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汽车动力电池解析:手把手带你认识锂离子电池(三)

2015-07-23 10:58
魏丁小陆
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  3. 降低电池的内阻

  这里涉及到几种不同的物质和物质之间的界面,它们所形成的电阻值,但都会对离子/电子的传导产生影响。

  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,改善正极材料的电导率(离子和电子电导率),提升倍率性能。不同材料不同形状的导电剂,都会对电池的内阻产生影响,进而影响其倍率性能。

  正负极的集流体(极耳)是锂离子电池与外界进行电能传递的载体,集流体的电阻值对电池的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,都可以改善锂离子电池的倍率性能和循环寿命。

  电解质与正负极材料的浸润程度,会影响电解质与电极界面处的接触电阻,从而影响电池的倍率性能。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。

  锂离子电池在第一次循环的过程中,随着锂离子嵌入负极,在负极会形成一层固态电解质(SEI)膜,SEI膜虽然具有良好的离子导电性,但是仍然会对锂离子的扩散有一定的阻碍作用,尤其是大倍率充放电的时候。随着循环次数的增加,SEI膜会不断脱落、剥离、沉积在负极表面,导致负极的内阻逐渐增加,成为影响循环倍率性能的因素。因此,控制SEI膜的变化,也能够改善锂离子电池长期循环过程中的倍率性能。

  此外,隔离膜的吸液率和孔隙率也对锂离子的通过性有较大的影响,也会一定程度上影响锂离子电池的倍率性能(相对较小)。

 

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