鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2021年03月31日
影響鋰離子電池組循環(huán)壽命的因素分析
1.設(shè)計(jì)制造工藝
材料的選擇是電池設(shè)計(jì)中最重要的因素。不同的材料有不同的性能特點(diǎn),開(kāi)發(fā)的電池性能也不同。正負(fù)材料匹配良好的循環(huán)性能,電池的循環(huán)壽命長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō),在設(shè)計(jì)和裝配過(guò)程中,一般要求負(fù)極相關(guān)于正極的容量要過(guò)大。假如不過(guò)量,負(fù)極在充電過(guò)程中會(huì)析出鋰,形成鋰枝晶,從而影響安全性。負(fù)極相關(guān)于正極太多,正極可能會(huì)過(guò)度譫妄,造成結(jié)構(gòu)崩潰。
單位體積或單位質(zhì)量電池釋放的能量量。
假如是單位體積,即體積能量密度(Wh/L),很多地方直接稱為能量密度;
假如是單位質(zhì)量,它是質(zhì)量能量密度(Wh/kg),在許多地方也被稱為雙能。
假如鋰離子電池重300g,額定功率為3.7V,容量為10Ah,其比功率為123Wh/kg
電解液的種類和注入的液體量也影響電池的壽命。鋰離子電池組的制造工藝包括:正負(fù)配料、涂布、生產(chǎn)、纏繞、外殼、注液、密封、成型等。在電池制造工藝中,每一步的工藝流程都是非常嚴(yán)格的。任何過(guò)程沒(méi)有得到很好的控制都可能影響電池循環(huán)的性能。
2、鋰離子電池材料老化下降
鋰離子電池組的充放電循環(huán)是鋰離子通過(guò)電解液在正極和負(fù)極材料之間進(jìn)行拆解和來(lái)回移動(dòng)的過(guò)程。在鋰離子電池組的循環(huán)過(guò)程中,除了正負(fù)極的氧化還原反應(yīng)外,還有許多副反應(yīng)。假如能將鋰離子電池的副反應(yīng)降低到一個(gè)較低的水平,使鋰離子通過(guò)電解液始終平穩(wěn)地在正極材料和負(fù)極材料之間往返,就可以新增鋰離子電池的循環(huán)壽命。
正負(fù)集電極的性能也會(huì)影響電池的容量和循環(huán)壽命。鋁和銅常用作鋰離子電池組正負(fù)電極的集電極材料。兩者都是易腐蝕的金屬材料。集電極被腐蝕后,鈍化膜、附著力差、局部腐蝕(點(diǎn)蝕)、全腐蝕都會(huì)新增電池內(nèi)阻,導(dǎo)致容量損失,放電效率降低。通過(guò)酸堿腐蝕和導(dǎo)電涂層可提高附著力和耐腐蝕性。
3.充放電系統(tǒng)在循環(huán)過(guò)程中
鋰離子電池組的使用過(guò)程就是充放電循環(huán)的過(guò)程。充放電系統(tǒng),如充放電電流的大小、充放電截止電壓的選擇以及充放電方式的采用,對(duì)鋰離子電池的循環(huán)壽命也有非常重要的影響。盲目新增電池的工作電流,新增充電截止電壓,降低放電截止電壓,會(huì)降低鋰離子電池組的性能。
不同電化學(xué)系統(tǒng)的鋰離子電池有不同的充放電截止電壓。鋰離子電池在充電過(guò)程中,超過(guò)充電截止電壓就會(huì)發(fā)生過(guò)充。當(dāng)鋰離子電池過(guò)充時(shí),來(lái)自正極的多余鋰離子將沉積或嵌入負(fù)極。所沉積的活性鋰容易與溶劑發(fā)生反應(yīng)并放熱,從而提高電池溫度。當(dāng)鋰離子電池的放電電壓低于放電截止電壓時(shí),就會(huì)發(fā)生過(guò)放電。
在過(guò)放電的過(guò)程中,鋰離子會(huì)從負(fù)極被過(guò)度去除,很難嵌入到下一個(gè)電荷中。鋰離子電池在過(guò)放電后的循環(huán)中,放電容量和充放電效率大大降低。此外,鋰離子電池在高電流條件下很可能熔化,設(shè)備部件也可能損壞。
上一篇:鋰離子電池陶瓷隔閡有什么用處?










