預鋰化對鋰離子電池貯存壽命有哪些影響
來源:寶鄂實業(yè)
2020-11-05 13:42
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鋰電池在高荷電態(tài)下長期貯存,容量損失分為兩種:一種為可逆容量損失,這種損失通過充電可以恢復,一般取決于原材料設計以及電池制作工藝,通過選用本征自放電率較低的原材料,嚴格控制加工過程的水分、多余物是可以大幅降低可逆容量損失的;另一種是不可逆容量損失,這種損失不可恢復,主要來源于副反應、活性物質脫落、結構變化等,其中負極造成的不可逆容量損失占絕大部分。
預化成工藝是一種電化學預鋰化方法,該方法操作簡單、可以精確控制預鋰化量,提高電池首次效率。通過負極預化成,人為補充負極活性鋰,使電池充滿電后負極的活性鋰大于正極鋰需求量,即使負極存在一定的容量損失,但仍然足以滿足正極的全部需求,通過這種方法預期可以大幅降低電池的容量損失,提升貯存壽命。
(1)預鋰化軟包貯存電池6個月容量保持率99.4%,遠高于對比電池的94.2%,循環(huán)300次容量無衰減,而對比電池僅為96.9%。
(2)為了防止預鋰化的負極析鋰,需要精確預鋰化的量與負極過量比,并通過三電極等方式監(jiān)測負極電位區(qū)間,確保處于合理的充放電區(qū)間,以保證電池的循環(huán)壽命。
(3)過多的預鋰化量需要負極過量比加大,會導致負極面密度過大影響電池的倍率性能。
(4)在軟包貯存電池設計基礎上進行了18650電池的研制,同樣采用預鋰化處理工藝,并進行了倍率、貯存性能及循環(huán)性能的全面評估,再次驗證了預鋰化對提升電池貯存壽命有顯著效果。
未來,對預鋰化對鋰離子電池貯存壽命的影響進行進一步深入研究,探究預鋰化量、負極過量比、預鋰化工藝等對電池性能的影響。
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