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如何提高锂离子电池的高倍率性能?

2021-12-24 05:57:24

锂离子电池广泛应用于手机、相机、笔记本电脑等小型电器的同时,在电动车、卫星、战斗机等大型电动设备方面的应用也备受青睐,大家知道影响锂离子电池性能的因素有很多,但是大家对如何提高锂离子电池的高倍率性能是否了解呢,今天格瑞普小编就带大家了解一下吧!


如何提高锂离子电池的高倍率性能


1、材料选择


通常而言提升动力锂离子电池倍率性能重要是从材料的选择上入手,常温20℃下,LCO材料的电子电导率最低仅为5x10-8S/cm,而NCM111材料电子电导率可达2.2x10-6S/cm,随着镍含量的进一步提高,三元材料的电子电导率也明显提高,NCM811材料的电子电导率更是达到4.1x10-3S/cm,离子电导率方面也表现出了同样的趋势,LCO材料在20℃下,离子电导率仅为2.3x10-7S/cm,而NCM111材料离子电导率为3.2x10-6S/cm,NCM532位1.7x10-3S/cm,NCM622位3.4x10-3S/cm,NCM811材料更是达到了6.3x10-3S/cm。


2、配方优化


决定锂离子电池倍率性能的另外一个关键在于电池的配方设计,在锂离子电池内部存在离子导电和电子导电两种导电形式,其中离子导电重要包括Li+在电解液、电极内部孔隙和活性物质内部的扩散,电子导电重要是活性物质颗粒之间的导电。


锂电池


3、电池结构的选择


关于倍率性电池如何控制放电过程中的温度也是一个非常重要的问题,在大电流放电过程中锂离子电池会出现大量的热量,热量在锂离子电池内部的积累会导致温度的升高,出现较大的温度梯度,因此锂离子电池内部衰降的不一致,影响锂离子电池的寿命。如何选择一个合适的结构就变的尤为重要。


4、提高电解质的离子电导率


锂离子要在正、负极之间来回穿梭,就如同在电解质和电池壳体所构成的游泳池里面游泳,电解质的离子电导率如同水的阻力相同,对锂离子游泳的速度有非常大的影响。目前锂离子电池所采用的有机电解质,不管是液体电解质,还是固体电解质,其离子电导率都不是很高。电解质的电阻成为整个电池电阻的重要组成部分,对锂离子电池高倍率性能的影响不容忽视。


5、降低锂离子电池的内阻


通常在正极活性材料内部添加导电剂,以降低活性材料与正极基体/集电器之间的接触电阻,并提高正极材料的电导率 (离子和电子电导率),提高速率性能。不同材料和形状的导电剂会影响锂电池的内阻,从而影响其速率性能。


以上就是提高锂离子电池的高倍率性能的方法,通过以下介绍大家应该对如何提高锂离子电池的高倍率性能有一定了解了!

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