鋰電池極耳對高倍率電池性能的影響
極耳對高倍率電池性能的影響,在高倍率放電的條件下,高倍率電池的放電電壓曲線會出現電壓峰,同時電池的放電容量也有所增大。通過紅外熱成像的方法對鋰離子電池高倍率放電條件下的熱行為進行比較細繳的研究表明:鉀離子電池放電過程中各個區域的電極反應是非常不平衡的。高倍率放電的條件下,開始時電池極耳附近區域的電阻較小,電流密度較大,因此這部分產生的熱量比較大,溫度升高較快。在放電過程的后期,靠近極耳區域的容量耗盡,遠離極耳區域的部分如果溫度上升比較緩慢時,會導致放電過程終止,反之會出現電壓上升的現象。在設計大電流放電鋰離子電池時可在電樓極片上多焊接幾個樓耳,這樣在高倍率放電條件下,高倍率放電初期電池內部就會有多個區域內阻較小,電流密度較大,反應速度較快,從而緩和單極耳情況下的劇烈反應。其實,當電極上焊接有多個極耳時,就相當于幾個小電池并聯而形成了一個大電池,電池電壓U不變,U=U=U=U’·…
而大電池電阻R就由幾個小電池電阻R1、R3、R…等并聯組成,近似表示為:R=1/(1/R,+1/R2+l/R·…+l/R)
R必定小于R1、R2、R3、Rn…之中任何一個,如果電池只有一個極耳,那么R=R,+R+R+…+R.
結果是并聯之后高倍率電池總內阻大大降低。在大電流放電情況下,高倍率電池溫度上升很快,點焊多個極耳的電池由于內阻較低,溫升有所緩和,電池表面溫度降低。
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