哪些因素影響鋰離子電池的使用壽命
來源:寶鄂實業(yè)
2019-11-11 19:15
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1、水分
過多的水分會與正負極活性物質(zhì)發(fā)生副反應(yīng)、損壞其結(jié)構(gòu)進而影響循環(huán),一起水分過多也不利于SEI膜的形成,但在痕量的水分難以除去的一起,痕量的水也能夠必定程度上確保電芯的功能。
2、正負極壓實
正負極壓實過高,雖然能夠進步電芯的能量密度,可是也會必定程度上下降資料的循環(huán)功能,從理論來分析,壓實越大,相當(dāng)于對資料的結(jié)構(gòu)損壞越大,而資料的結(jié)構(gòu)是確保鋰離子電池能夠循環(huán)運用的根底;此外,正負極壓實較高的電芯難以確保較高的保液量,而保液量是電芯完結(jié)正常循環(huán)或更屢次的循環(huán)的根底。
3、測驗的客觀條件
測驗過程中的充放電倍率、截止電壓、充電截止電流、測驗中的過充過放、測驗房溫度、測驗過程中的俄然中止、測驗點與電芯的接觸內(nèi)阻等外界要素,都會或多或少影響循環(huán)功能測驗成果,別的,不同的資料對上述客觀要素的靈敏程度各不相同,一致測驗標(biāo)準(zhǔn)并且了解共性及重要資料的特性應(yīng)該就滿足日常工作運用了。
4、負極過量
負極過量的原因除了需求考慮首次不可逆容量的影響和涂布膜密度偏差之外,對循環(huán)功能的影響也是一個考量,關(guān)于鈷酸鋰加石墨系統(tǒng)而言,負極石墨成為循環(huán)過程中的“短板”一方較為常見,若負極過量不充足,電芯或許在循環(huán)前并不析鋰,可是循環(huán)幾百次后正極結(jié)構(gòu)改變甚微可是負極結(jié)構(gòu)被損壞嚴(yán)峻而無法徹底接納正極提供的鋰離子然后析鋰,形成容量過早下降。
5、涂布膜密度
單一變量的考慮膜密度對循環(huán)的影響幾乎是一個不或許的任務(wù),膜密度不一致要么帶來容量的差異、要么是電芯卷繞或疊片層數(shù)的差異,對同類型同容量同資料的電芯而言,下降膜密度相當(dāng)于添加一層或多層卷繞或疊片層數(shù),對應(yīng)添加的隔閡能夠吸收更多的電解液以確保循環(huán),考慮到更薄的膜密度能夠添加電芯的倍率功能、極片及裸電芯的烘烤除水也會簡單些,當(dāng)然太薄的膜密度涂布時的差錯或許更難控制,活性物質(zhì)中的大顆粒也或許會對涂布、滾壓形成負面影響,更多的層數(shù)意味著更多的箔材和隔閡,進而意味著更高的成本和更低的能量密度,所以,評估時也需求均衡考量。
6、資料種類
資料的挑選是影響鋰離子電池功能的第一要素,挑選了循環(huán)功能較差的資料,工藝再合理、制成再完善,電芯的循環(huán)也必定無法確保;挑選了較好的資料,即使后續(xù)制成有些許問題,循環(huán)功能也或許不會差的過于離譜,從資料視點來看,一個全電池的循環(huán)功能,是由正極與電解液匹配后的循環(huán)功能、負極與電解液匹配后的循環(huán)功能這兩者中,較差的一者來決定的,資料的循環(huán)功能較差,一方面或許是在循環(huán)過程中晶體結(jié)構(gòu)改變過快然后無法持續(xù)完結(jié)嵌鋰脫鋰,一方面或許是因為活性物質(zhì)與對應(yīng)電解液無法生成細密均勻的SEI膜形成活性物質(zhì)與電解液過早發(fā)生副反應(yīng)而使電解液過快耗費進而影響循環(huán)。在電芯設(shè)計時,若一極確認(rèn)選用循環(huán)功能較差的資料,則另一極無需挑選循環(huán)功能較好的資料,浪費。
7、電解液量
電解液量缺乏對循環(huán)產(chǎn)生影響主要有三個原因,一是注液量缺乏,二是雖然注液量充足可是老化時間不行或者正負極因為壓實過高等原因形成的浸液不充分,三是隨著循環(huán)電芯內(nèi)部電解液被耗費結(jié)束。第三點,正負極特別是負極與電解液的匹配性的微觀表現(xiàn)為細密且安穩(wěn)的SEI的形成,而右眼可見的表現(xiàn),既為循環(huán)過程中電解液的耗費速度,不完整的SEI膜一方面無法有用阻止負極與電解液發(fā)生副反應(yīng)然后耗費電解液,一方面在SEI膜有缺陷的部位會隨著循環(huán)的進行而重新生成SEI膜然后耗費可逆鋰源和電解液。不論是對循環(huán)成百甚至上千次的電芯還是關(guān)于幾十次既跳水的電芯,若循環(huán)前電解液充足而循環(huán)后電解液已經(jīng)耗費結(jié)束,則添加電解液保有量很或許就能夠必定程度上進步其循環(huán)功能。












