鉅大LARGE | 點擊量:660次 | 2020年11月02日
為何鋰離子電池容量降低
1.陰極資料的結(jié)構(gòu)改動
正極資料是鋰離子電池的重要來歷。當鋰離子從正極上去除時,為了保持資料的電中性狀況,金屬元素將不可防止地氧化到高氧化狀況,并伴隨著組分的改動。元件的轉(zhuǎn)變簡單導(dǎo)致相搬運和體相結(jié)構(gòu)的改動,電極資料的相變會引起晶格參數(shù)和晶格失配的改動,誘導(dǎo)應(yīng)力會導(dǎo)致資料的晶粒開裂和裂紋擴展,導(dǎo)致資料結(jié)構(gòu)的機械損傷,然后導(dǎo)致鋰離子電池電化學(xué)功能的闌珊。"-。
2.負極資料的結(jié)構(gòu)
碳資料和鈦酸鋰是商用鋰離子電池的常用資料。本文選用典型的負極石墨進行分析。鋰離子電池容量的衰減是首次出現(xiàn)在構(gòu)成階段,其間SEI在負極外表消耗了一些鋰離子。
隨著鋰離子電池的運用,石墨結(jié)構(gòu)的改動也會導(dǎo)致電池容量的下降,發(fā)現(xiàn)盡管循環(huán)碳資料保持了石墨的描摹和結(jié)構(gòu),但碳資料的晶面半高和寬度增大,導(dǎo)致c軸方向晶粒尺寸的減小,晶體結(jié)構(gòu)的改動導(dǎo)致碳資料的開裂,破壞了負極外表的SEI膜,促進了SEI膜的修復(fù),SEI薄膜的過度生長消耗了活性鋰,導(dǎo)致鋰離子電池容量的不可逆衰減。
3.電解液的氧化分化
電解液的功能對鋰離子電池的比容量、壽數(shù)、充放電功能、工作溫度范圍和安全功能有著顯著的影響。電解液重要包含溶劑、電解質(zhì)和添加劑三部分,溶劑和電解質(zhì)的分化會導(dǎo)致電池容量的丟失,電解液的分化和副反響是鋰離子電池容量衰減的重要要素。隨著鋰離子電池的再循環(huán),電解液的分化和與正負電極資料的界面反響都會導(dǎo)致容量衰減,不管運用何種正負電極資料或工藝。
4.快速充放電
快速充電時,電流密度過大,負極嚴峻極化,鋰離子電池沉積更加顯著,使銅箔在銅箔與碳活性物質(zhì)的交界處發(fā)作脆性,簡單發(fā)生裂紋,鐵芯的自發(fā)環(huán)繞遭到固定空間的約束,銅箔不能自由延伸發(fā)生壓力。在壓力用途下,因為膨脹空間不夠,銅箔開裂,原有裂紋分散長大。
5.長期深部充放電
放電應(yīng)搬運到內(nèi)部結(jié)構(gòu),一是電解液過易揮發(fā),二是鋰離子電池負極過度反響會引起其介電膜的改動,導(dǎo)致脫層能力下降,導(dǎo)致容量永久喪失。
充電重要從電壓穩(wěn)定和夜間電網(wǎng)電壓升高,已中止充電器,電壓升高,會導(dǎo)致電池充電過高,導(dǎo)致正極資料結(jié)構(gòu)改動,容量丟失,分化和氧開釋,電解質(zhì)嚴峻氧化反響,然后燃燒爆炸;電解質(zhì)有機溶劑/電解質(zhì)鋰鹽分化;負極鋰過放電可能導(dǎo)致負銅捕收劑溶解,正極構(gòu)成銅枝晶。
6.溫度系數(shù)
溫度無疑是影響鋰離子電池壽數(shù)的關(guān)鍵要素之一。過高或過低的溫度會導(dǎo)致活性鋰離子含量的下降,然后下降鋰離子電池的壽數(shù)。
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