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剖析聚合物电池充电电压

发布时间:2019-02-16 09:00:00  来源:聚合物电池




一、聚合物电池的电化学反应原理分析

 

聚合物锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物LiCoO2,LiNiO2或LiMn2O4,负极采用锂-碳层间化合物LixC6,典型的电池体系为:
(-) C | LiPF6-EC+DEC | LiCoO2 (+)
正极反应:LiCoO2=Li1-xCoO2+xLi++xe- ----------- (2.1)
负极反应:6C+xLi++xe-=LixC6 ----------- (2.2)
电池总反应:LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6 ----------- (2.3)
 
二、聚合物电池充电电压选择分析
 
目前,商品化的锂电池所采用的正极材料、负极材料及电解液的电化学窗口基本都在4.5V以上,也就是说,当电池充电电压达到4.5V时电池还是比较稳定的。但如果电池充电电压过低(如低于4.15V),会严重影响电池的充电量,如电池充电电压若控制在4.13V,电池充入的电量约为电池容量的60- 80%,极大地影响了电池性能的发挥。
其实电池的充电电压与电池的体系有关,与电池的放电倍率没有关系.
 
三、聚合物电池充电方式分析
 
目前聚合物锂电池的充电方式一般采用恒流恒压充电:电池首先以恒流充电CC,当电池电压升高至一定值(4.2V)时,电压保持不变CV,电路中电流降至很小,最终趋于0。
 
四、聚合物电池过充电后果分析
 
聚合物锂电池不能进行过充电,如发生过充电对电池的性能影响很大,负极会发生金属锂沉积,从而可能引起电池爆炸或起火,同时电解液中的溶剂发生分解,导致电池性能严重破坏。

 


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