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影響鋰離子電池極化有什么因素?

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2020年10月08日  

1.電解液的影響:電解液電導(dǎo)率低是鋰離子電池極化發(fā)生的重要原因。在一般溫度范圍內(nèi),鋰離子電池用電解液的電導(dǎo)率一般只有0.01~0.1S/cm,,是水溶液的百分之一。因此,鋰離子電池在大電流放電時(shí),來不及從電解液中補(bǔ)充Li+,會(huì)發(fā)生極化現(xiàn)象。提高電解液的導(dǎo)電能力是改善鋰離子電池大電流放電能力的關(guān)鍵因素。


2.正負(fù)極材料的影響:正負(fù)極材料顆粒大鋰離子擴(kuò)散到表面的通道加長,不利于大倍率放電。


3.導(dǎo)電劑:導(dǎo)電劑的含量是影響高倍率放電性能的重要因素。假如正極配方中的導(dǎo)電劑含量不足,大電流放電時(shí)電子不能及時(shí)地轉(zhuǎn)移,極化內(nèi)阻迅速增大,使電池的電壓很快降低到放電截止電壓。


4.極片設(shè)計(jì)的影響:


極片厚度:大電流放電的情況下,活性物質(zhì)反應(yīng)速度很快,要求鋰離子能在材料中迅速的嵌入、脫出,若是極片較厚,鋰離子擴(kuò)散的路徑新增,極片厚度方向會(huì)出現(xiàn)很大的鋰離子濃度梯度。


壓實(shí)密度:極片的壓實(shí)密度較大,孔隙變得更小,則極片厚度方向鋰離子運(yùn)動(dòng)的路徑更長。另外,壓實(shí)密度過大,材料與電解液之間接觸面積減小,電極反應(yīng)場所減少,電池內(nèi)阻也會(huì)增大。


5.SEI膜的影響:SEI膜的形成新增了電極/電解液界面的電阻,造成電壓滯后即極化。


不同充電模式對鋰離子電池極化特性影響不相同,大電流快速充電會(huì)引發(fā)電池內(nèi)部嚴(yán)重的極化現(xiàn)象。電池極化會(huì)抬高電池端電壓,造成電池充不滿電,延長充電時(shí)間,嚴(yán)重極化還會(huì)引起電池嚴(yán)重發(fā)熱和負(fù)極表面鋰結(jié)晶等,影響電池安全和使用壽命。


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