影響鋰電池壽命原因分析
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-09-02 21:46
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1、工作電壓窗對(duì)負(fù)SEI薄膜生長(zhǎng)的影響是，由于電化學(xué)窗口寬，正過(guò)渡金屬元素的溶解增強(qiáng)，溶解過(guò)渡金屬元素遷移到負(fù)極表面，加速了負(fù)電極過(guò)渡金屬薄膜的生長(zhǎng)。結(jié)果表明，負(fù)極動(dòng)力學(xué)條件加速了鋰的衰變，因此負(fù)極提前沉淀鋰，導(dǎo)致非線性衰減較早。
2、充放電倍率的影響
由于鋰離子電池的非線性衰減主要是由負(fù)極表面鋰金屬的沉淀引起的，因此充放電電流與鋰離子電池的非線性衰減的發(fā)生密切相關(guān)，影響最大關(guān)于電池的非線性衰減是電池的充電電流，以1C速率充電的電池幾乎從一開(kāi)始就顯示出非線性衰減的趨勢(shì)，但是如果我們將充電電流降低到0.5C，那么電池的時(shí)間節(jié)點(diǎn)就是非線性衰變將大大延遲。放電電流對(duì)電池非線性衰減的影響幾乎可以忽略不計(jì)。這主要是因?yàn)殡S著充電電流的增加，負(fù)極的極化也顯著增加，這導(dǎo)致鋰從負(fù)極中釋放的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。沉淀的多孔金屬金屬促進(jìn)電解質(zhì)的分解并加速。負(fù)極動(dòng)態(tài)性能的下降導(dǎo)致非線性衰變的早期發(fā)生。
3、溫度的影響
溫度對(duì)負(fù)電極的動(dòng)態(tài)特性有著非常重要的影響，因此溫度對(duì)電池非線性衰減發(fā)生的時(shí)間也有著重要的影響。
在35°C循環(huán)的電池最晚有一個(gè)非線性下降。如果我們把電池的電壓窗降低到3.17-4.11v，早期35°C和50°C周期的電池衰減率相對(duì)一致，但在壽命結(jié)束時(shí)循環(huán)在35°C的電池開(kāi)始呈現(xiàn)非線性下降。這主要是由于電池在低溫下的動(dòng)力學(xué)條件惡化，導(dǎo)致負(fù)極更容易被分析為鋰，從而加速了sei膜的生長(zhǎng)，導(dǎo)致負(fù)極動(dòng)力學(xué)條件進(jìn)一步惡化，導(dǎo)致早期鋰離子電池的非線性下降。
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