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如何設(shè)置鋰電池的正負(fù)極配比？

2022-05-21

鋰電池

合理設(shè)置鋰電池正極、負(fù)極的配比系數(shù)是設(shè)計(jì)電池時(shí)經(jīng)常面臨的問(wèn)題，今天小編就來(lái)為大家詳細(xì)講解這一問(wèn)題。

鋰電池的正負(fù)極配比，其實(shí)也是指負(fù)極的用量要多少才是合適的，量過(guò)多，就會(huì)浪費(fèi)，就需要提高正極的容量，量少，就會(huì)有析鋰的問(wèn)題，正極容量難以發(fā)揮，也就是人們常說(shuō)的低容。

CB=單位面積負(fù)極容量/單位面積正極容量，CB值取決于以下三點(diǎn)：

1、活性物質(zhì)的首次效率；

2、涂層精度；

3、正循環(huán)和負(fù)循環(huán)的衰減率。

如果涂層精度可以達(dá)到100%，且正電極效率大于負(fù)電極首次效率，則CB值理論上可以接近1。但由于負(fù)電極的衰減一般大于正電極的衰減，故CB值仍需提高。

鋰電池的正極材料以鋰鉆為例，設(shè)計(jì)容量140mAh/g(鋰鉆首次效率一般為95%)，負(fù)極材料為人造石墨，設(shè)計(jì)容量340mAh/g(人造石墨首次效率一般為90%)；假設(shè)涂層精度偏差為2.5%，CB值大于1.05即為0K。如果加上循環(huán)損失，則CB值設(shè)置為1.08就足夠了。因?yàn)檎龢O效率大于負(fù)極的效率，首次正極的容量可以接受負(fù)極，不會(huì)導(dǎo)致離子盈余，只需要考慮涂層準(zhǔn)確性和循環(huán)衰減。如果正極效率低于負(fù)極效率，鋰電池在次充電時(shí)，正極釋放出大量的離子，而負(fù)極無(wú)法接受，所以必須增大CB值。

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