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极耳材料对锂电子电池倍率性能的影响

2021-10-22

近年来,由于航模、电动工具和电动玩具的快速发展,人们对锂离子电池的倍率放电性能要求逐渐提高。但是,目前商用的锂离子电池难以满足20C倍率以上的连续放电。主要原因有:因为电池在高倍率放电时,极耳发热严重,电池整体温度过高,容易使电池热失控,导致电池倍率放电性能差,循环性能变差。为了拥有安全可靠且具有良好倍率放电性能的锂离子电池,一方面要避免电池在大电流放电时产生大量热量,另一方面,需要提高电池的散热效率。前者可以从正负极上改进。对材料、电解液、正负极片进行设计,后者可以通过优化电池结构来提高电池的散热率,从而提高电池的安全性。极耳材料是电池与外界能量传递的载体,所以在电池高速放电时,增加极耳的导电性可以有效提高电池在放电初期的倍率放电性能。常规锂离子电池负极耳使用镍极耳,导电性较差,电导率为140000S/cm,正极极耳使用铝极耳,电导率为369000 S/cm。高倍率放电时,由于负极耳电导率低,使电池表面温度过高,影响电池的高倍率放电性能。化学镀铜镍负极材料具有优良的导电性,其导电性接近纯铜,约为584000 S/cm。

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