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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 电池极化大对锂离子电池相应的电化学性能会带来哪些影响？
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电池小兵

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

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感谢参与，应助指数 +1
seagrove: 回帖置顶 2012-08-07 20:58:35
seagrove: 金币+5, ECEPI+1, 应助积极，仔细 2012-08-07 20:58:54
jiangying163168: 金币+20 2012-08-08 12:39:30
1、首先讲一下电池的极化概念
当电极上无电流通过时，电极处于平衡状态，与之相对应的电势是电极的可逆电势，当有一定的电流通过时，其电势值会偏离可逆电势值，一般电流越大，偏离也越大。在有电流通过电极时，电极电势偏离平衡状态时可逆值的现象称为电极极化。
电池的极化是指有一定电流通过时，电池的电压偏离平衡态时的开路电压的现象，一般包括正、负极、电解液、极耳、电池结构的接触等的造成的电池极化。

2、电池极化的分类
通常可将锂离子电池极化分为欧姆极化、电化学极化和浓差极化三类。
(1)欧姆极化
        顾名思义，有锂离子电池的欧姆内阻引起的极化，叫欧姆极化，也成电阻极化。电池的欧姆内阻(R)由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成（有些解释还把膜电阻也算上），通过一定的电流时，其极化电势可以计算，E=IR(欧)。
(2)电化学极化
        指由于正、负极上电化学反应速度小于电子运动速度而造成的极化。
(3)浓差极化
       指由于参与反应的锂离子扩散速度小于电化学反应速度而造成的极化。

3、对EIS、CV、充放电等结果的影响
(1)EIS
       欧姆极化大（本质是欧姆内阻大），电池的EIS的Nyquist图与实轴的交点值会大。
       电化学极化大，EIS表现为RCT大，也就是半圆弧直径会大。
       浓差极化大，在EIS结果表现出就是低频的直线阻抗值较大，其W系数值也不一样。
(2)CV
      欧姆内阻在测CV时可用去除欧姆降的功能消除，因此不会影响CV结果。但是极化大的体系，如果扫速较大，其氧化还原电位会发生一定的偏离，表现为氧化还原峰电位差增大。当然，这可以通过控制扫速来消除影响，扫速越低越好。
(3)充放电，本质就是恒电流技术
     一定的充放电倍率条件下，电池极化大，电池容量就会下降。

4、产生极化的原因
     产生极化的原因请见附件中的图1。
     要完全消除极化极化是不可能的，只能是在选择材料、设计和制作电池时尽可能去减小电池的极化。

上述内容部分参照了liuhailu08，sanren以前发表的帖子，特此感谢。
并希望小兵的回帖对你有所帮助。
祝科研顺利~

图1  电池极化影响因素
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wuqi1413
【欢迎加入小兵建的“电化学与锂电”QQ群：255149470】语录：在茫茫众生中，我不是歌星、也不是影星、更加不是幸运星，我只是一个想踏踏实实研究电池的无名小兵!
2楼2012-08-07 11:27:18
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【答案】应助回帖

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感谢参与，应助指数 +1
jiangying163168: 金币+10 2012-08-09 21:19:18
seagrove: 金币+5, ECEPI+1, 应助积极，奖励 2012-08-17 23:31:24
引用回帖:
11楼: Originally posted by jiangying163168 at 2012-08-09 12:40:13
用140时，要指明添加剂，你说的添加剂指的是哪些？我基本上看文献上面都不怎么说明算充放电电流时的理论容量取的多少。所谓的和导电剂、粘结剂一起考虑是指正极片称出来的质量就直接作为活性物质的质量吗？...

所谓的添加剂就是你配料中，除了活性材料之外的其他物料，包括导电剂＼粘结剂等等；计算纯ＬＦＰ的比容量，往往要扣除这些东西的影响；

文献上进行充放电时，是已经有了该材料的具体容量数据，只做一次实验肯定不能拿发文章的，理论容量就是170，这个大家都知道；

当活性材料和添加剂一起考虑的时候，就是正极片称量出来的，扣除铝箔后的重量；
这是你在设计商业电池的时候要考虑的情况，因为它计算的比容量肯定比只考虑LFP低，不好发文章，但有实际意义
赞一下 回复此楼
何处高楼无可醉，谁家红袖不相怜！
14楼2012-08-09 20:13:41
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