提升鋰離子電池高倍率的方法

鋰離子電池的兩大性能指標(biāo)：能量密度與充放電倍率。單純的做到鋰離子電池高倍率性能并不難，難就難在倍率性能與能量密度的兼顧，一般而言倍率性能和能量密度之間是相互矛盾的，在兩者之間找到一個平衡是非常困難的。

①材料選擇

因此無論是從電子電導(dǎo)率還是離子電導(dǎo)率上來看三元材料，特別是高鎳三元材料或者NCA材料都更加適合高倍率型磷酸鐵鋰離子電池。

負(fù)極材料的選擇種類比較多，例如小顆粒的中間相類的石墨材料，在倍率性能上都有較好的表現(xiàn)，鈦酸鋰離子電池材料因為電導(dǎo)率較低，生產(chǎn)中往往會制成納米級的顆粒，因此進(jìn)一步增大了活性面積，降低了Li+的擴(kuò)散距離，鈦酸鋰離子電池因此具有非常優(yōu)異的倍率性能，能夠?qū)崿F(xiàn)快速充電。

②配方優(yōu)化

鋰離子電池的高倍率性能是幾種導(dǎo)電形式的綜合體現(xiàn)，在壓實密度過高時會導(dǎo)致電極孔隙率急劇下降，導(dǎo)致離子擴(kuò)散阻抗新增，而壓實密度較低時又會導(dǎo)致接觸阻抗的新增，因此只有合適的壓實密度才能在保證鋰離子電池優(yōu)異的倍率性能的同時也兼顧了高能量密度的特性。

③電池結(jié)構(gòu)的選擇

關(guān)于倍率性磷酸鐵鋰離子電池如何控制放電過程中的溫度也是一個非常重要的問題，在大電流放電過程中鋰離子電池會出現(xiàn)大量的熱量，熱量在鋰離子電池內(nèi)部的積累會導(dǎo)致溫度的升高，出現(xiàn)較大的溫度梯度，因此鋰離子電池內(nèi)部衰降的不一致，影響鋰離子電池的壽命。如何選擇一個合適的結(jié)構(gòu)就變的尤為重要。

④提高電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率

鋰離子要在正、負(fù)極之間來回穿梭，就如同在電解質(zhì)和電池殼體所構(gòu)成的游泳池里面游泳，電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率如同水的阻力相同，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(jī)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(dǎo)率都不是很高。電解質(zhì)的電阻成為整個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。