锂离子电池中的阴阳极

2020-11-16      4883 次浏览

自古便有阴阳太极之说,古人讲求凡事都要阴阳平衡,阴盛阳衰以及阳盛阴衰皆是不好!在锂电池里面也有一阴一阳,是不是也要阴阳平衡呢?


我这里给出的答案是否定的:在锂电池里面需要做到阳盛阴衰。从CellBalance设计就知道了,普通的钴酸锂对石墨,CB值大约1.08甚至更多;这里也就是石墨负极需要多一些。而且,根据研究表明,负极的衰减率要比正极要大,所以负极过量也是为了使循环更长;根据俺4年前的研究表明(三元对石墨高容体系):负极每周的衰减率约0.25%时,正极的衰减率仅0.15%;负极的衰减约为正极的2倍。


这个数字注定了在锂电池里面,阳盛阴衰是必然的!怎么样做到阳盛阴衰而保证电池最终处于平衡呢?常规的做法无非是在导电剂上做文章:正极导电剂少一点,负极导电剂多一些;或者在正极加一些非导电的物质等等;阴极控制理论正是由此而来的,正是因为阴极衰减太慢了,所以要想办法控制;阴极控制比较典型的例子就是钴酸锂或者三元材料里面掺杂LFP改善低温:原理就是低温时,LFP接近于绝缘体,从而使正极电阻上升,极化增大,容量放慢出来,从而保证了负极区域不会析锂,保障了整个电池低温充电的安全性。


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