什么是“倍率性能”?
倍率:指电池充放电电流的大小与其额定容量的比值,通常用“C”来表示。
例如:一颗电池的额定容量是 10 mAh(毫安时)。
0.1C 的电流就是 1 mA(10 mAh × 0.1 = 1 mA)。
1C 的电流就是 10 mA。
5C 的电流就是 50 mA。
倍率性能:衡量电池在不同充放电速度(即不同电流倍率)下,容量保持能力 和 电压平台稳定性 的性能。简单说,就是电池快充快放的能力。
性能好:在高倍率(如 5C, 10C)下,电池仍能放出接近低倍率(如 0.1C)时的大部分容量,且电压下降平缓。
性能差:随着充放电倍率增大,电池可放出的容量迅速衰减,电压平台急剧下降或消失。
测试方法(以扣式半电池为例)
扣式电池(如CR2032型)是实验室研究电极材料(正极或负极)性能的标准化容器。
1. 测试流程(典型步骤):
步骤1:组装电池。 将待测的工作电极(如涂覆了正极材料的极片)、对电极(通常是金属锂片)、隔膜、电解液在手套箱中组装成扣式半电池。
步骤2:活化与稳定。 先以较小的倍率(如 0.1C)进行数个循环的充放电,使电极材料充分活化,结构趋于稳定,得到一个可靠的初始容量。
步骤3:倍率性能测试。
1. 在相同的电压窗口内,依次递增充放电倍率进行测试。常见序列:0.1C → 0.2C → 0.5C → 1C → 2C → 5C → 10C。
2. 在每个倍率下,通常进行数个循环(如5个),并取后几个循环的稳定数据作为该倍率下的性能指标。
3. 测试完成后,通常会回到初始的低倍率(如0.1C) 进行测试。对比前后低倍率下的容量,可以判断电池材料在经过高倍率“摧残”后是否发生了不可逆的结构损伤。
2. 关键注意事项:
电压窗口设置: 必须根据材料特性精确设定,过充或过放会损坏材料。
恒流恒压模式: 充电末期常采用“恒流充电 + 恒压补电至截止电流”的模式,以确保充满。
测试温度: 通常在室温(25°C)下进行,温度对倍率性能影响巨大。
电池一致性: 为获得可靠数据,同组实验需要多个平行电池,以排除偶然误差。
来源:网络
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