限制鋰離子電池充放電倍率性能原因分析

研究和改善鋰離子電池的充放電倍率性能，重要從提高鋰離子遷移速度和電池內(nèi)部的散熱速率兩個方面著手。

1.鋰離子電池的內(nèi)阻

一般在正極活性物質(zhì)內(nèi)部會添加導電劑，從而降低活性物質(zhì)之間、活性物質(zhì)與正極基體/集流體的接觸電阻，改善正極材料的電導率（離子和電子電導率），提升倍率性能。不同材料不同形狀的導電劑，都會對鋰離子電池的內(nèi)阻出現(xiàn)影響，進而影響其倍率性能。

正負極的集流體（極耳）是鋰離子電池與外界進行電能傳遞的載體，集流體的電阻值對電池的倍率性能也有很大的影響。因此，通過改變集流體的材質(zhì)、尺寸大小、引出方式、連接工藝等，都可以改善鋰離子電池的倍率性能和循環(huán)壽命。

此外，隔離膜的吸液率和孔隙率也對鋰離子的通過性有較大的影響，也會一定程度上影響鋰離子電池的倍率性能（相對較小）。

鋰離子電池電解質(zhì)與正負極材料的浸潤程度，會影響電解質(zhì)與電極界面處的接觸電阻，從而影響電池的倍率性能。電解質(zhì)的總量、粘度、雜質(zhì)含量、正負極材料的孔隙等，都會改變電解質(zhì)與電極的接觸阻抗，是改善倍率性能的重要研究方向。

2.電解質(zhì)的離子電導率

電解質(zhì)的離子電導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。

除了提高電解質(zhì)的離子電導率之外，還要著重關注電解質(zhì)的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。在大倍率充放電時，電池的電化學窗口變化范圍非常寬，假如電解質(zhì)的化學穩(wěn)定性不好，容易在正極材料表面氧化分解，影響電解質(zhì)的離子電導率。

3.正、負極的鋰離子電池擴散能力

鋰離子電池在正/負極活性物質(zhì)內(nèi)部的脫嵌和嵌入的速率，也就是鋰離子從正/負極活性物質(zhì)里面跑出來的速度，或者從正/負極表面進入活性物質(zhì)內(nèi)部找個位置安家的速度到底有多快，這是影響充放電倍率的一個重要因素。

影響鋰離子電池高倍率充放電性能的因素：

容量，容量保持能力差是鋰離子電池負極在高倍率充放過程中的最大問題，這重要與電極材料的結構、顆粒大小、電極導電性和電極表面SEI膜的穩(wěn)定性等因素有關。