導(dǎo)致鋰離子電池性能下降的原因
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-01-21 23:33
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鋰離子電池性能下降的原因
電解質(zhì)通常是穩(wěn)定的，但鋰離子電池是特殊的。在陽(yáng)極上形成的鈍化膜稱為固體電解質(zhì)界面(SEI)。這一層將正極和負(fù)極分開(kāi)，但允許離子像分離器一樣通過(guò)?；旧?，一個(gè)SEI層必須形成的電池工作。這種薄膜穩(wěn)定了系統(tǒng)，使鋰離子電池的使用壽命更長(zhǎng)，但同時(shí)也降低了容量。電解液氧化也發(fā)生在陰極，永久降低容量。
為了防止膜變得太硬，添加劑與電解液混合在一起形成SEI層。當(dāng)他們被評(píng)估時(shí)，很難追蹤他們的存在。這使得專利添加劑成為商業(yè)秘密，包括它們的組成和用途。添加劑為碳酸乙烯(VC)。該化學(xué)物質(zhì)提高了鋰離子的循環(huán)壽命，特別是在較高的溫度下，并具有較低的內(nèi)阻，取決于使用和壽命。VC還能在陽(yáng)極上保持穩(wěn)定的SEI膜，而不會(huì)出現(xiàn)電解液氧化對(duì)陰極的副作用。這是一個(gè)大秘密，學(xué)術(shù)界和研究據(jù)說(shuō)落后于電池制造商的知識(shí)和添加劑的選擇。
對(duì)于大多數(shù)商用鋰離子電池，SEI層在電池溫度為75-90°C(167-194°F)時(shí)就會(huì)分解。電池的類型和充電狀態(tài)(SoC)會(huì)影響電池在高溫下的損壞。沒(méi)有適當(dāng)?shù)睦鋮s，可能會(huì)發(fā)生自熱行為，導(dǎo)致熱失控。對(duì)18650電池的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明，熱事件可能需要兩天時(shí)間才能完成。鋰離子電解質(zhì)的可燃性也是一個(gè)問(wèn)題，通過(guò)添加助劑或開(kāi)發(fā)非有機(jī)離子液體制備不燃或還原的可燃性電解質(zhì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。研究了鋰離子在低溫下的工作。
液體電解質(zhì)干燥或緩慢轉(zhuǎn)化為固體電解質(zhì)是另一個(gè)降低鋰離子性能的老化事件。當(dāng)電解質(zhì)流失而電池沒(méi)電時(shí)，電解質(zhì)的流動(dòng)性是另一個(gè)與電池化學(xué)有關(guān)的健康指標(biāo)。
