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【锂电池】_大功率电池,船用锂电池,500a锂电池,12v锂电池,背用锂电池

产品简介
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关 键 词: 电池
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最后更新: 2019-10-24 11:34:55
  • 详细说明

  锂离子电池实质上是一种锂离子浓差电池,锂离子电池的充放电过程为锂离子在正负极的嵌入、脱出的过程。影响锂离子电池极化的因素包括:

  (1)电解液的影响:电解液电导率低是锂离子电池极化发生的主要原因。在一般温度范围内,锂离子电池用电解液的电导率一般只有0.01~0.1S/cm,,是水溶液的百分之一。因此,锂离子电池在大电流放电时,来不及从电解液中补充Li+,会发生极化现象。提高电解液的导电能力是改善锂离子电池大电流放电能力的关键因素。

  (2)正负极材料的影响:正负极材料颗粒大锂离子扩散到表面的通道加长,不利于大倍率放电。

  (3)导电剂:导电剂的含量是影响高倍率放电性能的重要因素。如果正极配方中的导电剂含量不足,大电流放电时电子不能及时地转移,极化内阻迅速增大,使电池的电压很快降低到放电截止电压。

  (4)极片设计的影响:

  极片厚度:大电流放电的情况下,活性物质反应速度很快,要求锂离子能在材料中迅速的嵌入、脱出,若是极片较厚,锂离子扩散的路径增加,极片厚度方向会产生很大的锂离子浓度梯度。

  压实密度:极片的压实密度较大,孔隙变得更小,则极片厚度方向锂离子运动的路径更长。另外,压实密度过大,材料与电解液之间接触面积减小,电极反应场所减少,电池内阻也会增大。

  (5)SEI膜的影响:SEI 膜的形成增加了电极/电解液界面的电阻,造成电压滞后即极化。

  1.4 电池的工作电压

  工作电压又称端电压,是指电池在工作状态下即电路中有电流流过时电池正负极之间的电势差。在电池放电工作状态下,当电流流过电池内部时,需克服电池的内阻所造成阻力,会造成欧姆压降和电极极化,故工作电压总是低于开路电压,充电时则与之相反,端电压总是高于开路电压。即极化的结果使电池放电时端电压低于电池的电动势,电池充电时,电池的端电压高于电池的电动势。

  由于极化现象的存在,会导致电池在充放电过程中瞬时电压与实际电压会产生一定的偏差。充电时,瞬时电压略高于实际电压,充电结束后极化消失,电压回落;放电时,瞬时电压略低于实际电压,放电结束后极化消失,电压回升。

  常见商业电池的典型放电的电流和电压曲线。(图片来源于数码之家)

  在整个放电过程中锂离子电池的电压曲线可以分为 3 个阶段:

  1)电池在初始阶段端电压快速下降,放电倍率越大,电压下降的越快;

  2)电池电压进入一个缓慢变化的阶段,这段时间称为电池的平台区,放电倍率越小,平台区持续的时间越长,平台电压越高,电压下降越缓慢。

  3) 在电池电量接近放完时, 电池负载电压开始急剧下降直至达到放电截止电压。

  测试时,采集数据的方式有两种:(1)根据设定的时间间隔Δt采集电流,电压和时间等数据;(2)根据设定电压变化差ΔV采集电流,电压和时间数据。充放电设备的精度主要包括电流精度、电压精度、时间精度。表2是某款充放电机的设备参数,其中,% FS 表示全量程的百分数,0.05%RD是指测量的误差在读数的0.05%范围内。

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