鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2490次 | 2019年05月10日
電池正負(fù)極材料首放容量和效率分析
目前正負(fù)極配比可以按照經(jīng)驗(yàn)公式N/P=1.08來計(jì)算,Ⅳ、P分別為負(fù)極和正極活性物質(zhì)的質(zhì)量比容量,計(jì)算公式如式(10-1)和式(10-2)所示。負(fù)極過量有利于防止電池過充時(shí)帶來的鋰在負(fù)極表面的沉積,有利于提高電池的循環(huán)壽命和安全性。
N=負(fù)極面密度×活性物質(zhì)比率×活性物質(zhì)放電比容量(10-1)
P=正極面密度×活性物質(zhì)比率×活性物質(zhì)放電比容量(10-2)
假設(shè)正極面密度為200mg·cm-2,活性物質(zhì)比率為90%,放電比容量為145mA·h·g-l,那么P=200mg·cm-2×0.9×145mA·h·g-l_26.lmA·h·cm-2。假設(shè)負(fù)極活性物質(zhì)比率為95%,放電比容量為320mA·h·g-l,那么負(fù)極的面密度設(shè)計(jì)為93mg·cm-2較為合適,此時(shí)N=93mg·cm-2×0.95×320mA·h·g-1-28.3mA·h·cm-2,N/P=1.084。
因?yàn)殡姵夭牧鲜纵啿豢赡嫒萘恳矔?huì)影響正負(fù)極的配比,所以還應(yīng)當(dāng)用首輪的充電容量對(duì)上面的計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)表2所示,LiC00:首輪充放電效率95%,NCM111首輪充放電效率86%,負(fù)極的首輪充放電效率90%,它們的充電容量分別為153mA·h·g1、169mA·h·g-l、355mA·h·g-1。
PLCO=27.54mA·h·cm-2
N=31.36mA·h·cm-2
N/PLCO=1.138
P111_30.42mA·h·cm-2
N/Plll_1.03
一般講用充電容量算出的N/P比應(yīng)該大于1.03,如果低于1.03就要重新對(duì)正負(fù)極的比例進(jìn)行微調(diào)。例如當(dāng)正極首輪效率為80%時(shí),上述正極充電容量為181mA·h·g-1,那么P=32.58mA·h·cm-2,N/P=0.96,這時(shí)就要調(diào)整正負(fù)極的面密度,使N/P大于1,最好在1.03左右。