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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 » 锂离子电池充放电截止电压如何确定？
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Liuxz0816

金虫 (小有名气)

[求助] 锂离子电池充放电截止电压如何确定？已有2人参与

各位：
    锂离子电池在充放电时总会设置上、下限截止电压，请问这些截止电压时如何得出的，有何依据呢？望大神扫盲，真的很困惑？？？？？？？金币奉上！！
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努力。。。
1楼2012-08-09 10:54:01
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

liucheng200883

至尊木虫 (著名写手)

帝

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
Liuxz0816: 金币+10, ★★★很有帮助, 谢谢赐教 2012-08-10 08:42:29
Liuxz0816: 金币+5, ★★★很有帮助, 谢谢赐教 2012-08-10 08:42:59
锂电池的正负极材料都有其最大的点位限制的，这种点位的限制于材料脱锂或者嵌锂之后的稳定性有很大的关联度的。
比如，钴酸锂配石墨电池的电压范围一般为3.0-4.2V。那么在充电的过程中，正极钴酸锂内的锂离子脱出，嵌入到负极石墨层内，但是钴酸锂的锂离子最多也只能脱出0.55mol，此时对应的电池电压也就是4.2V左右，如果锂离子进一步脱出，那么电池电压就会继续上升到4.2V以上，但是钴酸锂内的锂离子脱出过多之后，其结构就会坍塌，那么电池放电的时候，锂离子就难以甚至无法回到原位，导致电池失效。因此，大部分的电池电压的确定是与电池正负极材料结果稳定性能和空间结构特性相关联的。
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4楼2012-08-09 18:44:12
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ylp_dx168

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

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Liuxz0816: 金币+10, ★★★很有帮助, 谢谢赐教，很受用！！ 2012-08-10 16:18:08
电位窗口的确定主要还是靠经验，先通过CV来确定氧化对的位置，然后在包含主要氧还对的前提下，尽量缩短电位窗口，以尽量维持材料的结构稳定性。至于放电截止电压，一般遵循一个原则，即最好只出现一个还原对，因为一个氧还对就包含一次结构变化，其次，在容量减少量不大的情况下，尽量提高下压、。
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8楼2012-08-10 15:30:39
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ylpxn

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

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Liuxz0816: 金币+20, ★★★很有帮助, 谢谢！可是这么做到理论依据是什么呢？望继续赐教 2012-08-09 12:05:24
一般来说，在电解液的电位窗口下，进行循环伏安扫描。具体来说，目前所用的一般电解液，大多适用于1.5-5V之间，所以你先组装成钮扣电池，然后用电化学工作站做循环伏安扫描，扫描速度0.1mV/s,看看氧化峰和还原峰的出现位置，你的截止电压应该把氧化/还原峰包含在内，至少也要把主要的氧还峰包含在内。
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2楼2012-08-09 11:50:58
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langzhizhou

版主 (职业作家)

【答案】应助回帖

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Liuxz0816: 金币+10, ★★★很有帮助, 谢谢赐教 2012-08-10 08:41:28
嗯 这个是有理论依据的，上述仁兄说的是结论和验证方法：

具体来源于正负极材料的各个电极电位！
辟如金属锂的标准电位是-3.04V，三价铁还原为二价铁的电位是0.77V，
所以设定的LFP充电截止电压是3.8V，一次类推。。
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何处高楼无可醉，谁家红袖不相怜！
5楼2012-08-09 20:38:16
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suchscience

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
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Liuxz0816: 金币+5, 谢谢 2012-08-10 08:40:35
Liuxz0816: 金币+10, ★★★很有帮助, 谢谢赐教 2012-08-10 08:43:15
参考文献上有，借鉴一下就行了。一般是根据电解液的窗口来确定上限，而下限一般定到1.5 V，这些都是看你的体系是什么。2楼说的有道理，实在不行，你自己也可以先预设，比如上限设到3 V，下限设到2 V，看看电池容量；然后在提高上限，降低下限，在看看电池容量，再调整。不过这种方法比较土，呵呵
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3楼2012-08-09 16:03:13
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langzhizhou

版主 (职业作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
Liuxz0816: 金币+5, ★★★很有帮助, 谢谢赐教 2012-08-10 08:42:44
引用回帖:
5楼: Originally posted by langzhizhou at 2012-08-09 20:38:16
嗯 这个是有理论依据的，上述仁兄说的是结论和验证方法：

具体来源于正负极材料的各个电极电位！
辟如金属锂的标准电位是-3.04V，三价铁还原为二价铁的电位是0.77V，
所以设定的LFP充电截止电压是3.8V，一次类 ...

前面说的CV，是验证该反应电对；
电解液必须保证其在电化学窗口内稳定存在，不参与反应
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何处高楼无可醉，谁家红袖不相怜！
6楼2012-08-09 20:40:25
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普通回帖

Liuxz0816

金虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by langzhizhou at 2012-08-09 20:38:16
嗯 这个是有理论依据的，上述仁兄说的是结论和验证方法：

具体来源于正负极材料的各个电极电位！
辟如金属锂的标准电位是-3.04V，三价铁还原为二价铁的电位是0.77V，
所以设定的LFP充电截止电压是3.8V，一次类 ...

那放电截止电压的确定有什么理论依据呢？
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努力。。。
7楼2012-08-10 08:47:39
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zhujunsheng

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

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Liuxz0816: 金币+10, ★★★很有帮助, 能否解释下这么做的原理？定再有金币奉上，谢谢！！ 2012-08-12 13:25:18
首先进行循环伏安扫描（0.01-4.3V），扫描速度0.1 mV/s,找出氧化峰和还原峰的出现位置，截止电压应该把氧化/还原峰包含在内。
一般的正极材料2.5-4.2V，锂硫电池1-3V ；一般的负极材料0.01-1.5V  金属氧化物负极材料0.01-3V
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低调做人，诚实办事。
9楼2012-08-11 16:50:12
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最爱0521

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
9楼: Originally posted by zhujunsheng at 2012-08-11 16:50:12
首先进行循环伏安扫描（0.01-4.3V），扫描速度0.1 mV/s,找出氧化峰和还原峰的出现位置，截止电压应该把氧化/还原峰包含在内。
一般的正极材料2.5-4.2V，锂硫电池1-3V ；一般的负极材料0.01-1.5V  金属氧化物负极材 ...

你好，我想问一下金属氧化物为何要充到3v这么高呢？
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10楼2012-12-14 09:11:28
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