常见的锂离子电池快充的影响因素,你知道有哪些吗?
扫描二维码
随时随地手机看文章
随着社会的快速发展,我们的电池快充技术也在快速发展,那么你知道电池快充技术的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。在离子和电子的整个运行过程中,影响电荷转移的电池结构,无论是电化学的还是物理的,都会影响快充性能。
电池各部分快速充电的要求
关于电池,要想提升动力性能,必须在电池的各个环节上下功夫,包括正极、负极、电解液、隔膜、结构设计。
正极
事实上,几乎所有的正极材料都可以用来制作快充电池。要保证的重要性能包括导电性(降低内阻)、扩散(确保反应动力学)、寿命(不解释)和安全性(不解释)、适当的加工性能(比表面积不应太大)大以减少副反应和服务安全)。当然,每个具体的材料要解决的问题可能不同,但是我们常见的正极材料可以通过一系列的优化来满足这些要求,但是不同的材料也是不同的:
A、磷酸铁锂可能更注重解决导电性和低温问题。进行碳包覆,适度纳米化(注意是适度,越细越好绝对不是简单的逻辑),在粒子表面形成离子导体是最典型的策略。
B. 三元材料本身具有较好的导电性,但其反应性太高,所以三元材料很少进行纳米级工作(纳米化不是改善材料性能的万能药,尤其是在电池领域有时国内有很多反用途),更注重安全性和抑制副反应(与电解液)。毕竟目前三元材料的寿命是安全的,近期电池安全事故频发。提出更高的要求。
C、锰酸锂在生命方面更重要。市场上也有很多锰酸锂基快充电池。
负极
当锂离子电池充电时,锂会迁移到负极。快速充电和大电流引起的过高电位会导致负极电位更负。此时,负极快速接受锂的压力会增加,产生锂枝晶的倾向会增加。因此,负极不仅要满足快速充电时的锂扩散。锂离子电池的动力学要求还必须解决锂枝晶增加趋势带来的安全问题。因此,快充核心的重要技术难点是锂离子在负极的嵌入。
A、目前市场上占主导地位的负极材料仍然是石墨(约占90%的市场份额)。根本原因是价格便宜,石墨的整体加工性能和能量密度都比较好,缺点比较少。当然,石墨负极也存在问题。其表面对电解质敏感,锂嵌入反应具有很强的方向性。因此,努力提高石墨表面的结构稳定性,促进锂离子在基体上的扩散具有重要意义。
B、硬碳和软碳材料这几年也有很大的发展:硬碳材料的嵌锂电位高,材料内部有微孔,所以反应动力学好;而软碳材料与电解液的相容性好,MCMB材料也很有代表性,但硬碳材料和软碳材料普遍效率低,成本高(想象石墨同样便宜,恐怕不是从工业角度看很有希望),所以电流消耗远小于石墨,更多地用在一些特殊电池上。
C.钛酸锂怎么样?简单的说:钛酸锂的优点是功率密度高,更安全,缺点也很明显。能量密度很低,按Wh计算成本高。因此,钛酸锂电池的观点是在特定场合具有优势的有用技术,但不适用于许多对成本和续航里程要求较高的场合。
D、硅负极材料是一个重要的发展方向,松下新型18650电池已经开始了此类材料的商业化进程。然而,如何在纳米技术对性能的追求与电池行业普遍的微米级要求之间取得平衡,仍然是一项具有挑战性的任务。
隔膜
对于动力型电池,大电流运行对其安全性和寿命提出了更高的要求。 隔膜涂层技术是无法绕过的。 陶瓷涂层隔膜由于其安全性高、能够消耗电解液中的杂质,特别是三元电池安全性的提高,正在迅速被推出。目前用于陶瓷膜片的重要系统是在传统膜片表面涂覆氧化铝颗粒。 一种相对新颖的方法是在隔膜上涂覆固体电解质纤维。 这种隔膜具有较低的内阻,纤维对隔膜具有更好的机械支撑作用。
以上就是电池快充技术的有关知识的详细解析,需要大家不断在实际中积累经验,这样才能设计出更好的产品,为我们的社会更好地发展。