鋰電池的使用環(huán)境和條件對其容量有什么損害
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-01 20:34
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不得不提的是鋰電池的使用環(huán)境和條件對其容量的損害。
(1)鋰電池濫用
OUYANG[3]研究了過充對軟包電池容量造成的影響，在SOC 為120%以下時，沒有明顯的容量損失;當(dāng)SOC 大于120%，負(fù)極開始出現(xiàn)鋰沉積，并且由于生成較厚的SEI 膜，阻抗變大并造成活性鋰的損失，如果繼續(xù)過充則會引起鋰電池?zé)崾Э?。在過高的SOC下，電解液的分解速率會變快，在石墨負(fù)極形成厚的沉積層， 該沉積層所含的鋰以沉淀。
(CH2OCO2Li)2 及Li2CO3 等形式沉積后不可以再參與可逆反應(yīng)。
此外，大倍率充放電也會造成鋰電池容量損失，這是因?yàn)檎?fù)極在充放電過程會發(fā)生體積收縮和膨脹，而充放電電流越大，收縮膨脹越劇烈，應(yīng)力越大，從而正負(fù)極的顆粒在體積快速變化中更容易發(fā)生破裂或者從集流體剝離，導(dǎo)致循環(huán)衰減加快。
(2)溫度因素
溫度絕對是影響鋰電池壽命的關(guān)鍵因素之一，過高的溫度或過低的溫度都會造成活性鋰離子含量的降低，從而減少鋰電池壽命。
高溫條件下，三元材料各金屬元素的配比及電解液的性能對電池容量有重要影響。在少量循環(huán)次數(shù)之前，電池在高溫下放電容量要高于電池的額定容量和常溫下的容量(如下圖)，這是由于高溫時電解液的黏度低，離子傳質(zhì)快，極片的反應(yīng)活性高，電池才表現(xiàn)出較高的充放電容量。但是隨著在高溫下循環(huán)次數(shù)增多，電池內(nèi)電解液會出現(xiàn)較快分解，在電極表面生成厚而不均的鈍化膜[4]，電極材料結(jié)構(gòu)破壞，金屬離子溶出，導(dǎo)致容量衰減嚴(yán)重。
在低溫條件下(如-10℃)，電解液粘度增大，離子傳導(dǎo)速度變慢，與外電路電子遷移速度不匹配，電池出現(xiàn)嚴(yán)重極化，充放電容量出現(xiàn)急劇降低。尤其是在低溫充電的情況下，會出現(xiàn)從正極遷移過來的Li+來不及嵌入到負(fù)極的碳層層格中，在負(fù)極端形成鋰金屬結(jié)晶，導(dǎo)致電池容量降低，長時間低溫下充電會引發(fā)鋰枝晶刺穿隔膜引發(fā)短路[5]。
