为甚么锂离子电池容量降低

2021-07-27      539 次浏览

1.阴极资料的结构改动


正极资料是锂离子电池的紧要来历。当锂离子从正极上去除时,为了保持资料的电中性状况,金属元素将不可戒备地氧化到高氧化状况,并伴随着组分的改动。元件的转变简单导致相搬运和体相结构的改动,电极资料的相变会引起晶格参数和晶格失配的改动,诱导应力会导致资料的晶粒开裂和裂纹扩展,导致资料结构的机械损伤,然后导致锂离子电池电化学功能的阑珊。"-。


2.负极资料的结构


碳资料和钛酸锂是商用锂离子电池的常用资料。本文选用典型的负极石墨进行分解。锂离子电池容量的衰减是首次出今朝构成阶段,其间SEI在负极外表消耗了一些锂离子。


随着锂离子电池的运用,石墨结构的改动也会导致电池容量的下降,发现尽管循环碳资料保持了石墨的描摹和结构,但碳资料的晶面半高和宽度增大,导致c轴方向晶粒尺寸的减小,晶体结构的改动导致碳资料的开裂,破坏了负极外表的SEI膜,促使了SEI膜的修复,SEI薄膜的过度生长消耗了活性锂,导致锂离子电池容量的不可逆衰减。


3.电解液的氧化分化


电解液的功能对锂离子电池的比容量、寿数、充放电功能、工作温度范围和安全功能有着显着的影响。电解液紧要蕴含溶剂、电解质和添加剂三部分,溶剂和电解质的分化会导致电池容量的丢失,电解液的分化和副反响是锂离子电池容量衰减的紧要要素。随着锂离子电池的再循环,电解液的分化和与正负电极资料的界面反响都会导致容量衰减,不管运用何种正负电极资料或工艺。


4.快速充放电


快速充电时,电流密度过大,负极严峻极化,锂离子电池沉积更加显着,使铜箔在铜箔与碳活性物质的交界处发作脆性,简单发生裂纹,铁芯的自发环绕遭到固定空间的约束,铜箔不能自由延伸发生压力。在压力用途下,因为膨胀空间不够,铜箔开裂,原有裂纹分散长大。


5.长期深部充放电


放电应搬运到内部结构,一是电解液过易挥发,二是锂离子电池负极过度反响会引起其介电膜的改动,导致脱层能力下降,导致容量永久丧失。


充电紧要从电压稳定和夜间电网电压升高,已中止充电器,电压升高,会导致电池充电过高,导致正极资料结构改动,容量丢失,分化和氧开释,电解质严峻氧化反响,然后燃烧爆炸;电解质有机溶剂/电解质锂盐分化;负极锂过放电可能导致负铜捕收剂溶解,正极构成铜枝晶。


6.温度系数


温度无疑是影响锂离子电池寿数的关键要素之一。过高或过低的温度会导致活性锂离子含量的下降,然后下降锂离子电池的寿数。


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