高倍率锂离子电池的充放电能力如何

锂离子电池的充放电倍率，决定了可以以多快的速度，将一定的能量存储到电池里面，或者以多快的速度，将电池里面的能量释放出来。

锂离子电池的高倍率充放性能与锂离子在电极、电解质以及它们界面处的迁移能力息息相关，一切影响锂离子迁移速度的因素都必将影响电池高倍率充放性能。

1、负极高倍率充放性能的影响因素

锂离子电池负极材料的尺寸直接关系着锂离子在其中扩散路径的长短，对电极高倍率性能出现很大的影响。当电极材料尺寸较小时，比表面积一般较大，一方面，可以使电极的电流密度降低，减少电极的极化用途；另一方面可以供应更多的锂离子迁移通道，缩短迁移路径，降低扩散阻抗，从而提高电极的高倍率性能。

锂离子电极表面电阻影响着锂离子的嵌入和脱出，尤其在高倍率充放电时更加明显。

锂离子在嵌入负极的同时，伴随着电子的转移过程，电极的导电性也必然会对电极的电化学性能出现影响。

2、正极高倍率充放电性能的影响因素

电极膜越厚，在大电流下表现出来的比容量越小；越薄，大电流下的循环性能越好。其原因和负极相似。电极的薄膜化虽然提高了锂离子电池的高倍率充放电性能，但其制备条件苛刻、成本较高，目前仍难以实现工业化。

3、电解质的影响因素

锂离子电池所用的电解质都是有机电解质，无论在传导能力方面还是在稳定性方面都与氢镍、镉镍电池所用的水溶液电解质有一定差距，成为阻碍锂离子电池在大型电动设备上使用的一个重要因素。

高倍率锂离子电池由于放电电流比较大，因此，内部温升比较高，一般在放电末期，电池表面的温度会去到60℃以上，此时，电芯内部的温度可能会去到接近80℃的水平，更加加剧了电池内部的一些副反应发生，堵塞离子通道，同时，部分溶剂气化破坏界面，SEI重组损耗电解液，内阻增大，倍率下降，循环性能会衰减很快。

锂离子电池作为新型化学电源的一种，具有比传统电源更多的优点，被广泛研究用于大型电动设备，但当高倍率充放时，容量衰减较快，安全性能较差。影响其高倍率充放电性能的因素重要来源于电极和电解质。

电极材料的结构、尺寸、电极表面电阻等室影响电极高倍率性能的重要因素，因为它们直接或间接地影响着电极的电阻，影响着电极的充放电程度；传导能量和稳定性是影响电解质的重要因素，因为它们影响着锂离子电池的嵌锂程度、循环性能和安全性能。

因此，开发利于锂离子快速扩散的新型电极材料和具有高传导能力与稳定性的电解质是今后提高锂离子电池高倍率性能的关键。