提升充放倍率對(duì)鋰電池性能影響有哪些？

我們都知道，鋰電池隨著充放電次數(shù)的增加，容量會(huì)越來(lái)越少，直接表現(xiàn)就是鋰電池的性能越來(lái)越差。那么都有哪些因素影響到鋰電池的性能呢？

圖1 鋰電池提升倍率對(duì)電池性能的影響

影響鋰電池容量的影響因素很多，使用溫度、充放電電流、充放電截止電壓等因素都會(huì)影響鋰離子電池的衰降速度。造成鋰電池容量衰降的機(jī)理可以分為三類(lèi)內(nèi)阻和極化增加、正負(fù)極活性物質(zhì)損失、Li損失。

不同的外部因素對(duì)這三者的影響也各不相同。例如LiFePO4材料的鋰電池具有非常好的循環(huán)性能，但是不同的使用條件對(duì)鋰電池循環(huán)壽命有著重要的影響。試驗(yàn)證明對(duì)26650鋰電池進(jìn)行15C脈沖放電和15C連續(xù)放電，兩種放電制度對(duì)于26650鋰電池具有完全不同的影響。15C脈沖放電的26650鋰電池容量衰降非?？欤浞烹?0次后就無(wú)法再進(jìn)行15C放電，但是仍然能夠進(jìn)行1C放電。而15C連續(xù)放電電池容量衰降較慢，60次以后仍然能夠進(jìn)行15C放電，但是1C倍率的衰降速率要快于15C脈沖放電。

機(jī)理分析得出結(jié)論15C脈沖放電的電池在負(fù)極的SEI膜中出現(xiàn)更多的LiF，而LiF對(duì)鋰離子擴(kuò)散的阻礙更大，使得電池的Li+擴(kuò)散阻抗和電荷交換阻抗迅速增加，從而使得電池在充放電過(guò)程中極化電壓過(guò)大，從而導(dǎo)致LiFePO4大電流放電能力迅速下降。

鋰電池的充電策略對(duì)于鋰電池壽命衰降影響的研究，能夠更好的指導(dǎo)我們對(duì)鋰離子電池的設(shè)計(jì)。以下就不同充電控制策略對(duì)鋰離子電池壽命衰降的影響，研究了其作用機(jī)理，提出鋰離子電池的壽命衰降模型。研究試驗(yàn)表明，當(dāng)充電電流和截止電壓超過(guò)一定的數(shù)值時(shí)，鋰離子電池的衰降將被極大的加速，為了降低鋰離子電池的衰降速率，需要針對(duì)不同的體系，需要選擇合適的充放電電流和截止電壓。

圖2 倍率放電對(duì)電池性能的影響

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