聚合物高功率電池在大倍率充放電時的一些影響因素

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聚合物高功率電池主要應用于汽車驅動負載水平等方面的大型聚合物鋰電池,聚合物高功率電池基本要求是高功率密度、高能量密度以及低成本,為獲得最佳性能和良好的經濟效益,所用的電池材料必須是活性高且在自然界中含量豐富,鋰和鈉作為其中質量最輕、陽極活性最強、蘊藏量豐富的金屬,理應成為這種高性能電池的理想正極材料;由于活性高,這些堿金屬不能在水溶液電解質中使用,因此鋰電池廠家開發了兩種新型的電解質聚合物解質和固態離子導體,聚合物解質的電池,為保持電解質處于聚合物狀態,其溫度必須足夠高;而固態電解質電池的使用溫度也必須較高,以保持電解質有足夠高的導電性,并且為消除電極和電解質問的接觸問題,通常也要使電極保持在聚合物狀態。

這是一種很少見的聚合物高功率電池

聚合物高功率電池在大倍率放電快充帶來三個效應:熱效應、析鋰與機械效應。

1、頻繁快充加速了電池電芯的極化。

當聚合物高功率電池持續充電電流較大時,電極處的離子濃度升高,極化加劇,電池端電壓無法與充入的電量/能量直接線性比例地對應起來。同時大電流充電,內阻的增大會導致焦耳發熱效應加劇帶來副反應,如電解液的反應分解、產氣等一系列問題,危險系數驟然增加,對電池安全性產生影響,若是非功率型電池的壽命必然會大幅縮短。

2、頻繁快充可能導致聚合物高功率電池析晶。

如果肆意給聚合物快充電池意味著鋰離子快速脫出并“游向”負極,這時候就需要負極材料具有快速的嵌鋰能力,由于嵌鋰電位和鋰析出的電位差不多,在快充或低溫條件下,鋰離子可能會在表面析出形成枝晶鋰,枝晶鋰會刺穿隔膜造成Li二次損耗,降低聚合物高功率電池容量,當鋰晶體達到一定量后就會從負極向隔膜生長,造成電池短路的危險。

3、頻繁快充會縮短聚合物高功率電池壽命嗎?

聚合物高功率電池頻繁充電,也容易加速消耗電池的壽命,甚至導致電池活性降低,續航時間縮短等問題。尤其是在快充技術的加入后,雖然在前期充電的速度很快,但沒有沖滿至100%就拔線,造成多次充電,增加了聚合物高功率電池的循環次數,長期這樣使用就會降低電池的活性,從而加速電池的老化。

4、高溫是聚合物高功率電池老化的最大殺手,快充的高功率會使電池在短時間內升溫,非快充雖然功率低、單位時間內發熱低,但是需要更長的通電時間。這樣一來聚合物高功率電池熱量也會隨時間而積累增加,充電過程中所產生的熱量差別不足以造成電池衰老速度的差異。

綜合以上內容,我們鋰電池之家總結出快充對于聚合物高功率電池的質量要求很高,對于電池的壽命有較大的損失,安全系數會明顯下降,因此沒有必要的時候盡量少做,頻繁的給電池進行快速充電會對電池造成傷害,但由于電池電芯密度、材料、環境溫度以及電池管理系統的差異,電池在快充過程中的受傷害程度也不同;查看網站地圖可以了解更多相關的聚合物高功率電池在大倍率充放電時的一些影響因素。

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