鋰電池為什么會壽命短呢？鋰電池鼓包？為啥？
來源：未知
2019-04-07 15:58
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美國科學(xué)家發(fā)表于最新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志的論文說，鋰離子電池中的鋰離子濃度會發(fā)生漲落變化，這解釋了鋰離子電池壽命變短的原因，并有望幫助開發(fā)充電更快、待機(jī)時間更久的電池。
由美國能源部布魯克黑文國家實驗室領(lǐng)導(dǎo)的一個研究團(tuán)隊近日發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電池產(chǎn)生電流時，若電池的電極是由納米粒子制成的，納米粒子部分區(qū)域里的鋰離子濃度會先上升，然后下降，而非此前一直認(rèn)為的濃度會持續(xù)增加。
晶格是晶體內(nèi)部的粒子按一定幾何圖形排列而成的結(jié)構(gòu)。鋰離子電池的工作原理是鋰離子在正負(fù)極晶格間移動，充電時，鋰離子從正極流到負(fù)極，放電時正相反。
“與海綿吸水類似，我們看到納米粒子里鋰離子的總濃度在不斷增加，”主持該研究的布魯克黑文國家實驗室可持續(xù)能源技術(shù)部科學(xué)家王馮說，“但與水不同，鋰離子會選擇性地從某些區(qū)域流出，這造成晶格間鋰離子濃度不一致。”
研究人員指出，鋰離子進(jìn)入晶格前，晶格的結(jié)構(gòu)很均勻，一旦鋰離子進(jìn)入，就會拉伸晶格，當(dāng)鋰離子流出時，晶格又收縮了。鋰離子的不均勻運(yùn)動可能造成持久性損害，原因是它使電池內(nèi)活性成分的結(jié)構(gòu)變形，并可能導(dǎo)致電池疲勞失效。
研究人員推測這種現(xiàn)象也可能發(fā)生在其他高性能電池的化學(xué)物質(zhì)中，該研究結(jié)果可有助于開發(fā)充電時間更短、待機(jī)時間更長的電池。 1、安全閥開閥壓力過高,或者是安全閥阻塞。當(dāng)體內(nèi)壓力增加到一定程度時閥門不能正常打開,在這種情況下勢必造成鼓包變形。
2、浮充電壓設(shè)得過高,充電電流大,導(dǎo)致正極板上O2析出加快,而來不及在負(fù)極復(fù)合,同時電池體內(nèi)的溫度上升也很快,在排氣不及,壓力達(dá)到一定時,使VRLA電池出現(xiàn)鼓包變形。
3、VRLA電池充電運(yùn)行中特別是在串聯(lián)電池組中,如果對電池組進(jìn)行過充電,若有品質(zhì)不良的電池常會出現(xiàn)內(nèi)部氣體復(fù)合不良等現(xiàn)象,從而出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象。
4、因VRLA電池屬于貧液式設(shè)計,對氣體的化合留有預(yù)留避道,而如果有”富液”現(xiàn)象,就會阻擋產(chǎn)生的O2擴(kuò)散到負(fù)極,降低O2的復(fù)合率,體內(nèi)壓力增大。
