極孔隙率急劇下降，導致離子擴散阻抗增添，而壓實密度較低時又會導致接觸阻抗的增添，因此只有合適的壓實密度才氣在保證鋰離子電池優異的倍率性能的同時也兼顧了高能量密度的特征。
?、垭姵亟Y構的選擇
對于倍率性電池若何控制放電歷程中的溫度也是一個異常主要的問題，在大電流放電歷程中鋰離子電池會發生大量的熱量，熱量在鋰離子電池內部的積累會導致溫度的升高，發生較大的溫度梯度，因此鋰離子電池內部衰降的紛歧致，影響鋰離子電池的壽命。若何選擇一個合適的結構就變的尤為主要。
?、芴岣唠娊赓|的離子電導率
鋰離子要在正、負極之間往返穿梭，就猶如在電解質和電池殼體所組成的“游泳池”內里游泳，電解質的離子電導率猶如水的阻力一樣，對鋰離子游泳的速率有異常大的影響?，F在鋰離子電池所接納的有機電解質，不管是液體電解質，照樣固體電解質，其離子電導率都不是很高。電解質的電阻成為整個電池電阻的主要組成部門，對鋰離子電池高倍率性能的影響不容忽視。
通過選擇合適的質料、配方和結構能夠降低鋰離子電池在大倍率放電時的電池內部的阻抗和極化，削減溫度的不平均性，有用的提升電池的倍率性能。提升倍率性能是一個綜合性的工程，需要從多重因素綜合思量，電氣小編所先容的只是九牛一毛，知識所限難免有所疏漏，希望列位同伙指斥指正，提出自己的看法。
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一樣平常在正極活性物質內部會添加導電劑，從而降低活性物質之間、活性物質與正極基體/集流體的接觸電阻，改善正極質料的電導率(離子和電子電導率)，提升倍率性能。差異質料差異形狀的導電劑，都市對鋰電池的內阻發生影響，進而影響其倍率性能。
鋰電池隨著充放電次數的增添，容量會越來越少，直接顯示就是鋰電池的性能越來越差。當充電電流和停止電壓跨越一定的數值時，鋰離子電池的衰降將被極大的加速，為了降低鋰離子電池的衰降速率，需要針對差其余系統，需要選擇合適的充放電電流和停止電壓。
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