锂离子电池倍率性能提高方法

能量密度与倍率性能,是锂离子电池的两大性能指针。而二者又是一对矛盾体,在提高能量密度的同时,倍率性能会相应的减弱,要想在两者之间找到一个平衡是非常困难的。那么,锂离子电池倍率性能提高方法有哪些呢?

一、材料选择

一般来说,提升锂离子电池倍率性能主要是从材料的选择上入手。常温20℃下,NCM111材料电子电导率为2.2x10-6S/cm,NCM532为1.7x10-3S/cm,NCM622为3.4x10-3S/cm,NCM811为6.3x10-3S/cm,可见,随着镍含量的增加,三元材料的电子电导率也明显提高,这也表明了高镍材料更适合作为适合高倍率型锂离子电池正极。

负极材料的选择种类比较多,如纳米石墨材料、钛酸锂、铌钛氧化合物NTO负极材料等,在倍率性能上都有较好的表现。钛酸锂纳米材料由于有较大的活性面积,能降低锂离子的扩散距离,因此钛酸锂电池能够实现快速充电。

锂电池图片

二、配方优化

配方设计是影响锂电池倍率性能好坏的一个重要因素,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,其中离子导电主要包括锂离子在电解液、电极内部孔隙和活性物质内部的扩散,电子导电主要是活性物质颗粒之间的导电。

三、电池结构选择

电池结构选择对电池来说极为关键,因为它直接影响了电池的散热能力。如果散热性能不佳,热量将会大量聚集,导致锂离子电池内部衰降,而倍率性电池对如何控制放电过程中的温度要求很高。

四、降低电池内阻

正常,向正极活性物质内部会添加导电剂,能降低活性物质之间、活性物质与正极基体/集流体的接触电阻,改善正极材料的电导率,提高电池倍率性能。然而,不同材料不同形状的导电剂,对正极材料的优化效果都不一样。

 

 

微信公众号

 

钨钼视频

2024年1月份赣州钨协预测均价与下半月各大型钨企长单报价。

 

钨钼音频

龙年首周钨价开门红。