鋰電池廠商教你怎么提高鋰電池容量和充電速度

來源：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)計電池的第一要務(wù)。容量不夠，單價再低、循環(huán)再好、安全性再高，做出來的電池也可能無人問津。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，厚度會有一定的反彈;設(shè)計時需要預(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(依目前所見來看，這些材料也同時是循環(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)計厚度，從而增加電芯的設(shè)計容量。

⑤選擇搭配性能更優(yōu)的材料體系：單一的“好正極”、“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，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、充放電制度都會對大電流充電性能有影響。對于鋰電池來說，充電方法對其性能影響很大，合理的充電方法可延長鋰電池的壽命、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。對于LTO來講，其本身屬于“零應(yīng)變性”的含氧負(fù)極材料，在電池工作時不會產(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，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。快充在節(jié)約了充電時間的同時，也會對電池本身有較大的破壞。所以一般來說，在不趕時間的情況下我們建議盡量用慢充，有利于延長電池的壽命，并且鋰電池慢充更安全。