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极耳对锂离子电池倍率性能的影响

文章出处:http://www.pandawe.com人气:发表时间:2018-06-28 19:38:38【

  研究了负极耳材质、尺寸大小以及极耳引出方式对锂离子电池高倍率放电性能的影响。结果表明,2Ah电池采用15mm铜镀镍负极耳,能够有效改善电池的高倍率放电性能,电池最大放电倍率能达到30C,放电曲线平滑;同时电池具有良好的倍率循环性能,25C倍率循环200周后的放电容量仍保持初始容量的78%。

  近年来,随着航模、电动工具和电动玩具的快速发展,对锂离子电池的倍率放电性能要求也越来越高,但目前商品化的锂离子电池很难实现20C倍率以上的持续放电,其主要原因是电池在大倍率放电时,极耳发热严重,电池整体温度过高,使得电池容易热失控,从而导致电池倍率放电性能和循环性能变差。为了得到倍率放电性能好且安全可靠的锂离子电池,在大电流放电时,一方面要尽量避免电池产生大量的热,另一方面要提高电池的散热速率,前者的改善方法可从正负极材料、电解液及正、负极极片设计入手,而后者可通过优化电池结构来提高电池的散热速率,从而提高电池的安全性[1-3]。

   极耳是电池与外界能量传递的载体,所以电池大倍率放电时,提高极耳的电导率能够在放电初期有效改善电池的倍率放电性能。常规的锂离子电池负极耳采用镍极耳,其电导率较差,电导率为140000S/cm,正极耳采用铝极耳,其电导率为369000 S/cm。在高倍率放电时,由于负极耳的电导率较低,导致电池表面温度过高,从而影响电池的高倍率放电性能。而铜镀镍负极耳具有优良的导电性能,其电导率接近纯铜的电导率,约为584000 S/cm[4]。因此本文在现有高倍率体系的基础上,以铜镀镍负极极耳为研究对象,研究了极耳材质、尺寸大小及极耳引出方式对锂离子电池的倍率放电性能和倍率循环性能的影响。