鋰離子電池多少C是什么意思
C:用來(lái)表示電池充放電電流大小的比率,即倍率。充放電倍率=充放電電流/額定容量,如1200mAh的電池,0.2C表示240mA(1200mAh的0.2倍率),1C表示1200mA(1200mAh的1倍率)。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/202408/461899.htm1、鋰金屬電池:
鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
2、鋰離子電池基本原理
放電反應:Li+MnO2=LiMnO2
3、鋰離子電池
鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。充電電池總反應:LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6
電池的放電速度由電池自身瞬間所能提供的最大電流輸出決定 ,而"C"就來(lái)表示電池的放電倍率,1C指放電電流大小是額定容量值,這個(gè)C就是額定容量的值。
對于電池的容量是用"mAH(毫安培小時(shí))"來(lái)表示的 ,例如 ,一塊電池標有3000mAH ,當我們用3000mA的電流也就是3A放電時(shí) ,用一個(gè)小時(shí)放完。

在電池上所標的"S"代表串聯(lián),"P"代表的是并聯(lián),電池通過(guò)串聯(lián)來(lái)提高電壓,通過(guò)并聯(lián)來(lái)提高放電電流。
例如,一塊由2100mAh的鋰電池所組成的3S4P電池組 ,就代表該電池是由12個(gè)鋰電池所組成的,其中電壓是單節電池的3倍 ,放電電流能力是單節電池的4倍 。
因此如果這個(gè)電池組的最大放電倍率為6C,就代表它是一組電壓為10.8V(3*3.6),并提供最高5.4A放電電流的鋰電池組。
(2100mAh*6C*4P=2.1A*6*4=50.4A)
按照這種方法可以計算其他的電池組了。

還有最重要的一點(diǎn)就是,鋰電池的最低放電電壓一般是3.0V(也有廠(chǎng)家設置更低)左右,充電器一般標注最高充電限制電壓4.2V左右。
對鋰電池損害最大的就是電池的過(guò)充過(guò)放,過(guò)充過(guò)放會(huì )使電池的壽命減少,鋰電池基本上只有500次循環(huán) ,也就是用個(gè)3、4年就不行了。
提升鋰離子電池高倍率性能的方法有哪些?
1、材料選擇
通常而言提升動(dòng)力鋰電池倍率性能主要是從材料的選擇上入手,常溫20℃下,LCO材料的電子電導率最低僅為5x10-8S/cm,而NCM111材料電子電導率可達2.2x10-6S/cm,隨著(zhù)鎳含量的進(jìn)一步提高,三元材料的電子電導率也明顯提高,NCM8111材料的電子電導率更是達到4.1x10-3S/cm,離子電導率方面也表現出了同樣的趨勢,LCO材料在20℃下,離子電導率僅為2.3x10-7S/cm,而NCM111材料離子電導率為3.2x10-6S/cm,NCM532位1.7x10-3S/cm,NCM622位3.4x10-3S/cm,NCM811材料更是達到了6.3x10-3S/cm。
因此無(wú)論是從電子電導率還是離子電導率上來(lái)看三元材料,特別是高鎳三元材料或者NCA材料都更加適合高倍率型鋰離子電池。當然除了材料的這些本征特性外,其倍率性能還受到形貌等多重因素的影響,例如小顆粒的材料表面積更大,Li+在顆粒內部的擴散距離更短,因此理論上會(huì )具有更好的倍率性能。
負極材料的選擇種類(lèi)比較多,例如小顆粒的中間相類(lèi)的石墨材料,在倍率性能上都有較好的表現,鈦酸鋰電池材料因為電導率較低,生產(chǎn)中往往會(huì )制成納米級的顆粒,因此進(jìn)一步增大了活性面積,降低了Li+的擴散距離,鈦酸鋰電池因此具有非常優(yōu)異的倍率性能,能夠實(shí)現快速充電。
日本東芝公司開(kāi)發(fā)的鈮鈦氧化合物NTO新型負極材料,該材料的可逆容量可達341mAh/g遠遠高于LTO材料,接近石墨材料,但是憑借著(zhù)高壓實(shí)密度的優(yōu)勢,在體積能量密度達到了石墨負極的兩倍,同時(shí)該材料還保留了快速充電的特性。
2、配方優(yōu)化
決定鋰電池倍率性能的另外一個(gè)關(guān)鍵在于電池的配方設計,在鋰離子電池內部存在“離子導電”和“電子導電”兩種導電形式,其中離子導電主要包括Li+在電解液、電極內部孔隙和活性物質(zhì)內部的擴散,電子導電主要是活性物質(zhì)顆粒之間的導電。
鋰離子電池的高倍率性能是幾種導電形式的綜合體現,在壓實(shí)密度過(guò)高時(shí)會(huì )導致電極孔隙率急劇下降,導致離子擴散阻抗增加,而壓實(shí)密度較低時(shí)又會(huì )導致接觸阻抗的增加,因此只有合適的壓實(shí)密度才能在保證鋰離子電池優(yōu)異的倍率性能的同時(shí)也兼顧了高能量密度的特性。
3、電池結構的選擇
對于倍率性電池如何控制放電過(guò)程中的溫度也是一個(gè)非常重要的問(wèn)題,在大電流放電過(guò)程中鋰離子電池會(huì )產(chǎn)生大量的熱量,熱量在鋰離子電池內部的積累會(huì )導致溫度的升高,產(chǎn)生較大的溫度梯度,因此鋰離子電池內部衰降的不一致,影響鋰離子電池的壽命。如何選擇一個(gè)合適的結構就變的尤為重要。
4、提高電解質(zhì)的離子電導率
鋰離子要在正、負極之間來(lái)回穿梭,就如同在電解質(zhì)和電池殼體所構成的“游泳池”里面游泳,電解質(zhì)的離子電導率如同水的阻力一樣,對鋰離子游泳的速度有非常大的影響。目前鋰離子電池所采用的有機電解質(zhì),不管是液體電解質(zhì),還是固體電解質(zhì),其離子電導率都不是很高。電解質(zhì)的電阻成為整個(gè)電池電阻的重要組成部分,對鋰離子電池高倍率性能的影響不容忽視。
通過(guò)選擇合適的材料、配方和結構能夠降低鋰離子電池在大倍率放電時(shí)的電池內部的阻抗和極化,減少溫度的不均勻性,有效的提升電池的倍率性能。提升倍率性能是一個(gè)綜合性的工程,需要從多重因素綜合考慮,小編所介紹的只是九牛一毛,知識所限難免有所疏漏,希望各位朋友批評指正,提出自己的觀(guān)點(diǎn)。
5、降低電池的內阻
一般在正極活性物質(zhì)內部會(huì )添加導電劑,從而降低活性物質(zhì)之間、活性物質(zhì)與正極基體/集流體的接觸電阻,改善正極材料的電導率(離子和電子電導率),提升倍率性能。不同材料不同形狀的導電劑,都會(huì )對鋰電池的內阻產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響其倍率性能。
鋰電池隨著(zhù)充放電次數的增加,容量會(huì )越來(lái)越少,直接表現就是鋰電池的性能越來(lái)越差。當充電電流和截止電壓超過(guò)一定的數值時(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,需要針對不同的體系,需要選擇合適的充放電電流和截止電壓。
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