影响锂电池倍率性能因素(一)

锂电池充放电倍率性能不仅与充放电速度有关,还与其循环寿命和安全性相关。那影响锂电池倍率性能的因素有哪些呢?

1、内阻

一般在正极活性物质内部会添加导电剂,从而降低活性物质之间、活性物质与正极基体/集流体的接触电阻,以改善正极材料的电导率,提升倍率性能。不同材料不同形状的导电剂,都会对锂电池内阻产生影响,进而它的倍率性能。

正负极的集流体是锂离子电池与外界进行电能传递的载体,集流体的电阻值对锂电池倍率性能也有很大的影响。因此,通过改变集流体的材质、尺寸大小、引出方式、连接工艺等,都可以改善锂电池的倍率性能。

锂电池图片

此外,隔离膜的吸液率和孔隙率对锂离子的通过性产生不利影响,从而导致锂电池的倍率性能变小。

而正负极材料的浸润程度,也会影响电解质与电极接口处的接触电阻,从而改变电池倍率性能。电解质的总量、粘度、杂质含量、正负极材料的孔隙等,都会改变电解质与电极的接触阻抗,是改善倍率性能的重要研究方向。

2、电解质的离子电导率

电解质的离子电导率,对锂离子运动速度有非常大的影响。目前市场化的有机电解质,其实离子电导率都不是很高,因此对锂电池高倍率性能的影响不容忽视。

除了提高电解质的离子电导率之外,还需要重视电解质的化学稳定性和热稳定性。在大倍率充放电时,电池的电化学窗口变化范围非常宽,如果电解质的化学稳定性不好,容易在正极材料表面氧化分解,影响电解质的离子电导率。