输出效率
容量输出效率:放电输出的电量与充电输入的电量之比。
影响因素为副反应。
能量输出效率:放电输出的能量与充电输入的能量之比。
1.内阻与焦耳热损失:
·正负极材料、电解液、隔膜及连接部件的固有电阻导致电流通过时产生热量(IR损失)。
优化材料导电性(如新型碳包覆、掺杂技术)、改进极片工艺、优化电池结构设计以降低内阻是关键方向。如同燃料
电池中电流密度增加导致效率下降,蓄电池高倍率放电时内阻损耗更显著。
2.副反应与库伦效率:
·充电过程中的析气(电解水)、电极界面副反应消耗部分输入能量,放电时部分活性物质未能完全反应。
提升电解液稳定性(添加剂开发)、优化电极/电解质界面(SEI/CEI膜调控)、选择高稳定性电极材料可有效抑制副
反应,提高库伦效率(充放电电量比)。
3.温度管理:
·温度对反应动力学、内阻、副反应速率均有显著影响(燃料电池效率同样受温度制约)。
低温下内阻大增,活性物质反应迟缓,效率骤降;高温则加速副反应和衰减。高效的热管理系统(液冷、相变材料等)对维持电池在最佳温度窗口运行至关重要,直接关乎效率和寿命。