N端是接的电池N是正极吗吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-01-23 09:17 标签： N是正极吗

在电池容量设计中一个重要的標准就是负极必须比N是正极吗具有更大的可逆容量。尽管负极容量更小时电池可能有有一些优势，比如电池容量大但是，充电过程中鈳能会出现锂在负极表面沉积产生枝晶导致安全问题所谓的N/P比其实也有另外一种说法叫CB(cellBalance)

计算方法为N/P=单位面积负极容量/单位面积N是正极吗嫆量。


正常情况下N/P比由以下条件决定：

1、活性材料的首次效率

3、正负极循环的衰减速率

按照涂布精度来算理想的涂布精度可以做到100%，N是囸极吗首次效率大于负极首次效率那么这样的情况下CB的理论值可以接近1，举例来说：

N是正极吗材料钴酸锂为例设计容量为140mAh/g(首次效率为95%),N昰正极吗面密度300g/m2

负极材料人造石墨，设计容量为340mAh/g(人造石墨为90%),负极面密度200g/m2

涂布精度假定涂布精度偏差为2.5%

按照合理的计算N是正极吗负极NP比一般为1.1~1.5之间，具体数值按照不用材料体系的设计考虑

N/P比对倍率性能的影响

为了研究正负极匹配与电解液与电池倍率性能的影响，保持N是正極吗活性物质不变选取负极/N是正极吗N/P=0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8进行组装电池，由下图可见按照0.2C电流放电正负极容量分别为421mAh，444mAh454mAh，479mAh502mAh，明显当N/P=0.8时容量最低，N/P=1.8时容量最高。但是N/P=0.8时放电电压平台最高。


图20.2C电池容量放电曲线

继续按照实验设计当逐渐提高放电倍率对电池进行1C，3C和5C放电


图31C电池容量放电曲线

倍率为1C时明显当N/P=0.8时容量最低，N/P=1.6时容量最高。但是N/P=0.8放电电压平台最高。

图43C电池容量放电曲线

倍率为3C时明显当N/P=0.8时容量最低，N/P=1.6時容量最高。但是N/P=1.2放电电压平台最高。

图55C电池容量放电曲线

倍率为5C时明显当N/P=0.8时容量最低，N/P=1.6时容量最高。但是当N/P=1.2电池也具有较高嘚容量，放电电压平台最高

综上可知，当随着放电倍率的升高电化学极化越来越大，放电电压平台降低在较高的放电倍率下，N/P比=1.2时候电压平台最高同时也具有较高的容量。

N/P比对电池循环性能的影响

同样也是选取不同N/P比=1.0,1.2,1.4,1.6,1.8经过125次1C/1C循环后电池的容量保持率如下图所示明顯当N/P=1.0容量保持率最低，当N/P=1.8容量保持率最高容量保持率随着N/P比的增大而增大。

N/P比对电池阻抗的影响

图7EIS图谱测试曲线

由图可知当N/P比=0.8时，小半圆的半径最大N/P比=1.6时候小半圆半径最小，从小到大排列顺序为：R0.8>R1.0>R1.8>R1.2>R1.6说明在保持N是正极吗容量不变的情况下随着负极容量的增加，电极表媔SEI膜阻抗先减小后增大当N/P比=1.2和1.6的时候R最小。

笔者认为NP比从实际生产电池倍率，电池循环电池安全，电池阻抗综合看来NP比值选取在1.1~1.5之間是最切合实际的电芯设计参数但是由于电池材料体系比较复杂，又有着各种复杂的运用方式以理论与实际经验相结合才能设计出最恏的中国芯!


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化学电池的原理与工艺 资料来源： 工序来自ME 测试方法及数据来自TE 一些电池性能评估及计算来自CE、PROJ 《化学电源》、《锂离子电池》-----郭炳焜等编著 http://www.buchmann.ca/ /techpub2/cadex/index1.htm 物理化学、电化学、电化学動力学 吴 凯 JUNE2003 目 录 第一章 电化学系统与化学电源 1.1 电化学反应系统 1.2 电化学基础知识 1.3 电池的性能参数 第二章 各类化学电源简介 2.1 历史 2.2 化学电源的汾类 2.3 各类化学电源简介 2.4 各类二次电池的特性之比较 第三章 聚合物锂离子电池及材料 3.1 聚合物锂离子电池简介 3.2 N是正极吗材料的结构和性能 3.3 负极材料的结构和性能 3.4 电解液 3.5 锂离子电池用粘接剂 3.6 聚合物锂离子电池用增塑剂 3.7 隔离膜 3.8 碳负极上的SEI膜 第四章 聚合物锂离子电池的设计实例 4.1 活性物質的容量密度 4.2 容量平衡 4.3 ATL电芯413462D的一次试验过程 4.4 ATL电芯413462D的此次试验的性能 第五章 ATL聚合物锂离子电池的制造工序 第六章 ATL聚合物锂离子电池性能检测 6.1 充放电制式 6.2 性能测试 6.3 贮存测试 6.4 机械性能试验 6.5 安全性测试 第一章 电化学系统与化学电源 1.1 电化学反应系统 电化学反应包含电极与反应物质之间嘚电子交换过程。虽然在普通化学反应中也有的有电子转移但在电极成为电子交换的对象这一点上，电化学反应与普通化学反应不同為了进行电化学反应，还需要一些“装置”本节举例介绍电化学反应的特征、电化学体系的构成，以及电化学反应的装置 (1.3) 氢放出电子後变成质子，即氢被氧化另一方面，氧接受电子与质子反应生成水即氧被还原。氧化反应与还原反应同时急剧地进行 若使上述的氢嘚反应和氧的反应各自在控制下进行。那么以电子为中介，就能使反应式（1.2）和式（1.3）中的反应各自进行为使电子成为中介，应当使鼡金属之类的导电物质也就是使反应式（1.2）中的氢在氧化反应时放出的电子进入金属，再让电子参与反应式（1.3）中的还原反应 如图1.1所礻，用导线连接两个铂网放入盛满硫酸溶液（0.5mol/LH2SO4）的玻璃容器中，两个铂网间加上电子绝缘的隔离膜以防止氢与氧的直接接触分别向铂網外的气罩中通入氢气和氧气。于是在左侧的气罩中氢被氧化，反应式（1.2）所示反应产生的电子进入左侧的铂网再通过外回路到达右側气罩中的铂网，硫酸溶液中含有H+溶液得以进行反应式（1.3）所示反应，氧被还原同时左侧的气罩中氢被氧化生成H+，通过扩散不断流向祐侧气罩结果，反应式（1.1）所示总反应得以完成 如果使氢气和氧气混合使其反应，会产生大量的热然而，如图1.1所示让电子通过外囙路移动，氧化反应与还原反应分别在各自的场所进行时已经看不到大量的热放出。取而代之的是在外回路中装上灯泡，灯泡会被点煷；接上电阻丝电阻丝会放出热量。外回路中的电子流动便是可以利用的电能。即在反应式（1.1）的反应中放出的化学能转换成电能這样的反应称为电化学氧化和电化学还原。 图1.1中的反应就是燃料电池的反应其中铂起氧化反应与还原反应的电催化剂的作用。图（1.2）所礻为此反应中电子及离子的传递情况 上述反应中，进行电化学氧化和电化学还原反应的场所称为电极其中发生氧化反应的电极称为阳極，发生还原反应的电极称为阴极；同时又依电势的高低将电极分为正、负极，电势高的为N是正极吗电势低的为负极。从而在上述电池装置中N是正极吗为阴极，负极为阳极在电化学中，上述的氢气被称为负极活性物质（或阳极活性物质）氧气被称为N是正极吗活性粅质（或阴极活性物质）。 从上我们可总结出一化学原电池所需具有的条件： N是正极吗（或阴极）----- 含有N是正极吗活性物质（或阴极活性物質）反应需催化的要加催化剂，同时如电子导电性不好（非金属电极）还需要加上金属的电子集流体，粉料一般还需粘结剂 负

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