电池壳合金含量对电池性能的影响

2020-12-10      883 次浏览

研究合金含量对电池性能的影响


锂离子电池是一种锂离子浓度差的电池。在充放电过程中,Li+被去嵌在正极和负极之间。在Li+de-embedded过程中(x从1减小到0.4),层间距从0.465nm增大到0.485nm,正极体积增大。在Li+石墨包埋过程中,石墨层间距d002从0.3454nm新增到0.3706nm(LiC6),阴极体积增大[10]。锂离子在电场的用途下发生电迁移。在锂离子迁移数不变的情况下,锂离子迁移流量随着电池内部几何形状的变化而变化。壳层扩张,正极与负极之间的空间增大,锂离子迁移速度减慢,迁移困难,溶液的导电性发生定性变化[11]。053450年3电池的内部体积变化小的阻力下壳墙,和锂离子的迁移率大于0534501-0534502,和相应的溶液电导率较大,可以反映在电池的内部阻力。053450a3电池的内阻略小于其他两种规格。内阻小,不可逆比容量损耗小,电池释放容量大,循环寿命相应较高。这也是为何053450A3电池的放电比容量和循环寿命略高于053450A1和053450A2的原因。值得一提的是,三种电池规格的放电平台差异不是太大。


首次放电时锂离子电池电解液和电极表面钝化膜的稳定和保护层(固态电解质体系脸,以下简称SEI膜)[6],钝化膜的形成电极和电池性能和不可逆比容量损失起着重要的用途。可将电解液与电极分离,消除(或减少)电解液中的溶剂和阴离子进入电极,防止溶剂分子共嵌入,允许Li+嵌入和去嵌入,保护电极[7]。SEI膜形成过程中,HF、短链r-h、CO2、CO等气体生成[8],电解液溶剂分解生成气体r-h等[9]。SEI膜形成后,水的存在将LiPF6分解为HF气体[10]。这些气体的出现会新增电池的内部压力,从而逐渐新增电池外壳向外膨胀的趋势。外壳对侧鼓的抵抗能力不同,对应的电池性能也不同。根据1.1节可知,053450a3相关于原壳体厚度的膨胀系数为1.018,低于053450a1和053450a2。膨胀系数较小,电池外壳的膨胀较小,电池的厚度也较小。053450a3的成品电池厚度比另外两种规格的要小。这里控制电池外壳膨胀的重要因素是外壳中铜和镁合金的含量。053450a3的外壳合金含量略高于其他两种规格,特别是Mg。在电池的设计中,核心进入外壳的密封性的基本保证(也称为电池的装配比)是85%。电池的密封性一般控制在80%~90%[5]。在相同的外部条件下,三组实验电池的内部含水量基本相同,即三组实验电池的内部压力基本相同。实验数据表明,053450a3电池外壳具有较高的耐压性能和较小的侧鼓,而053450a1和053450a2电池外壳具有较小的耐压性能和较大的侧鼓。


如何提高锂离子电池的安全性


提高电极材料的热稳定性


离子电池的安全问题是由不安全的电解质直接引起的,但其根本原因是电池本身稳定性低和热失控的出现。和发生热失控的除了电解液的热稳定性,电极材料的热稳定性是最重要的原因之一,因此提高电极材料的热稳定性是提高电池的重要环节的安全,但这里的电极材料及其热稳定性、热稳定性


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