什么是高倍率鋰電池？主要應用在哪些領域？
發(fā)布時間：2021-06-24
高倍率電池一般指的是鋰電池，鋰離子電池是一種充電高倍率電池，它主要依賴鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間來回嵌入和脫嵌：充電池時，Li+從正極脫嵌，經由電解質嵌入負極，負極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。一般采用含有鋰元素的材料作為電極的電池。是現代高機能電池的代表。
高倍率電流很大，基本就是幾秒鐘放完電的概念，在這幾秒鐘，鋰離子集中爆發(fā)的從負極中脫出來聚集在負極表面，而離負極較遠的電解液中，鋰離子的濃度很低，造成濃差極化，并且大電流情況下歐姆極化的副作用會被放大（工業(yè)上一般要控制在1.5mΩ以下），導致電池電壓瞬間下降至截止電壓，放電結束，然而容量并沒有發(fā)揮。再次就是由于放電時間短，鋰離子在電解液中的擴散速度有限。
然后說鋰離子在正極的嵌入，大量鋰離子瞬間在正極活性物質表面反應，導致材料表面最外層失活（已經不能接納鋰離子），由于時間較短，后續(xù)的鋰離子來不及遷移進活性物質深處。（這也解釋了為什么正負極需要和電解液充分接觸）
另外高倍率放電對材料的結晶度和結構的完整度要求很高，大電流也就意味著大的破壞度，材料的驟然收縮導致破壞晶型，以及活性物質和集流體的粘結牢固度。
所以高倍率的電池要求涂覆厚度較薄，壓實密度不能過大。但一味的求薄和小的壓實密度，就導致容量降低和循環(huán)壽命下降，這個度要長時間的摸索才能掌控。
工業(yè)上需要實驗正負極材料的匹配問題，電解液的匹配問題和隔膜的匹配問題等，以求做出更好的電芯。電池看起來簡單，但是很多東西細研究很復雜。
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