锂离子电池高倍率放电性能研究
锂离子电池高倍率放电性能研究
当前，锂离子电池行业发展迅速，随着电子产品的发展，对 锂离子电池也提出了更高的要求。电动汽车市场展现出蓬勃的 发展势头［１￣４］，需要放电电流较大、功率较高的锂离子电池，许多 小型电器也要求能够高倍率放电，小电流放电锂离子电池已不 能完全满足市场的需求。虽然，氢镍电池高倍率放电研究发展 较早，但是其电压较低，质量比容量及体积比容量与锂离子电 池相比均较低，因此，在一些对电池电压、质量、体积等要求严 格的电器中，都对锂离子电池寄予厚望。
１ 实验
１．１ 电极制备
正极活性物质 ＬｉＣｏＯ２，与鳞片石墨、碳黑、乙炔黑混合，以 聚偏氟乙烯（ ＰＶＤＦ）作为粘结剂配制成浆料。负极活性材料为 石墨，添加乙炔黑，以羧甲基纤维素钠（ ＣＭＣ）为粘结剂，混合 制成浆料。将正、负极浆料分别涂布于铝箔、铜箔上，然后干燥 辊压制成正、负极片。电解液为 １．０ ｍｏｌ／Ｌ ＬｉＰＦ６／ 碳酸乙烯酯 （ＥＣ）－ 碳酸二甲酯（ＤＭＣ（） １∶１）（广州市天赐高新材料科技有 限公司），隔膜为聚丙烯微孔膜 （Ｃｅｌｇａｒｄ２４００），厚度为 ０．０２５ ｍｍ。
锂离子电池最大放电倍率
锂离子电池最大放电倍率摘要：1.锂离子电池的概述2.锂离子电池的最大放电倍率概念3.锂离子电池最大放电倍率的影响因素4.锂离子电池最大放电倍率的应用领域5.我国在锂离子电池最大放电倍率研究方面的进展正文：【锂离子电池的概述】锂离子电池是一种充电电池，它主要由正极、负极、电解液和隔膜组成。
锂离子电池在现代电子产品和电动汽车中得到了广泛应用，因为它们具有高能量密度、长寿命和环境友好等优点。
【锂离子电池的最大放电倍率概念】锂离子电池的最大放电倍率是指电池在放电过程中能够承受的最大电流与电池的额定容量之比。
它反映了锂离子电池在短时间内能够释放的能量。
通常情况下，锂离子电池的最大放电倍率在0.5C 至2C 之间，其中C 表示电池的额定容量。
【锂离子电池最大放电倍率的影响因素】锂离子电池最大放电倍率的大小受多种因素影响，主要包括以下几点：1.电池材料：正极材料、负极材料和电解液等都会影响锂离子电池的最大放电倍率。
2.电池结构：电池的厚度、电极的尺寸和连接方式等都会对最大放电倍率产生影响。
3.工作温度：锂离子电池在最大放电倍率方面，有一个最佳工作温度范围，通常为10℃至40℃。
【锂离子电池最大放电倍率的应用领域】锂离子电池最大放电倍率在许多领域具有广泛应用，例如：1.便携式电子产品：如手机、笔记本电脑和平板电脑等，需要电池具有高最大放电倍率以满足短时间的大电流需求。
2.电动汽车：电动汽车的驱动系统需要高最大放电倍率的锂离子电池来提供快速加速和制动回收等性能。
3.储能系统：对于需要高功率输出的储能系统，如太阳能发电和风能发电等，锂离子电池的最大放电倍率具有重要意义。
【我国在锂离子电池最大放电倍率研究方面的进展】我国在锂离子电池最大放电倍率研究方面取得了显著成果。
近年来，研究人员通过优化电池材料、改进电池结构和提高生产工艺等方法，不断提高锂离子电池的最大放电倍率。
锂离子电池大倍率充放电
锂离子电池大倍率充放电
随着移动设备和电动汽车等领域的不断发展，对于电池的需求也越来越高。
其中，锂离子电池因其高能量密度和长寿命等优点，成为了最常用的电池类型之一。
然而，锂离子电池在大倍率充放电时，容易出现安全问题和寿命下降等问题。
因此，研究锂离子电池的大倍率充放电具有重要意义。
近年来，许多研究机构和企业都在探索锂离子电池的大倍率充放电。
其中，一些研究表明，使用新型电解液和正极材料可以显著提高电池的大倍率充放电性能，使其在高倍率充放电时表现更加稳定，同时也能延长电池的使用寿命。
此外，研究人员还发现，通过优化电池的结构设计和制造工艺，也可以提高电池的大倍率充放电性能。
例如，采用多层片状正负极片和微孔隔膜等技术可以提高电池的能量密度和大倍率充放电性能。
总的来说，锂离子电池的大倍率充放电是一个重要的研究方向，其研究成果将有助于提高电池的安全性、稳定性和寿命，进一步满足人类对于电池高性能的需求。
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影响锂离子电池高倍率充放电性能的因素
第一作者简介：宋怀河，男，１９６７年６月生，北京化工大学教授，博士生导师，“化工资源有效利用”困家重点实验室副主任。
１９９７年毕业于中国科学院山西煤炭化学研究所化学工艺专业，获工学博士学位。
主要从事先进发材料的研究与开发，具体方向包括沥青基炭材料、碳蚋米材料、复合材料、储能炭材料（锂离子电池和超级电容器用炭材料）和介孔炭材料等。
多次作为骨干和项目负责人承扭国家和省部级研究项目，在（Ｃａｅｍ．Ｃｏｍｍ．：》，（Ｌａｎｇｍｕｉｒ），（Ｃａｒｂｏｎ），＜ＪＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ），（ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍＣｏｍｍｔｍ），《ｃｈ眦Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．＞等国内外学术期刊发表论文１２０余篇（被ＳＣＩ／ＥＩ收录１００余篇），国内外学术会议发表论文６０余篇。
获得国家发明专利授权６项，申报国家发明专利４项，通过部委鉴定成果２项。
为＜新型发材料》、《炭素技术＞、＜炭素＞和＜北京化工大学学报＞缡委，１９９９年入选北京市科技新星计划，２０００年入选教育部骨干教师计划，２００４年入选教育部新世纪优秀人才支持计划。
本文其他作者单位：北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室，北京１０００２９联系人：宋怀河，ｅ－ｍａｉｌ：ｓｏｎｇｌａｈ＠１ｍｉｌ．ｂｕｃＬｅｄｕ．ｃｎ影响锂离子电池高倍率充放电性能的因素宋怀河，杨树斌，陈晓红影响锂离子电池高倍率充放性能的因素很多。
包括电池设计、电极组装、电极材料的结构、尺寸、电极表面电阻以及电解质的传导能力和稳定性等。
为了探究其原因和机理，本文主要从正极、负极和电解质材料三方面对它们在高倍率充放电时各自的影响因素进行了综述和分析，并讨论了利于高倍率充放的电极和电解质材料的发展方向。
锂离子电池具有工作电压高、比能量大、无记忆效应且对环境友好等优点，广泛应用于手机、相机、笔记本电脑等小型电器的同时，在电动车、卫星、战斗机等大型电动设备方面的应用也备受青睐【ｌ－２】。
美国ＬａｗｒｅｎｃｅＬｉＶｅｒｍｏｒｅ国家实验室早在１９９３年就对日本ＳＯＮＹ公司的２０５００型锂离子电池进行了全面的技术分析，考察其用于卫星的可能性嘲；我国中科院物理所也早在１９９４年承担福特基金项目时就开始了动力型锂离子电池的研发［叼；国内外一些知名企业进行了动力型锂离子电池的研制和生产，如德国瓦尔塔公司研发的方型锂离子电池，容量为６０Ａｈ，比能量为１１５Ｗｈ／ｋｇ，日本索尼公司生产的高功率型锂离子电池８０％ＤＯＤ的比功率高达８００Ｗ／ｋｇ［５１，国内深圳的比亚迪、雷天、天津力神、河南金龙、湖南晶鑫等公司也研制生产出容量在１０Ａｈ以上的动力型锂离子电池。
高倍率放电性能的功率兼顾型锂离子电池性能分析
高倍率放电性能的功率兼顾型锂离子电池性能分析锂离子电池是一种常用的电池类型，广泛应用于移动电子设备、电动车辆等领域。
在现代社会中，对电池能量密度和功率密度的要求越来越高，特别是在电动汽车等需要大功率输出的应用中。
高倍率放电性能的功率兼顾型锂离子电池能够在高负载条件下稳定输出高功率，因此成为电动汽车等领域的首选。
高倍率放电性能的功率兼顾型锂离子电池是指在高倍率放电情况下，仍然能够保持较高的容量和循环寿命。
高倍率放电性能的提升需要从多个方面考虑，包括电极材料、电解液和电池结构等。
首先，电极材料是影响高倍率放电性能的关键因素之一。
典型的电极材料包括锂铁磷酸盐(LiFePO4)和钴酸锂(LiCoO2)等。
锂铁磷酸盐由于其稳定性高、循环寿命长等优点成为了高倍率放电性能优秀的电极材料。
钴酸锂虽然具有较高的比能量，但在高倍率放电下容易发生结构破坏，导致容量衰减和循环寿命下降。
其次，电解液也对高倍率放电性能起着重要作用。
传统的液态电解质在高倍率放电时容易发生电解液过热和气体生成等问题，限制了电池的高倍率放电性能。
而采用固态电解质可以有效解决这些问题，提高电池的高倍率放电性能。
固态电解质具有高离子导电性、化学稳定性好的特点，能够在高倍率下提供稳定的离子传输通道，保证电池的高倍率放电性能。
另外，电池结构的优化也是提升高倍率放电性能的关键。
传统的电池结构采用了多层叠压组装，存在接触电阻大、电流分布不均等问题，限制了高倍率放电性能的发挥。
一种解决方案是采用三维电流收集网络结构，通过纳米导电材料构建连续网络，提高电流的集电和分配能力，从而改善高倍率放电性能。
在实际应用中，高倍率放电性能的功率兼顾型锂离子电池已取得了很大的进展。
例如，一些电动汽车制造商采用了具有高倍率放电性能的功率兼顾型锂离子电池，可以实现瞬时加速、快速充电等高功率需求。
然而，要进一步提升高倍率放电性能的功率兼顾型锂离子电池，仍然面临一些挑战。
首先是材料的研发和优化。
锂离子电池高倍率放电性能的影响因素
电动工具 、电动赛车及航模玩具等对电池的高倍率放电 性能的要求较高 ,具备高倍率放电性能的锂离子电池在这些 领域具有潜在的发展前景[1 ] 。目前 ,对大功率锂离子电池高 倍率放电影响因素的研究 ,主要是包括电池结构 、电池材料 等在内的单一因素[2 - 3 ] 。
Abstract :The influence factors of high rate discharge performance of 18650 type Li2ion batteries were researched1 The battery
using LiMn2O4/ LiCoO2 or LiMn2O4/ LiNi1/ 3 Co1/ 3 Mn1/ 3O2 had higher discharge capacity retention compared wit h t he battery using LiFePO4 ,t he electrolyte conductivity had significant effect to t he high rate discharge performance1 The battery using LiNi1/ 3 Co1/ 3 Mn1/ 3O2 wit h D50 = 9μm and electrolyte added conductive lit hium salt had gentle discharge flat voltage platform at 25 C rate ,t he discharge capacity was 1 246 mAh ,t he cycle performance was fine1
锂离子电池不同充电倍率下的能量效率研究
锂离子电池不同充电倍率下的能量效率研究【摘要】目前电动汽车用锂离子电池已发布使用的行业标准是QCT/743-2006，其规定的锂离子通用的充放电电流为C/3（C为电池的标称容量），沿用参考的是国际标准ISO WD12405-1-2011，所以目前大多数电池厂家给定的标准充电方法为：以恒定电流速率（C/3）对电池充电，直至达到充电截止电压上限，然后保持该电压级别，同时充电速率会降至涓流充电。
而本文通过测试锂离子电池在不同充电倍率下能量效率，综合比较各种充电倍率下的优缺点，从而积累电动汽车用锂离子电池的相关充电特性数据，分析得出一种最优的充电策略。
【关键词】锂离子电池;不同倍率;充电效率1.引言近年来，随着锂离子电池研究水平的提高和制造技术的不断改进，锂离子电池的应用领域也越来越广泛，锂离子电池作为化学电源的一种能源形式，具有工作电压高、循环寿命长、无记忆效应、安全性好等优点，在煤炭、石油、天然气等不可再生能源日益枯竭的今天被看好可以作为未来普遍使用的新能源之一，尤其是在电动汽车以及混合电动汽车及其相关领域的研究和应用得到迅速的发展[1]。
与此同时，锂离子电池的快速充放电问题也越来越受到人们关注。
如何设计出一种安全、快速、有效率的充电方式，也是锂离子动力电池应用于电动汽车行业研究的热潮，目前国内生产锂离子动力电池的厂家非常多，虽然每种不同的电池都有各自的充电策略，但普遍使用的充电方式为CCCV（即恒流恒压充电），恒流充电的电流若过大，虽然节省了时间但同时可能会导致电池内部过热，电池过充等问题，恒流充电选取的电流若过小，虽然保护了电池，但会严重降低充电效率，所以选取一个合适的充电电流值，在保证电池寿命及安全的前提下，最大的提高充电效率及能量的利用率就显得十分必要。
本文以磷酸亚铁锂电池作为充放电的测试对象，采用美国A V （AeroVironment）公司生产的MT-30电池测试设备以及SmartGuard采集器，以恒流恒压充电方式测试单体电池在不同倍率充电电流下的能量往返效率、充电时间，综合评价不同倍率充电的优缺点。
锂离子电池快速充电及高倍率放电性能
锂离子电池快速充电及高倍率放电性能刘小虹【摘要】就正极中导电剂含量和功能电解液对电池的快速充电及高倍率放电性能的影响进行了研究,同时重点考察了导电剂和功能电解液对电池的高倍率放电性能和快速充电高倍率放电循环性能的协同效应。
结果表明,增加正极中导电剂含量和使用功能电解液,可以提高电池的快速充电及高倍率放电性能;正极中导电剂含量和功能电解液对电池高倍率放电性能和快速充电高倍率放电循环性能具有良好的协同效应。
通过优化组合,得到的电池20 C放电容量可达1 C放电容量的95.1%;4.5 C 充电9 C放电循环300周后,电池容量仍然保持在89%以上,具有优异的快速充电高倍率放电循环性能。
【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2011(035)007【总页数】4页(P768-771)【关键词】锂离子电池;快速充电;高倍率;功能电解液;协同效应【作者】刘小虹【作者单位】东莞市迈科科技有限公司,广东东莞523800【正文语种】中文【中图分类】TM912.9锂离子电池因其电压高、能量密度大，被广泛地应用于便携式电子产品、电动工具等领域，也被认为是EV、HEV以及PHEV的主要发展方向之一。
由于电动汽车电池快速充放电发展的需要，锂离子电池高倍率性能的研究引起了广泛的重视[1-5]。
在高倍率锂离子电池中使用的正极材料主要有：Li-CoO2、LiMn2O4、LiFePO4以及三元材料 LiMn x Ni y Co z O2等。
Li-CoO2因其价格高，有安全隐患等问题，只限于在小型倍率电池上使用；LiMn2O4因其高温稳定性差，循环性能不好，限制了其在倍率电池上的普遍应用；LiFePO4由于其电压低，低温性能差，在倍率电池应用上有其局限性。
比较而言，三元材料LiMn x Ni y Co z O2(三元材料)因其优良的循环性能以及其他综合性能，成为高倍率电池材料的重要选择之一。
本文在前期电池结构设计、材料匹配等的基础上，就正极中导电剂含量和功能电解液对电池的快速充电及高倍率放电性能进行了研究，同时重点考察了导电剂和功能电解液对快速充电前提下高倍率放电循环性能的协同效应。
高倍率锂离子电池的研究及应用
高倍率锂离子电池的研究及应用随着科技的不断进步，电子产品越来越普及，人们对电池的需求量也随之增加。
锂离子电池以其高能量密度、长寿命和良好的低温性能等特点，成为了电子产品中最为流行的电池类型之一。
而随着电子产品的不断升级，电池需要具备更高的倍率特性，以满足人们对快速充电和高速放电的需求。
高倍率锂离子电池的研究和应用，成为了当前锂离子电池领域的热点话题。
高倍率锂离子电池的定义高倍率锂离子电池是指能够在短时间内快速进行充放电的锂离子电池。
在实际应用中，高倍率锂离子电池的定义取决于其快速充放电性能和循环寿命的平衡。
一般情况下，高倍率锂离子电池的充电倍率和放电倍率能够达到5倍以上。
高倍率锂离子电池的研究进展目前，高倍率锂离子电池的研究主要集中在改善电池材料和设计电池结构两个方面。
改善电池材料电池的性能主要取决于电极材料和电解质材料的优劣。
目前，锂离子电池中常用的正极材料主要有三种，分别是锂钴酸、锂镍酸和锂铁酸。
其中，锂铁酸具有较高的安全性和较长的循环寿命，但是其倍率性能较差。
为了改善锂铁酸的倍率特性，研究人员通过掺杂、表面修饰和纳米化等方式进行改良。
例如，研究人员通过掺杂适量的钴元素和氟元素，并进行高温煅烧，得到了一种高倍率的钴氟锂铁酸正极材料。
除了针对正极材料的改进，研究人员也对电解质进行了大量的探究。
电解质决定了电池的电导率和离子扩散速率，进而影响电池的倍率性能和循环寿命。
传统的有机电解质具有良好的离子传输特性，但在高倍率下容易发生极化和电化学失活。
为了解决这个问题，研究人员发展了一些新型电解质，如无机固体电解质、高温高分子电解质和离子液体电解质等。
设计电池结构电池结构的设计也对高倍率锂离子电池的性能有着很大的影响。
电池的内阻主要由导电材料的电阻、电极和电解液之间的接触电阻、电极与电解质之间的离子电阻和材料的转移阻抗等多种阻力构成。
在高倍率下，这些阻力会大幅度增加，限制电池的充放电速率。
为了优化电池的结构，研究人员采取了各种措施。
钴酸锂高倍率
钴酸锂高倍率1. 简介钴酸锂（LiCoO2）是一种重要的正极材料，广泛应用于锂离子电池中。
在锂离子电池中，钴酸锂的高倍率性能是评估电池性能的重要指标之一。
高倍率性能指的是电池在短时间内能够快速充放电的能力。
本文将详细介绍钴酸锂高倍率的定义、影响因素、改进方法以及其在电动车、移动设备等领域的应用。
2. 钴酸锂高倍率的定义钴酸锂高倍率指的是电池在高电流密度下能够保持较高的容量和循环寿命。
高倍率性能是指电池在短时间内能够快速充放电的能力，通常以C倍率来表示，其中C倍率是指电池充放电电流与电池容量的比值。
3. 影响钴酸锂高倍率性能的因素3.1 结构特征钴酸锂的结构特征对其高倍率性能有重要影响。
钴酸锂以层状结构存在，其中钴离子居中，锂离子嵌入层状结构中。
层状结构的稳定性和锂离子的扩散速率直接影响钴酸锂的高倍率性能。
3.2 离子扩散速率钴酸锂的高倍率性能受到离子扩散速率的影响。
离子扩散速率决定了电池在高倍率下的充放电速度和容量损失程度。
较快的离子扩散速率有助于提高钴酸锂的高倍率性能。
3.3 导电性能钴酸锂的导电性能对其高倍率性能有重要影响。
较高的导电性能有助于提高电池的充放电速度和容量保持率。
3.4 循环稳定性钴酸锂的循环稳定性对其高倍率性能也有影响。
循环稳定性指电池在多次充放电循环后能够保持较高的容量和性能。
较好的循环稳定性有助于提高钴酸锂的高倍率性能。
4. 改进钴酸锂高倍率性能的方法4.1 结构改进通过改变钴酸锂的结构，可以提高其高倍率性能。
例如，通过掺杂其他金属离子，可以改变层状结构的稳定性，提高离子扩散速率。
4.2 表面涂层通过在钴酸锂表面涂层一层保护材料，可以提高其循环稳定性和导电性能，从而改善高倍率性能。
4.3 离子导电性能改进通过添加导电剂或改变材料的制备工艺，可以提高钴酸锂的导电性能，从而改善其高倍率性能。
4.4 界面改善通过改善钴酸锂与电解液之间的界面性能，可以提高其高倍率性能。
例如，优化电池的电解液配方，可以提高离子的扩散速率和电池的循环稳定性。
极耳对锂离子电池倍率性能的影响
极耳对锂离子电池倍率性能的影响作者：侯敏1 黄睿2 高蕾2 王路2（1.上海航天电源科技有限责任公司，上海 201206；2. 浙江南都能源科技有限公司，浙江杭州 310000）摘要：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%。
关键词：锂离子电池；高倍率放电；铜镀镍负极耳近年来，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。
锂离子电池大倍率放电失效
锂离子电池大倍率放电失效
近年来，锂离子电池作为一种高性能的储能装置，被广泛应用于移动设备、电动汽车等领域。
然而，锂离子电池在大倍率放电时却存在着一系列问题，导致其性能下降甚至失效。
本文将深入探讨锂离子电池大倍率放电失效的原因及其影响。
锂离子电池在大倍率放电时会产生大量的热量。
由于锂离子电池内部的化学反应速率受温度的影响，过高的温度会导致电池内部化学反应过快，进而引发电池短路、电解液蒸发等问题，最终导致电池性能下降甚至失效。
锂离子电池在大倍率放电时会出现“极化”现象。
当电池内部的电子和离子传输速度无法满足大倍率放电的需求时，电池极化现象将会出现。
极化会导致电池内部电阻增加，电池的输出功率下降，甚至无法维持设备正常工作。
锂离子电池在大倍率放电时还存在容量衰减的问题。
容量衰减是指电池在大倍率放电后，其容量无法完全恢复到放电前的状态。
这主要是由于电池内部材料的结构破坏、电解液中的锂离子迁移速率减慢等原因导致的。
容量衰减会导致电池续航能力下降，影响使用体验。
锂离子电池大倍率放电失效不仅对个人用户造成困扰，对于电动汽车等应用领域更是带来了安全隐患。
因此，为了解决锂离子电池大
倍率放电失效问题，科学家们正在积极研究新的电池材料和结构设计，以提高电池的热稳定性和电子、离子传输速率，从而提高电池的大倍率放电性能。
锂离子电池大倍率放电失效是一个复杂的问题，涉及到热稳定性、电子、离子传输速率等多个方面。
通过科学研究和技术创新，相信我们能够解决这一问题，进一步提升锂离子电池的性能，推动新能源领域的发展。
让我们共同期待未来，迎接更加高效、安全的锂离子电池的到来。
磷酸铁锂动力电池产品的高倍率放电特性分析
磷酸铁锂动力电池产品的高倍率放电特性分析磷酸铁锂动力电池是一种新型的锂离子电池，具有高能量密度和长循环寿命的特点，在电动汽车和储能系统等领域有着广泛的应用。
在使用磷酸铁锂电池时，高倍率放电特性是其性能评估的重要指标之一。
本文将对磷酸铁锂动力电池产品的高倍率放电特性进行详细分析。
一、磷酸铁锂电池高倍率放电特性的意义磷酸铁锂电池在高倍率放电工况下能否保持较高的放电容量和稳定的电压输出，直接关系到其在电动汽车等领域的实际应用。
高倍率放电特性好的电池能够满足瞬时大电流输出的需求，提供持续稳定的动力。
因此，分析磷酸铁锂电池的高倍率放电特性对于产品性能的评估和改进具有重要的理论和实际意义。
二、磷酸铁锂电池高倍率放电特性的影响因素1. 电池材料特性：磷酸铁锂正/负极材料的粒度、比表面积、电导率等参数会影响电池的倍率性能。
合理选择和优化材料有利于提高电池的高倍率放电特性。
2. 电池内阻：电池内部的电阻对于高倍率放电特性有着重要影响。
电池内阻越低，高倍率放电时能够更好地满足大电流输出需求。
3. 温度：温度是磷酸铁锂电池的性能与倍率特性之间的重要联系。
适宜的温度范围有利于提高电池的高倍率放电性能。
4. 储存充电：磷酸铁锂电池在长期储存后进行充电，能够提高其高倍率放电特性。
因此，适当的储存充电操作是提高电池性能的有效手段。
三、磷酸铁锂电池高倍率放电特性测试方法磷酸铁锂电池的高倍率放电测试可以采用恒功率放电或恒流放电方法。
在测试过程中，需要严格控制电池的温度，避免因过高的温度导致电池性能下降。
同时，应根据实际应用需求设定合适的倍率，进行相应的测试。
四、磷酸铁锂电池高倍率放电特性分析分析磷酸铁锂电池高倍率放电特性时，通过测试得到的放电曲线可以进行直观的评估。
在高倍率放电时，如果电池能够保持较高的放电容量和稳定的电压输出，说明其高倍率放电特性较好。
另外，通过对磷酸铁锂电池材料、内阻、温度等因素的分析，可以进一步明确高倍率放电特性受到的影响，并提出相应的改进策略。
温度及放电倍率对电池性能影响的实验研究
姜久 春 等利 用 ？ 昆 合 脉 冲 功 率测 试 方 法 测 试 电池 在 不 同温度 及 Ｓ Ｏ Ｃ较低 情况 下 的变化 情况 。 本 文基 于实验 数 据 ， 通 过 最 小 二乘 法拟 合 了 电
Ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ， 简称 Ｓ Ｏ Ｃ） 表 现 出来 的。为 了减 少 或 消除 上 述差 异 ， 需 要 采 用 电 池 成 组 技 术 及 均 衡 管 理 技
一
致性越差。 电池 的最高温度与放 电倍率有关 ， 正极处 的温度最高 ， 负极温度 与正极 的温度差 随着放 电倍 率的增 大而增大。 锂 离子 电池 温度 一致性 库伦效率 Ｂ 开路 电压 Ｔ Ｍ ９ １ ２ ． ９ ； 文献标志码
关键词
中图法分类号
作 为 目前 电动汽 车 高 电能储 备 的主 流 型式 ， 锂 离 子动 力 电池 正越 来 越 多 地 受 到 人 们 的关 注 Ｊ 。
由于锂离子动力电池单体的能量 、 功率 等性能参数 满足不 了电动汽 车的要求 ， 实 际使 用时 ， 常将数量
巨大 的 电池 串 联 成 组 使 用 ， 但 是 由于 电池 不 一 致 、
以及电池 的 热管 理 都 有 重要 的现 实 意 义。文献 ［ １ ４ ］ 中， 唐志远等分析 了锂 离子 电池高倍率放电性
＠
２ ０ １ ３ Ｓ ｅ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
温度及放 电倍率对 电池性 能影响 的 实验研究
姜翠娜 李 红 罗玉涛 谢 斌 何 小颤
（ 华南理工大学机械 与汽车工程学院 ； 广东 省汽车工程重点实验室 ，广州 ５ １ ０ ６ ４ ０ ）
摘
要
动力锂 离子电池的 Ｓ Ｏ Ｃ — Ｏ Ｃ Ｖ关 系曲线， 库伦 效率、 温度 、 放 电倍 率对 电池 内阻、 电压 一致 性影响和 放电倍 率与温度的
大倍率放电时电动汽车用锂离子电池的热性能
大倍率放电时电动汽车用锂离子电池的热性能张云云;白洁;张国庆【摘要】为保证锂离子动力电池安全、可靠和高效的运行，实验研究了其在大倍率放电时的热性能。
实验中，对于一款商业电动车用3.2 V、50 Ah锂离子电池，用充放电测试仪和温湿度巡检仪，控制放电倍率为1C~3C（50~150 A）。
结果表明：电池放电倍率越大，电池两端工作电压平台越低，电池放电量越小，电池表面的温升率越大。
当放电倍率达到3C (150A)时，电池表面温度超出其安全工作温度，因而，锂离子动力电池在大倍率放电时，需要为其增加散热设备。
拟合了一组用于计算不同放电倍率下电池的瞬时产热量的经验公式。
这些公式可用于锂离子动力电池的辅助散热设备的设计和选择。
%The electrical and thermal performances of power lithium-ion batteries used in electric vehicles were experimentaly investigated to guarantee the power lithium ion battery operate safely, reliably and efifciently. A charge and discharge tester and a temperature / humidity recorder were used to control the various rate of discharge at the arrange of 1C~3C (50~150 A) for a kind of 3.2 V/50 Ah lithium-ion power batteries commercial applied. The test results show that the operator voltage platform between battery two ends is going to lower with the output energy decreasing and the battery surface temperatures increasing when the discharged rate increases. The temperature at the lithium-ion battery surface exceeds the temperature limit for battery safely operating when the battery discharged rate up to 3C rate (or 150 A). Therefore, being equipped with cooling device is necessary for battery to ensure battery operate safely and efifciently. A group of empiricalformulae was iftted for the battery transient heat production battery at various battery discharge rate. The formulas can be used to design and select auxiliary cooling devices for power lithium-ion batteries.【期刊名称】《汽车安全与节能学报》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P97-101)【关键词】电动汽车;动力锂离子电池;热性能;倍率性能;瞬时产热量;辅助散热设备【作者】张云云;白洁;张国庆【作者单位】广东理工职业学院机械与自动化工程系，广州510009，中国;广东理工职业学院机械与自动化工程系，广州510009，中国;广东工业大学材料与能源学院，广州 510006，中国【正文语种】中文【中图分类】U469.72能源危机和环境污染是21世纪人类所面临的最严峻问题之一。
磷酸铁锂电池大倍率充放电模型仿真研究
刘倩倩（１９８４—），女，讲师，研究方向为装备故障预测与健康管理。
赵言本（１９９４—），男，硕士研究生，研究方向为锂电子电池建模仿真与状态估计。
吕 超（１９７８—），男，副教授，研究方向为动力／储能电池管理新理论与新技术。
磷酸铁锂电池大倍率充放电模型仿真研究刘倩倩１， 赵言本２， 吕 超２（１．海军工程大学电子工程学院，湖北武汉 ４３００３３；２．哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江哈尔滨 １５０００１）摘 要：针对现有磷酸铁锂电池模型在模拟电池大倍率充放电特性时精度较低的问题，基于一种简化电化学模型，对其关键的电化学反应系数进行了关于电流倍率的修正。
修正后的模型校正了由于内部反应加剧导致的端电压平台位置的偏移，实现了大倍率充放电时端电压的准确仿真，并在４５Ａｈ圆柱型磷酸铁锂电池上进行了实验验证。
关键词：锂离子电池；大倍率；参数修正；电化学模型中图分类号：ＴＭ９１０ 文献标志码：Ａ 文章编号：２０９５ ８１８８（２０２０）０５ ００５７ ０５ＤＯＩ：１０．１６６２８／ｊ．ｃｎｋｉ．２０９５ ８１８８．２０２０．０５．００９ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭｏｄｅｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒＨｉｇｈＣｕｒｒｅｎｔ ＲａｔｅＣｈａｒｇｅ／ＤｉｓｃｈａｒｇｅｏｆＬｉＦｅＰＯ４Ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎＢａｔｔｅｒｉｅｓＬＩＵＱｉａｎｑｉａｎ１， ＺＨＡＯＹａｎｂｅｎ２， Ｌ Ｃｈａｏ２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｖａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｍｏｄｅｌｓｏｆＬｉＦｅＰＯ４ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓｈａｖｅｌｏｗａｃｃｕｒａｃｙｗｈｅｎｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｈｉｇｈｃｕｒｒｅｎｔｒａｔｅｃｈａｒｇｅ／ｄｉｓｃｈａｒｇｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｖｉｓｅｄｔｈｅｋｅｙｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆａｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｍｏｄｅｌａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｒａｔｅ．Ｔｈｅｒｅｖｉｓｅｄｍｏｄｅｌｃｏｒｒｅｃｔｓｔｈｅｔｅｒｍｉｎａｌｖｏｌｔａｇｅｐｌａｔｆｏｒｍｄｅｖｉａｔｉｏｎｓｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｄｉｎｔｅｒｎａｌｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｒｅａｃｔｉｏｎ，ａｎｄｒｅａｌｉｚｅｄａｃｃｕｒａｔｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｒｍｉｎａｌｖｏｌｔａｇｅｄｕｒｉｎｇｈｉｇｈｃｕｒｒｅｎｔｒａｔｅｃｈａｒｇｅ／ｄｉｓｃｈａｒｇｅ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｒｅｖｉｓｅｄｍｏｄｅｌｉｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙｖｅｒｉｆｉｅｄｏｎａ４５ＡｈｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌＬｉＦｅＰＯ４ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ；ｈｉｇｈｃｕｒｒｅｎｔ ｒａｔｅ；ｐａｒａｍｅｔｅｒｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｍｏｄｅｌ０ 引 言磷酸铁锂电池具有能量密度高、电压平台高、放电倍率大、自放电率小、安全性能好等优点，在电动汽车及储能领域被广泛使用［１］。
影响锂离子电池高倍率充放电性能的因素
影响锂离子电池高倍率充放电性能的因素一、本文概述随着科技的不断进步和绿色能源需求的日益增长，锂离子电池（LIBs）作为高效能量存储和转换系统，已广泛应用于电动汽车、便携式电子设备以及大规模储能系统等领域。
在这些应用中，高倍率充放电性能是评估锂离子电池性能的重要指标之一。
高倍率充放电不仅意味着更快的充电速度和更高的能量输出，而且也是电池安全性和循环寿命的关键因素。
因此，深入研究和理解影响锂离子电池高倍率充放电性能的因素，对于提升电池性能、优化电池设计以及推动相关领域的技术进步具有重大的理论和实践意义。
本文旨在全面分析和探讨影响锂离子电池高倍率充放电性能的主要因素。
我们将从电池材料的性质、电池结构设计、充放电过程中的物理和化学变化以及外部环境因素等多个角度进行深入剖析。
结合当前国内外相关研究成果，总结提升锂离子电池高倍率充放电性能的有效途径和方法，以期为高性能锂离子电池的研发和应用提供有益的参考和指导。
二、锂离子电池高倍率充放电性能的关键因素锂离子电池的高倍率充放电性能受到多种因素的影响，这些因素涵盖了电池材料、结构设计、制造工艺以及电池使用条件等多个方面。
电池正极和负极材料的性能是决定高倍率充放电性能的关键因素之一。
正极材料需要具备高能量密度、良好的电子和离子导电性，以及在高倍率充放电过程中的结构稳定性。
常见的正极材料如LCO（钴酸锂）、NCA（镍钴铝酸锂）和NMC（镍锰钴酸锂）等，在高倍率充放电过程中可能面临结构坍塌、离子迁移速率慢等问题，从而影响电池性能。
负极材料则需要具有高的锂离子嵌入/脱出能力和优秀的电子导电性，如石墨、硅基材料等。
电解质的性能也对高倍率充放电性能产生重要影响。
电解质需要具有高离子导电性、宽的电化学窗口、良好的化学稳定性和热稳定性等特性。
在高倍率充放电过程中，电解质需要快速传递离子，防止电池内部短路和燃烧等安全问题。
电池的结构设计也是影响高倍率充放电性能的关键因素。
合理的电池结构设计可以优化电池的离子和电子传输路径，提高电池的充放电速率。
串联锂离子电池组充放电试验效率研究——锂离子电池管理研究之三
P ower energy电力能源串联锂离子电池组充放电试验效率研究——锂离子电池管理研究之三黄 兵（盐城师范学院，江苏 盐城 224000）摘 要：随着我国新能源产业不断发展，为了能够确保串联锂离子电池组性能符合实际使用要求，需要对锂离子电池展开一系列的充放电试验，分析电池在不同环境下的放电效率、充放电特性、开路电压等。
基于此，本文重点对串联锂离子电池组充放电试验效率进行分析。
关键词：锂离子电池组；充放电；试验；效率；内阻中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）01-0109-2串联锂离子电池在当今新能源领域中的应用愈加广泛，如新能源汽车领域就是采用锂离子电池作为动力源，这是因为锂离子电池相比镍氢电池、铅酸蓄电池功率更高、能量更足的优势。
电池作为一种能力存储设备，掌握锂离子电池充放电效率，是进一步加强电池性能的关键点[1]。
在过去，国内科研部门多数都是对铅蓄电池、镍氢电池、小容量锂离子电池进行研究，对100Ah及其以上容量的锂离子电池充放电研究较少，所以为了进一步研究串联锂离子电池组（大容量）特性，需要进一步加强对大容量锂离子电池组进行充放电试验，分析充放电特性、内阻、效率等。
1串联锂离子电池组性能试验锂离子电池主要包括正负极、膈膜、电解质构成，正极材料主要是磷酸铁锂，负极材料为石墨或碳组成。
正负极之间是电池电解液、隔膜构成[2]。
电池组就是多个锂离子电池串联，成为串联正负极，中间是锂离子电池组，整体结构和锂离子电池大同小异。
在具体实验中，需要从以下几点出发：1.1 试验设备为了能够检测串联锂离子电池组充放电性能，需要使用NBT电池测试系统、锂离子动力电池组、温度传感器、恒温箱以及计算机[3]。
1.2 试验流程使用上述试验设备即可展开串联锂离子电池组的充放电试验、内阻、开路电压特性试验。
电池充电采用恒流恒压方案，放电采用恒流方案[4]。
结合电池组的实际使用要求，本次试验的恒压充电值为3.6V、恒流放电为2.0V。
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图 ３ 电池内阻（ Ｒ）示意图 Ｆｉｇ．３ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｂａｔｔｅｒｙ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
２００６．５ Ｖ ｏｌ．３０ Ｎ ｏ．５
３８４
８ Ｃ 放电
图 ４ 两类电池不同倍率放电容量－ 电压曲线 Ｆｉｇ．４ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｃｕｒｖｅｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒａｔｅ ｆｏｒ ｔｗｏ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ
率放电条件下，高倍率放电初期电池内部就会有多个区域内阻
较小，电流密度较大，反应速度较快，从而缓和单极耳情况下的
剧烈反应。其实，当电极上焊接有多个极耳时，就相当于几个小
电池并联而形成了一个大电池，电池电压 Ｕ 不变，
Ｕ＝Ｕ１＝Ｕ２＝Ｕ３＝…
（ １）
而大电池电阻 Ｒ 就由几个小电池电阻 Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３…等并联
升有所缓和，电池表面温度降低。
如图 ４ 所示，电池以 ５ Ｃ 放电时，单极耳电池放电容量达 到 １ ０６０ ｍＡｈ 左右，双极耳电池的放电容量约为 １ ０３０ ｍＡｈ 左 右，比单极耳电池略低。但是，双极耳电池的初始放电电压较单 极耳电池高，放电平台不如单极耳电池平坦。分析认为，我们是 以一定型号的软包装锂离子电池为研究对象，增加了极片上的 极耳数量就必然增加了电池的厚度（ 由于极耳点焊于电极片 上会占用一部分电池的厚度），所以，对于固定型号尺寸的锂 离子电池，这种双极耳的电池相对来说容量会略有降低。因此， 双极耳电池比单极耳电池的放电容量低。电压平台下降较快并 不是因为双极耳电池电化学性能差而导致，而是由于增加了电 池的极耳，就必然增加了电池的厚度，减少了极片的长度，从而 减少了活性物质的使用量而导致。本文是以 ０６３４６５ 软包装锂 离子电池为研究对象，当电池型号变大、电池的尺寸变大时，由 于极耳数量引起的厚度增加会相对减小，此时单、双极耳电池 所用的活性物质量相当，电池容量也会差别不大，电池放电曲 线更加平滑。３８１５３０ 和 ０６３４６５ 型号的电池，分别采用单、双极 耳技术的容量变化如表 １ 所示，从表中可以看出，容量变化对 小型号电池的影响更大。综合分析认为增加了电池的极耳数量 确实能改善电池的高倍率放电性能，而且，尤其适合应用于大 型号、大尺寸的软包装电池。从电池的 ８ Ｃ 放电曲线我们可以 清晰的看到，在高倍率放电性能方面，双极耳电池确实比单极 耳电池具有无可比拟的优点。从电池的放电曲线可以看到，双 极耳电池的初始放电电压较高，放电曲线较平滑，只是放电容 量较低。另外从单极耳电池的放电曲线上可以发现，单极耳电
本研究结果表明改变导电剂与活性物质的配比量及极片 的面密度、压实密度对提高电池的高倍率放电性能有很大的帮 助。ａ 类电池每个电极上均采用双极耳，活性物质配比及电极 压实密度等参数均采用目前普通应用的锂离子电池的技术参 数（ 如普通手机锂离子电池）。本文经过反复实验确定的具体 改变方案如表 ２ 所示。通过改变方案，研制的 ｂ 类电池（ 此类 电池每个电极均采用双极耳）放电曲线如图 ５ 所示。电池的 ８ Ｃ 放电曲线已经呈现出非常好的形状，曲线放电平台平滑，５ Ｃ 放电时电池于 ３．４ Ｖ 截止电压下放电容量达到 ８００ ｍＡｈ 以上， 首次充电容量为 ９６４ ｍＡｈ，放电容量为 ９５５ ｍＡｈ，放电效率为 ９９．１％。８ Ｃ 放电 ３．２ Ｖ 截止电压下放电容量也达到 ８８０ ｍＡｈ 以上，首次充电容量为 ９５４ ｍＡｈ，放电容量为 ９４６ ｍＡｈ，放电效 率为 ９９．２ ％。两类电池 １００ 次循环的放电曲线如图 ６ 所示。由 图 ６ 可以看出 ａ 类电池随着循环次数的增加放电情况越来越 差，电压峰越来越明显，曲线杂乱，中值电压比较低。ｂ 类电池 放电曲线平滑，平台平坦，电压平台较高，多次循环容量衰减较 小，曲线密集集中。
１ 实验
１．１ 电极制备
正极活性物质 ＬｉＣｏＯ２，与鳞片石墨、碳黑、乙炔黑混合，以 聚偏氟乙烯（ ＰＶＤＦ）作为粘结剂配制成浆料。负极活性材料为 石墨，添加乙炔黑，以羧甲基纤维素钠（ ＣＭＣ）为粘结剂，混合 制成浆料。将正、负极浆料分别涂布于铝箔、铜箔上，然后干燥 辊压制成正、负极片。电解液为 １．０ ｍｏｌ／Ｌ ＬｉＰＦ６／ 碳酸乙烯酯 （ＥＣ）－ 碳酸二甲酯（ＤＭＣ（） １∶１）（广州市天赐高新材料科技有 限公司），隔膜为聚丙烯微孔膜 （Ｃｅｌｇａｒｄ２４００），厚度为 ０．０２５ ｍｍ。
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｈｉｇｈ ｒａｔｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｆｏｒ ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ
ＴＡＮＧ Ｚｈｉ－ｙｕａｎ１， ＴＡＮ Ｃａｉ－ｙｕａｎ１， ＣＨＥＮ Ｙｕ－ｈｏｎｇ１，ＣＵＩ Ｙａｎ１，ＸＵＥ Ｊｉａｎ－ｊｕｎ２ （１． Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３０００７２， Ｃｈｉｎａ；
收稿日期：２００５－０８－２１ 作者简介：唐致远（１９４６—），男，安徽省人，教授， 博士生导师， 主要 研究方向为应用电化学。 Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＴＡＮＧ Ｚｈｉ－ｙｕａｎ（１９４６—），ｍａｌｅ，ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ．
１．２ 电极及电池设计
以 ０６３４６５ 软包装液态锂离子电池为研究对象，制作两类 电池（： １）正、负极片分别焊接一个极耳（ 本文称为单极耳电 池）。（ ２）正、负极片分别焊接两个极耳（ 本文称为双极耳电 池）（。 如图 １ 所示）。单极耳和双极耳电池的封口处侧视图如 图 ２ 所示。
实业有限公司）。
内阻测试：
ＢＳ－ ＶＲ 电池内阻测试仪（ 广州擎天实业有限公司）。
２ 结果与讨论
２．１ 极耳对电池性能的影响
在高倍率放电的条件下，电池的放电电压曲线会出现电压
峰，同时电池的放电容量也有所增大。通过红外热成像的方法
பைடு நூலகம்
对锂离子电池高倍率放电条件下的热行为进行比较细致的研
究表明：锂离子电池放电过程中各个区域的电极反应是非常不
研究发现，增加了电池的极耳数量确实有效的减小了电池 的内阻（ 对大型号电池，如 ０６３４６５ 明显），但是增加了极耳的 数量导致能够使用的电池的活性物质减少（ 如表 １ 所示）。最 终，我们确定在其它条件不变的情况下采用双极耳技术研究锂 离子电池的高倍率放电性能（ 本文称此类电池为 ａ 类电池）。
减少，电池容量减小。所以必须调整电极敷料的压实密度，减小 电极的电阻以利于电池大电流放电。
图 １ 双极耳电池电极片示意图 Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｐａｔｃｈ
ａ．极耳；ｂ．极耳胶
Ａ．极耳胶 １；ａ．极耳 １； Ｂ．极耳胶 ２；ｂ．极耳 ２
图 ２ 两种设计电池封口处侧视图
Ｆｉｇ．２ Ｓｉｄｅ ｖｉｅｗ ｏｆ ｂａｔｔｅｒｙ ｓｅａｌ
３８３
２００６．５ Ｖ ｏｌ．３０ Ｎ ｏ．５
组成（ 如图 ３ 所示），近似表示为：
Ｒ＝ １／（１／Ｒ１＋１／Ｒ２＋１／Ｒ３…＋ １／Ｒｎ）
（ ２）
Ｒ 必定小于 Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒｎ…之中任何一个，如果电池只有
一个极耳，那么
Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋…＋ Ｒｎ
（ ３）
结果是并联之后电池总内阻大大降低。在大电流放电情况
下，电池温度上升很快，点焊多个极耳的电池由于内阻较低，温
２． Ｇｒｅａｔ Ｐｏｗｅｒ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｃｏ． Ｌｔｄ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１１４８３， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ｏｎ ｈｉｇｈ ｒａｔｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎ ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ． Ｂａｔｔｅｒｙ ｄｅｓｉｇｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｒａｔｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｓｉｎｃｅｒｅｌｙ， ｔｈｅｎ ａ ｎｅｗ ｄｅｓｉｇｎ ａｂｏｕｔ ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ ｃａｍｅ ｆｏｒｔｈ． Ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ， ｓｕｒｆａｃｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｗｅｒｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｏｕｎｄ ａ ｆａｖｏｒａｂｌｅ ｈｉｇｈ ｒａｔｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｔｈｉ－ ｕｍ ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ， ｗｈｉｃｈ ｈａｄ ｈｉｇｈ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｃａｐａｃｉｔｙ， ｆｌａｔ ｖｏｌｔａｇｅ， ｐｒｅｆｅｒａｂｌｅ ｃｙｃｌｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗｈｅｎ ｄｉｓ－ ｃｈａｒｇｉｎｇ． Ａ ｒｕｌｅ ｏｎ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ， ａｎｄ ａ ｃｈａｒｇｅ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｒａｔｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ ｗａｓ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ； ｈｉｇｈ ｒａｔｅ； ｄｉｓｃｈａｒｇｅ； ｌｅａｄ
研究与设计
锂离子电池高倍率放电性能研究
唐致远 １， 谭才渊 １， 陈玉红 １， 崔燕 １， 薛建军 ２ （１．天津大学 化工学院应用化学系， 天津 ３０００７２； ２．广州鹏辉电池有限公司， 广东 广州 ５１１４８３）
摘要：对锂离子电池高倍率放电性能进行了研究。发现电池设计对锂离子电池放电性能具有较大的影响，设计了一种新 型的锂离子电池的电极。研究了电极活性物质与导电剂、粘结剂的配比，电极片的面密度、压实密度对锂离子电池高倍率 放电性能的影响，通过实验研究得到了一种高倍率放电性能良好的锂离子电池，该电池放电容量高，放电平台平滑，平台 电压较高，循环性能较好，且电池放电时表面温度不高。分析锂离子电池高倍率放电循环曲线时发现了放电容量变化的 一个规律，给出了针对锂离子电池高倍率放电的一种充、放电制度。 关键词：锂离子电池；高倍率；放电；极耳 中图分类号：ＴＭ ９１２．９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－０８７ Ｘ（２００６）０５－０５