鋰電池廠商教你怎么提高鋰電池容量和充電速度
來(lái)源:存能電氣 日期:2021-03-30 09:51 瀏覽量:次
鋰電池廠商教你怎么提高鋰電池容量和充電速度。鋰電池容量和充電速率是兩個(gè)首要的電池限制,提高鋰電池高容量和充電速率是鋰電池行業(yè)一直注重的核心問(wèn)題。不少鋰電池廠商把它作為產(chǎn)品噱頭,紛紛推出了各種新能源鋰電池,以此抵達(dá)產(chǎn)銷(xiāo)兩旺的作用。
怎么提高鋰電池的容量?
提高鋰電池的能量密度(僅限于容量型電池),是設(shè)計(jì)電池的第一要?jiǎng)?wù)。容量不夠,單價(jià)再低、循環(huán)再好、安全性再高,做出來(lái)的電池也可能無(wú)人問(wèn)津。鋰離子電池的容量主要取決于正、負(fù)極活性材料的質(zhì)量和配比,而正負(fù)極材料又決定了電池的能量密度。
對(duì)正負(fù)極活性物質(zhì)而言,是提高鋰電池容量密度最為直接的方法。主要的方向包括:
①使用克發(fā)揮更大的材料:例如正極的富鋰材料、高電壓三元材料、高電壓鈷酸鋰材料、二元材料等;負(fù)極的軟碳硬碳、硅錫基化合物等。
②使用壓實(shí)密度更大的正負(fù)極材料。
③使用粘結(jié)性、導(dǎo)電性更好的活性物質(zhì):這樣可以減少粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑在敷料中的含量,從而提高單位質(zhì)量敷料所能發(fā)揮的容量;另外粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑的用量減少也可以提高材料活性物質(zhì)的壓實(shí)等加工性能。
④使用厚度反彈更小的材料:鋰離子電池循環(huán)后,厚度會(huì)有一定的反彈;設(shè)計(jì)時(shí)需要預(yù)留循環(huán)后的反彈厚度;而當(dāng)使用了厚度反彈更小的材料時(shí)(依目前所見(jiàn)來(lái)看,這些材料也同時(shí)是循環(huán)性能很好的材料),則可以將省掉的厚度反彈預(yù)留空間轉(zhuǎn)給電芯的設(shè)計(jì)厚度,從而增加電芯的設(shè)計(jì)容量。
⑤選擇搭配性能更優(yōu)的材料體系:?jiǎn)我坏摹昂谜龢O”、“好負(fù)極”與“好電解液”搭配在一起,并不能保證做出“好電池”。匹配性不好的材料組合在一起,不僅會(huì)降低鋰電池的循環(huán)性能,也可能影響到倍率性能甚至正負(fù)極的克發(fā)揮;同理,當(dāng)材料匹配性更好時(shí),克發(fā)揮、循環(huán)、膨脹率等性能或許都可以得到改善。
怎么提高鋰電池的充電速度?
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。對(duì)于鋰電池來(lái)說(shuō),充電方法對(duì)其性能影響很大,合理的充電方法可延長(zhǎng)鋰電池的壽命、提高充電效率。
1.提高鋰電池充電速度比較靠譜的方法是對(duì)鋰電池正極材料進(jìn)行包覆改性,例如LFP本身導(dǎo)電性就不太好,對(duì)其進(jìn)行表面包覆碳材料或其它材料后可以提高其導(dǎo)電性,有利于提高電池的快速充電性能。
2.用于鋰電池快充的負(fù)極材料包括碳材料、鈦酸鋰及其它的一些新型材料。對(duì)于LTO來(lái)講,其本身屬于“零應(yīng)變性”的含氧負(fù)極材料,在電池工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生SEI,其與鋰離子的結(jié)合能力更強(qiáng),能夠滿足快充快放的要求。
有人說(shuō),鋰電池充電就像倒啤酒,速度快,裝滿啤酒的速度也快,但是泡沫很多。倒的慢,速度慢,但是啤酒多,很實(shí)在??斐湓诠?jié)約了充電時(shí)間的同時(shí),也會(huì)對(duì)電池本身有較大的破壞。所以一般來(lái)說(shuō),在不趕時(shí)間的情況下我們建議盡量用慢充,有利于延長(zhǎng)電池的壽命,并且鋰電池慢充更安全。
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