为什么锂电池不能兼顾高功率和高能量密度

发布时间:2019-03-28 09:28:04   点击
  锂电池为什么不能兼顾高功率和高能量密度

  对于动力锂电池,充电难目前仍然是个很大的问题,因而“快充”也成了很多厂家的噱头。锂电的快充问题需要从两个层次进行分析。

  从电芯层面而言,锂电池的倍率性能一方面受到正极/电解液/负极电极材料搭配体系本征传输特性的制约,牵引车锂电池另一方面极片工艺和电芯结构设计也对倍率性能有较大影响。但是从最本征的载流子传导与输运行为而言,锂电并不适合“快充”。锂电体系的本征载流子传导与输运行为取决于正负极材料的电导与锂离子扩散系数以及有机电解液的电导率这几个主要因素。
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  嵌入式反应的本质特征决定了锂电池并不适合高倍率充电。研究结果已经证实,快充快放模式下单体电池的循环寿命将大幅下降,并且在使用后期电池性能显著衰减。虽然有钛酸锂可以大倍率充放电。但是,钛酸锂电池的能量密度很低,其功率型用途是依靠牺牲能量密度取得的,这就导致了钛酸锂电池单位能量($/Wh)成本很高。

  在锂电池的使用(放电)过程中,其容量的消耗与放电时间并不是线性关系而是随时间加速下降。本质上就不适合快充,那么理论上而言换电模式可以弥补其快充缺点。虽然将动力电池设计成可插拔式会带来整车结构强度问题以及电气绝缘方面的技术难题,而且还有电池标准和接口的难题。

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