限制鋰電池充放電倍率性能原因分析
來源：寶鄂實業(yè)
2020-05-04 11:02
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研究和改善鋰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部的散熱速率兩個方面著手。
1.鋰電池的內阻
一般在正極活性物質內部會添加導電劑，從而降低活性物質之間、活性物質與正極基體/集流體的接觸電阻，改善正極材料的電導率（離子和電子電導率），提升倍率性能。不同材料不同形狀的導電劑，都會對鋰電池的內阻產(chǎn)生影響，進而影響其倍率性能。
正負極的集流體（極耳）是鋰離子電池與外界進行電能傳遞的載體，集流體的電阻值對電池的倍率性能也有很大的影響。因此，通過改變集流體的材質、尺寸大小、引出方式、連接工藝等，都可以改善鋰電池的倍率性能和循環(huán)壽命。
此外，隔離膜的吸液率和孔隙率也對鋰離子的通過性有較大的影響，也會一定程度上影響鋰電池的倍率性能（相對較小）。
鋰電池電解質與正負極材料的浸潤程度，會影響電解質與電極界面處的接觸電阻，從而影響電池的倍率性能。電解質的總量、粘度、雜質含量、正負極材料的孔隙等，都會改變電解質與電極的接觸阻抗，是改善倍率性能的重要研究方向。
2.電解質的離子電導率
電解質的離子電導率如同水的阻力一樣，對鋰離子游泳的速度有非常大的影響。目前鋰離子電池所采用的有機電解質，不管是液體電解質，還是固體電解質，其離子電導率都不是很高。電解質的電阻成為整個電池電阻的重要組成部分，對鋰電池高倍率性能的影響不容忽視。
除了提高電解質的離子電導率之外，還需要著重關注電解質的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。在大倍率充放電時，電池的電化學窗口變化范圍非常寬，如果電解質的化學穩(wěn)定性不好，容易在正極材料表面氧化分解，影響電解質的離子電導率。
3.正、負極的鋰電池擴散能力
鋰電池在正/負極活性物質內部的脫嵌和嵌入的速率，也就是鋰離子從正/負極活性物質里面跑出來的速度，或者從正/負極表面進入活性物質內部找個位置“安家”的速度到底有多快，這是影響充放電倍率的一個重要因素。
影響鋰電池高倍率充放電性能的因素：
容量，容量保持能力差是鋰電池負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構、顆粒大小、電極導電性和電極表面SEI膜的穩(wěn)定性等因素有關。
