鋰電池充放電倍率,鋰電池放電C率是什么

來源：存能電氣  日期：2019-08-14 10:38  瀏覽量：次

　　鋰電池充放電倍率，鋰電池放電C率是什么？我們都知道，鋰電池隨著充放電次數(shù)的增加，容量會(huì)越來越少，直接表現(xiàn)就是鋰電池的性能越來越差。鋰電池快速充放電的本質(zhì)就是，鋰離子能夠快速在正負(fù)極材料間脫嵌。電池材料性質(zhì)、工藝設(shè)計(jì)、充放電制度都會(huì)對(duì)大電流充電性能有影響。那么你知道鋰電池充放電倍率是什么呢？鋰電池放電C率又是怎么一回事呢？

　　鋰電池充放電倍率

　　充放電倍率指，電池在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)放出其額定容量時(shí)所需要的電流值，它在數(shù)據(jù)值上等于電池額定容量的倍數(shù)，通常以字母C表示。

　　鋰離子電池的充放電倍率，決定了我們可以以多快的速度，將一定的能量存儲(chǔ)到電池里面，或者以多快的速度，將電池里面的能量釋放出來。當(dāng)然，這個(gè)存儲(chǔ)和釋放的過程是可控的，是安全的，不會(huì)顯著影響電池的壽命和其他性能指標(biāo)。

　　倍率指標(biāo)：在電池作為電動(dòng)工具，尤其是電動(dòng)交通工具的能量載體時(shí)，顯得尤為重要。充電耗時(shí)久，放電也不能太猛，否則電池就會(huì)很快衰老，甚至有可能發(fā)生安全問題。但是在許多的應(yīng)用場(chǎng)合，我們都需要電池具有大倍率的充放電性能，所以我們又一次卡在了“電池”這兒。

　　鋰離子電池的充放電倍率性能，與鋰離子在正負(fù)極、電解液、以及他們之間界面處的遷移能力直接相關(guān)，一切影響鋰離子遷移速度的因素(這些影響因子也可等效為電池的內(nèi)阻)，都會(huì)影響鋰離子電池的充放電倍率性能。此外，電池內(nèi)部的散熱速率，也是影響倍率性能的一個(gè)重要因素，如果散熱速率慢，大倍率充放電時(shí)所積累的熱量無法傳遞出去，會(huì)嚴(yán)重影響鋰離子電池的安全性和壽命。

　　影響鋰電池高倍率充放電性能的因素

　　1、容量：容量保持能力差是鋰電池負(fù)極在高倍率充放過程中的最大問題，這主要與電極材料的結(jié)構(gòu)、顆粒大小、電極導(dǎo)電性和電極表面SEI膜的穩(wěn)定性等因素有關(guān)。

　　2、材料尺寸：鋰電池負(fù)極材料的尺寸直接關(guān)系著鋰離子在其中擴(kuò)散路徑的長短，對(duì)電極高倍率性能產(chǎn)生很大的影響。

　　3、電極表面電阻：鋰離子在嵌入負(fù)極的過程中，首先要擴(kuò)散到固體電解質(zhì)相界面膜(SEI膜)與負(fù)極材料的界面處，因此電極表面電阻相當(dāng)于鋰離子擴(kuò)散過程中的一道門檻，影響著鋰離子的嵌入和脫出，尤其在高倍率充放電時(shí)更加明顯。

　　限制鋰離子電池的充放電倍率性能的因素

　　研究和改善鋰離子電池的充放電倍率性能，主要從提高鋰離子遷移速度和電池內(nèi)部的散熱速率兩個(gè)方面著手。

　　1.提高正、負(fù)極的鋰離子擴(kuò)散能力

　　鋰離子在正/負(fù)極活性物質(zhì)內(nèi)部的脫嵌和嵌入的速率，也就是鋰離子從正/負(fù)極活性物質(zhì)里面跑出來的速度，這是影響充放電倍率的一個(gè)重要因素。

　　在正極材料處，我們希望極片要足夠的薄，也就是活性材料的厚度要小，所以希望盡可能的提高正極材料壓實(shí)密度。在活性物質(zhì)內(nèi)部，要有足夠的孔間隙，不要有的地方有，有的地方?jīng)]有，這就要優(yōu)化正極材料的結(jié)構(gòu)，改變粒子之間的距離和結(jié)構(gòu)，做到均勻分布。

　　2.提高電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率

　　目前鋰離子電池所采用的有機(jī)電解質(zhì)，不管是液體電解質(zhì)，還是固體電解質(zhì)，其離子電導(dǎo)率都不是很高。電解質(zhì)的電阻成為整個(gè)電池電阻的重要組成部分，對(duì)鋰離子電池高倍率性能的影響不容忽視。

　　除了提高電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率之外，還需要著重關(guān)注電解質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。在大倍率充放電時(shí)，電池的電化學(xué)窗口變化范圍非常寬，如果電解質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性不好，容易在正極材料表面氧化分解，影響電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率。

　　因此，選擇具有較高的鋰離子傳導(dǎo)能力、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、且與電極材料匹配的電解質(zhì)是提高鋰離子電池倍率性能的一個(gè)重要方向。

　　3.降低電池的內(nèi)阻

　　這里涉及到幾種不同的物質(zhì)和物質(zhì)之間的界面，它們所形成的電阻值，但都會(huì)對(duì)離子電子的傳導(dǎo)產(chǎn)生影響。一般在正極活性物質(zhì)內(nèi)部會(huì)添加導(dǎo)電劑，從而降低活性物質(zhì)之間、活性物質(zhì)與正極基體/集流體的接觸電阻，改善正極材料的電導(dǎo)率，提升倍率性能。不同材料不同形狀的導(dǎo)電劑，都會(huì)對(duì)電池的內(nèi)阻產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響其倍率性能。

　　鋰電池放電C率是什么

　　在鋰離子電池中，不使用小時(shí)率，而是使用“C倍率”。C倍率表示的是通過電流。例如，5小時(shí)率就是0.2C倍率。鋰離子電池的內(nèi)阻小，1C倍率以上的稱為高倍率(高輸出功率型)，其生產(chǎn)和銷售都是以工業(yè)應(yīng)用為中心的。鋰離子電池中，能量密度用來表示EV等的續(xù)航距離和電動(dòng)設(shè)備的長時(shí)間工作性能；C倍率用來表示汽車的再生能力和快速充電能力，也是表示高倍率(高速充放電時(shí))電池周期壽命的主要指標(biāo)。

　　以上就是鋰電池充放電倍率和和放電C率是什么的解析，在充過程中，要盡量使用原裝的充電器，而對(duì)鋰電池最好的充電方式是慢充，如果想要盡快充好，反復(fù)的充放電同樣也會(huì)影響到電池的壽命。