什么是高倍率磷酸鐵鋰電池?提升鋰電池高倍率的方法

來源：存能電氣  日期：2019-08-16 10:16  瀏覽量：次

　　什么是高倍率磷酸鐵鋰電池?提升鋰電池高倍率的方法。倍率是一個很專業(yè)的說法,簡單說來,就是不同電流下的放電性能。存能電氣磷酸鐵鋰電池高倍率采用專有配方，電池高倍率放電耐溫性能更高，循環(huán)使用壽命更長。

　　什么是高倍率磷酸鐵鋰電池?

　　高倍率磷酸鐵鋰電池是指電池可以大電流放電，鋰電池的倍率與電池的原材料和工藝有關(guān)。鋰電池分為高倍率電池和鋰離子電池。目前手機(jī)和筆記本電腦使用的都是鋰離子電池，通常人們俗稱其為高倍率電池，而真正的高倍率電池因為危險性大，很少應(yīng)用于日常電子產(chǎn)品。

　　高倍率電池一般指的是磷酸鐵鋰電池，高倍率磷酸鐵鋰電池的充電過程分為兩個階段：恒流快充階段和恒壓電流遞減階段。恒流快充階段，鋰電池電壓逐步升高到電池的尺度電壓，隨后在控制芯片下轉(zhuǎn)入恒壓階段，電壓不再升高以確保不會過充，電流則跟著電池電量的上升逐步減弱到設(shè)定的值，而終極完成充電。電量統(tǒng)計芯片通過記實放電曲線可以抽樣計算出電池的電量。

　　高倍率磷酸鐵鋰電池輸出電壓穩(wěn)定、輸出電壓高、性能穩(wěn)定、容量大、使用壽命長、工作溫度范圍廣、安全性好以及環(huán)保無污染，因此在未來鋰電池發(fā)展道路上具有很大的上升空間。

　　高倍率鋰電池放電倍率是指電池在規(guī)定的時間內(nèi)放出其額定容量時所需要的電流值,在數(shù)據(jù)值上等于電池額定容量的倍數(shù),通常用字母C來表示。

　　提升鋰電池高倍率的方法

　　鋰離子電池的兩大性能指標(biāo)：能量密度與充放電倍率。單純的做到鋰離子電池高倍率性能并不難，難就難在倍率性能與能量密度的兼顧，一般而言倍率性能和能量密度之間是相互矛盾的，在兩者之間找到一個平衡是非常困難的。

　　①材料選擇

　　因此無論是從電子電導(dǎo)率還是離子電導(dǎo)率上來看三元材料，特別是高鎳三元材料或者NCA材料都更加適合高倍率型磷酸鐵鋰電池。

　　負(fù)極材料的選擇種類比較多，例如小顆粒的中間相類的石墨材料，在倍率性能上都有較好的表現(xiàn)，鈦酸鋰電池材料因為電導(dǎo)率較低，生產(chǎn)中往往會制成納米級的顆粒，因此進(jìn)一步增大了活性面積，降低了Li+的擴(kuò)散距離，鈦酸鋰電池因此具有非常優(yōu)異的倍率性能，能夠?qū)崿F(xiàn)快速充電。

　?、谂浞絻?yōu)化

　　鋰離子電池的高倍率性能是幾種導(dǎo)電形式的綜合體現(xiàn)，在壓實密度過高時會導(dǎo)致電極孔隙率急劇下降，導(dǎo)致離子擴(kuò)散阻抗增加，而壓實密度較低時又會導(dǎo)致接觸阻抗的增加，因此只有合適的壓實密度才能在保證鋰離子電池優(yōu)異的倍率性能的同時也兼顧了高能量密度的特性。

　?、垭姵亟Y(jié)構(gòu)的選擇

　　對于倍率性磷酸鐵鋰電池如何控制放電過程中的溫度也是一個非常重要的問題，在大電流放電過程中鋰離子電池會產(chǎn)生大量的熱量，熱量在鋰離子電池內(nèi)部的積累會導(dǎo)致溫度的升高，產(chǎn)生較大的溫度梯度，因此鋰離子電池內(nèi)部衰降的不一致，影響鋰離子電池的壽命。如何選擇一個合適的結(jié)構(gòu)就變的尤為重要。

　?、芴岣唠娊赓|(zhì)的離子電導(dǎo)率

　　鋰離子要在正、負(fù)極之間來回穿梭，就如同在電解質(zhì)和電池殼體所構(gòu)成的“游泳池”里面游泳，電解質(zhì)的離子電導(dǎo)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(jī)電解質(zhì)，不管是液體電解質(zhì)，還是固體電解質(zhì)，其離子電導(dǎo)率都不是很高。電解質(zhì)的電阻成為整個電池電阻的重要組成部分，對鋰離子電池高倍率性能的影響不容忽視。

　　通過選擇合適的材料、配方和結(jié)構(gòu)能夠降低鋰離子電池在大倍率放電時的電池內(nèi)部的阻抗和極化，減少溫度的不均勻性，有效的提升磷酸鐵鋰電池的倍率性能。