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什么因素影响锂离子电池循环性能

钜大LARGE  |  点击量:793次  |  2020年11月09日  

1、水分


过多的水分会与正负极活性物质发生副反应、损坏其结构然后影响循环,一同水分过多也不利于SEI膜的构成,但在痕量的水分难以除去的一同,痕量的水也可以必定程度上保证电芯的功用。


2、正负极压实


正负极压实过高,虽然可以进步电芯的能量密度,但是也会必定程度上下降材料的循环功用,从理论来分析,压实越大,相当于对材料的结构损坏越大,而材料的结构是保证锂离子电池可以循环运用的基础;此外,正负极压实较高的电芯难以保证较高的保液量,而保液量是电芯完结正常循环或更屡次的循环的基础。


3、检验的客观条件


检验过程中的充放电倍率、截止电压、充电截止电流、检验中的过充过放、检验房温度、检验过程中的忽然中断、检验点与电芯的接触内阻等外界要素,都会或多或少影响循环功用检验成果,别的,不同的材料对上述客观要素的灵敏程度各不相同,一致检验规范并且了解共性及重要材料的特性应该就满足日常作业运用了。


4、负极过量


负极过量的原因除了需求考虑初次不可逆容量的影响和涂布膜密度误差之外,对循环功用的影响也是一个考量,有关钴酸锂加石墨系统而言,负极石墨成为循环过程中的短板一方较为常见,若负极过量不满足,电芯或许在循环前并不析锂,但是循环几百次后正极结构改变甚微但是负极结构被损坏严重而无法彻底接收正极供给的锂离子然后析锂,构成容量过早下降。


5、涂布膜密度


单一变量的考虑膜密度对循环的影响几乎是一个不或许的任务,膜密度不一致要么带来容量的差异、要么是电芯卷绕或叠片层数的差异,对同型号同容量同材料的电芯而言,下降膜密度相当于新增一层或多层卷绕或叠片层数,对应新增的隔膜可以吸收更多的电解液以保证循环,考虑到更薄的膜密度可以新增电芯的倍率功用、极片及裸电芯的烘烤除水也会简单些,当然太薄的膜密度涂布时的误差或许更难控制,活性物质中的大颗粒也或许会对涂布、滚压构成负面影响,更多的层数意味着更多的箔材和隔膜,然后意味着更高的本钱和更低的能量密度,所以,评价时也需求均衡考量。


6、材料品种


材料的选择是影响锂离子电池功用的榜首要素,选择了循环功用较差的材料,工艺再合理、制成再完善,电芯的循环也必定无法保证;选择了较好的材料,即便后续制成有少量问题,循环功用也或许不会差的过于离谱,从材料视点来看,一个全电池的循环功用,是由正极与电解液匹配后的循环功用、负极与电解液匹配后的循环功用这两者中,较差的一者来决定的,材料的循环功用较差,一方面或许是在循环过程中晶体结构改变过快然后无法继续完结嵌锂脱锂,一方面或许是由于活性物质与对应电解液无法生成细密均匀的SEI膜构成活性物质与电解液过早发生副反应而使电解液过快消耗然后影响循环。在电芯设计时,若一极确认选用循环功用较差的材料,则另一极无需选择循环功用较好的材料,糟蹋。


7、电解液量


电解液量缺乏对循环出现影响重要有三个原因,一是注液量缺乏,二是虽然注液量满足但是老化时间不可或许正负极由于压实过高档原因构成的浸液不充分,三是跟着循环电芯内部电解液被消耗完毕。第三点,正负极特别是负极与电解液的匹配性的微观体现为细密且安稳的SEI的构成,而右眼可见的体现,既为循环过程中电解液的消耗速度,不完整的SEI膜一方面无法有效阻挠负极与电解液发生副反应然后消耗电解液,一方面在SEI膜有缺点的部位会跟着循环的进行而重新生成SEI膜然后消耗可逆锂源和电解液。不论是对循环成百乃至上千次的电芯仍是有关几十次既跳水的电芯,若循环前电解液满足而循环后电解液现已消耗完毕,则新增电解液保有量很或许就可以必定程度上进步其循环功用


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