為何鋰電池容量降低
來源：寶鄂實業(yè)
2020-01-29 18:24
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1.陰極資料的結(jié)構(gòu)改動
正極資料是鋰離子電池的主要來歷。當(dāng)鋰離子從正極上去除時，為了保持資料的電中性狀況，金屬元素將不可避免地氧化到高氧化狀況，并伴隨著組分的改動。元件的轉(zhuǎn)變簡單導(dǎo)致相搬運和體相結(jié)構(gòu)的改動，電極資料的相變會引起晶格參數(shù)和晶格失配的改動，誘導(dǎo)應(yīng)力會導(dǎo)致資料的晶粒開裂和裂紋擴(kuò)展，導(dǎo)致資料結(jié)構(gòu)的機(jī)械損傷，然后導(dǎo)致鋰電池電化學(xué)功能的闌珊。"-。
2.負(fù)極資料的結(jié)構(gòu)
碳資料和鈦酸鋰是商用鋰電池的常用資料。本文選用典型的負(fù)極石墨進(jìn)行分析。鋰電池容量的衰減是首次出現(xiàn)在構(gòu)成階段，其間SEI在負(fù)極外表消耗了一些鋰離子。
隨著鋰電池的運用，石墨結(jié)構(gòu)的改動也會導(dǎo)致電池容量的下降，發(fā)現(xiàn)盡管循環(huán)碳資料保持了石墨的描摹和結(jié)構(gòu)，但碳資料的晶面半高和寬度增大，導(dǎo)致c軸方向晶粒尺寸的減小，晶體結(jié)構(gòu)的改動導(dǎo)致碳資料的開裂，破壞了負(fù)極外表的SEI膜，促進(jìn)了SEI膜的修復(fù)，SEI薄膜的過度生長消耗了活性鋰，導(dǎo)致鋰電池容量的不可逆衰減。
3.電解液的氧化分化
電解液的功能對鋰電池的比容量、壽數(shù)、充放電功能、工作溫度范圍和安全功能有著顯著的影響。電解液主要包含溶劑、電解質(zhì)和添加劑三部分，溶劑和電解質(zhì)的分化會導(dǎo)致電池容量的丟失，電解液的分化和副反響是鋰電池容量衰減的主要要素。隨著鋰電池的再循環(huán)，電解液的分化和與正負(fù)電極資料的界面反響都會導(dǎo)致容量衰減，不管運用何種正負(fù)電極資料或工藝。
4.快速充放電
快速充電時，電流密度過大，負(fù)極嚴(yán)峻極化，鋰電池沉積更加顯著，使銅箔在銅箔與碳活性物質(zhì)的交界處發(fā)作脆性，簡單發(fā)生裂紋，鐵芯的自發(fā)環(huán)繞遭到固定空間的約束，銅箔不能自由延伸發(fā)生壓力。在壓力作用下，因為膨脹空間不夠，銅箔開裂，原有裂紋分散長大。
5.長期深部充放電
放電應(yīng)搬運到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，一是電解液過易揮發(fā)，二是鋰電池負(fù)極過度反響會引起其介電膜的改動，導(dǎo)致脫層能力下降，導(dǎo)致容量永久喪失。
充電主要從電壓穩(wěn)定和夜間電網(wǎng)電壓升高，已中止充電器，電壓升高，會導(dǎo)致電池充電過高，導(dǎo)致正極資料結(jié)構(gòu)改動，容量丟失，分化和氧開釋，電解質(zhì)嚴(yán)峻氧化反響，然后燃燒爆炸；電解質(zhì)有機(jī)溶劑/電解質(zhì)鋰鹽分化；負(fù)極鋰過放電可能導(dǎo)致負(fù)銅捕收劑溶解，正極構(gòu)成銅枝晶。
6.溫度系數(shù)
溫度無疑是影響鋰電池壽數(shù)的關(guān)鍵要素之一。過高或過低的溫度會導(dǎo)致活性鋰離子含量的下降，然后下降鋰電池的壽數(shù)。
