為什么低溫對鋰電池造成的損害是不可逆的?
來源：寶鄂實業(yè)
2020-04-01 15:15
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為什么低溫對鋰電池造成的損害是不可逆的?
按以下順序進(jìn)行注釋。
1. 為什么鋰離子電池這么冷?
2. 低溫鋰離子電池的不可逆容量損耗——低溫老化機理
3.固態(tài)電解質(zhì)能在低溫下處理不可逆損耗嗎?
(為了方便直接獲取參考源，在每一節(jié)的末尾都列出了相應(yīng)的參考文獻(xiàn))
1. 為什么鋰離子電池這么冷?
我們首先需要確定兩個問題:
鋰離子電池是一個雜亂的電化學(xué)系統(tǒng)?？纯春铣蓴?shù)據(jù):
固體數(shù)據(jù):過渡金屬氧化物正數(shù)據(jù)、石墨負(fù)數(shù)據(jù)、光纖間隙等。
液體信息:有機電解質(zhì)(包括鋰鹽、溶劑等添加劑)等。
2. 鋰離子電池的工作原理包括兩個基本過程:帶電粒子的傳質(zhì)過程和電化學(xué)反應(yīng)。
因此，我們發(fā)現(xiàn)鋰離子電池的數(shù)據(jù)和過程都會受到溫度的影響
固體數(shù)據(jù)無法逃脫“熱脹冷縮”的束縛(離子不易嵌入，不易逃逸，不易通過縫隙);
液體數(shù)據(jù)不能脫離低溫粘度增加甚至凝結(jié)的命運(離子“不能運行”);
帶電粒子的傳質(zhì)速率和電化學(xué)反應(yīng)速率必須降低。
在低溫條件下，鋰離子電池各部件的兼容性會受到影響。
因此，在面對低溫環(huán)境時，鋰離子電池將會多么“脆弱”。“塔努斯”鋰離子電池工作時抵抗更大的阻力(增加的阻力)，工作效率也會下降(實踐能力敏捷下降)，如果被迫太近(大電流充放電)，阻力變大，容量下降得更快。
低溫鋰離子電池的不可逆容量損失——低溫老化機理
鋰離子電池“冷”，意味著低溫不僅會降低鋰離子電池的工作效率，還會對鋰離子電池的數(shù)據(jù)造成或多或少的損害。就像人的身體一樣，感冒或發(fā)燒會造成細(xì)胞損傷，只有身體有自己的系統(tǒng)來修復(fù)和替換受損的細(xì)胞。但是鋰離子電池卻沒有這樣的天賦。與電池中的可逆電化學(xué)反應(yīng)不同，“不可逆損傷”的主要問題可分為數(shù)據(jù)的不可逆結(jié)構(gòu)損傷和活性材料(特別是循環(huán)鋰)的永久性損傷。
1. 我們可能會有這樣一個問題:低溫是否會導(dǎo)致鋰離子電池在不使用期間發(fā)生不可逆的損耗?
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鋰離子電池的老化機理主要分為日歷老化和循環(huán)老化兩種。日歷老化是指靜態(tài)非經(jīng)營性貯存期間的老化。它主要受溫度和SOC(鋰離子存儲在負(fù)石墨):在高溫度和SOC,電極/電解質(zhì)界面的穩(wěn)定性降低,和副作用增加——積極金屬離子的溶解,氧進(jìn)化,電解質(zhì)分化,SEI -表面增厚。
因此，低溫在某種程度上可以保持日歷的老化。也就是說，在不使用期間，如果不評論機械損傷所造成的冷應(yīng)力(熱膨脹和冷收縮)，低溫條件本身，就不是鋰離子電池不可逆的損耗。
換句話說，低溫下鋰離子電池的老化主要是由動態(tài)充放電過程形成的循環(huán)老化引起的。
