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影响锂离子电池循环的几个因素 

发布时间:2018/05/04

  循环性能对锂离子电池的重要水平无需赘言;别的就宏观来讲,更长的循环寿命意味着更少的资源斲丧。因而,影响锂离子电池循环性能的因素,是每一个与锂电行业相干的职员都不得不思量的题目。以下枚举几个大概影响到电池循环性能因素,供参考。
  质料种类:质料的选择是影响锂离子电池性能的第一要素。选择了循环性能较差的质料,工艺再公道、制成再美满,电芯的循环也一定无法包管;选择了较好的质料,纵然后续制成有些许题目,循环性能也大概不会差的过于离谱(一次钴酸锂克发挥仅为135.5mAh/g左右且析锂的电芯,1C固然百余次跳水但是0.5C、500次90%以上;一次电芯拆开后负极有玄色石墨颗粒的电芯,循环性能正常)。从质料角度来看,一个全电池的循环性能,是由正极与电解液立室后的循环性能、负极与电解液立室后的循环性能这两者中,较差的一者来决定的。质料的循环性能较差,一方面大概是在循环历程中晶体布局变革过快从而无法继承完成嵌锂脱锂,一方面大概是由于活性物质与对应电解液无法天生致密匀称的SEI膜造成活性物质与电解液过早产生副反响而使电解液过快斲丧进而影响循环。在电芯计划时,若一极确认选用循环性能较差的质料,则另一极无需选择循环性能较好的质料,浪费。
  正负极压实:正负极压实过高,固然可以进步电芯的能量密度,但是也会肯定水平上低落质料的循环性能。从理论来阐发,压实越大,相称于对质料的布局粉碎越大,而质料的布局是包管锂离子电池可以循环利用的底子;别的,正负极压实较高的电芯难以包管较高的保液量,而保液量是电芯完成正常循环或更多次的循环的底子。
  水分:过多的水分会与正负极活性物质产生副反响、粉碎其布局进而影响循环,同时水分过多也倒霉于SEI膜的形成。但在痕量的水分难以撤除的同时,痕量的水也可以肯定水平上包管电芯的性能。惋惜文武对这个方面的亲身履历险些为零,说不出太多的工具。各人有兴趣可以搜一搜论坛内里关于这个话题的资料,照旧不少的。
  涂布膜密度:单一变量的思量膜密度对循环的影响险些是一个不大概的使命。膜密度差别等要么带来容量的差别、要么是电芯卷绕或叠片层数的差别。对同型号同容量同质料的电芯而言,低落膜密度相称于增长一层或多层卷绕或叠片层数,对应增长的隔阂可以吸取更多的电解液以包管循环。思量到更薄的膜密度可以增长电芯的倍任性能、极片及裸电芯的烘烤除水也会容易些,固然太薄的膜密度涂布时的偏差大概更难控制,活性物质中的大颗粒也大概会对涂布、滚压造成负面影响,更多的层数意味着更多的箔材和隔阂,进而意味着更高的本钱和更低的能量密度。以是,评估时也必要平衡考量。
  负极过量:负极过量的缘故原由除了必要思量初次不行逆容量的影响和涂布膜密度偏差之外,对循环性能的影响也是一个考量。对付钴酸锂加石墨体系而言,负极石墨成为循环历程中的“短板”一方较为常见。若负极过量不充足,电芯大概在循环前并不析锂,但是循环几百次后正极布局变革甚微但是负极布局被粉碎严峻而无法完全吸收正极提供的锂离子从而析锂,造成容量过早降落。
  电解液量:电解液量不敷对循环产生影响重要有三个缘故原由,一是注液量不敷,二是固然注液量充足但是老化时间不敷大概正负极由于压实过高等缘故原由造成的浸液不充实,三是随着循环电芯内部电解液被斲丧完毕。注液量不敷和保液量不敷文武之前写过《电解液缺失对电芯性能的影响》因而不再赘述。对第三点,正负极分外是负极与电解液的立室性的微观体现为致密且稳固的SEI的形成,而右眼可见的体现,既为循环历程中电解液的斲丧速率。不完备的SEI膜一方面无法有用制止负极与电解液产生副反响从而斲丧电解液,一方面在SEI膜有缺陷的部位会随着循环的举行而重新天生SEI膜从而斲丧可逆锂源和电解液。岂论是对循环成百乃至上千次的电芯照旧对付几十次既跳水的电芯,若循环前电解液充足而循环后电解液已经斲丧完毕,则增长电解液保有量很大概就可以肯定水平上进步其循环性能。

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