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锂电池放电倍率高于原有规定放电倍率有什么危害?

我们都知道,锂电池出厂的时候都会有相应的充放电电流要求,建议在规定的要求下使用电池,如果不按照要求,锂电池放电倍率高于原有规定放电倍率有什么危害呢?

tattu高倍率锂电池

一般来说锂电池随着充放电次数的增加,容量会越来越少,直接表现是锂电池的性能越来越差。那么都有哪些因素影响到锂电池的性能呢?

    影响锂电池容量的因素有很多,如使用温度、充放电电流、充放电截止电压等因素都会影响锂离子电池的衰降速度。造成锂电池容量衰降的机理可以分为三类:内阻和极化增加、正负极活性物质损失、Li损失。

    不同的外部因素对这三者的影响也各不相同。例如LiFePO4材料的锂电池具有非常好的循环性能,但是不同的使用条件对锂电池循环寿命有着重要的影响。

    试验证明对锂电池进行15C脉冲放电和15C连续放电,两种放电制度对于锂电池具有完全不同的影响。15C脉冲放电的锂电池容量衰降非常快,充放电40次后无法再进行15C放电,但是仍然能够进行1C放电。而15C连续放电电池容量衰降较慢,60次以后仍然能够进行15C放电,但是1C倍率的衰降速率要快于15C脉冲放电。

    锂电池的充电策略对于锂电池寿命衰降影响的研究,能够更好的指导我们对锂离子电池的设计。以下不同充电控制策略对锂离子电池寿命衰降的影响,研究了其作用机理,提出锂离子电池的寿命衰降模型。

    机理分析得出结论:15C脉冲放电的电池在负极的SEI膜中出现更多的LiF,而LiF对锂离子扩散的阻碍更大,使得电池的Li+扩散阻抗和电荷交换阻抗迅速增加,从而使得电池在充放电过程中极化电压过大,从而导致LiFePO4大电流放电能力迅速下降。

       从上述分析我们可以注意到,无论是充电电流还是充电截止电压都存在一个值,当充电电流或者电压超过这个值时会导致电池衰降加速,对于上述电池这个值是1C和4.2V,当充电电流和截止电压超过这个值后会加速电池的衰降;当小于这个值时,提高充电电流和截止电压并不会显著的增加电池的衰降速度。

    对于充电电流和截止电压对电池衰降速度影响的机理研究显示,当充电电流低于1C时主要影响的是正负极活性物质损失,而截止电压低于4.2V时影响的主要是Li损失,当充电电流和截止电压高于这个值时,则会显著的加速正负极活性物质损失和Li损失。

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