影響鋰離子電池循環性能的七大因素
發布時間:2014-09-05 責任編輯:echolady
【導讀】鋰離子電池被廣泛關注,生活中很多的電子產品都與鋰離子電池有著密切的聯係,例如手機、平板、筆(bi)記(ji)本(ben)等(deng)等(deng)。電(dian)池(chi)的(de)續(xu)航(hang)能(neng)力(li)一(yi)直(zhi)是(shi)企(qi)業(ye)及(ji)相(xiang)關(guan)行(xing)業(ye)關(guan)注(zhu)的(de)重(zhong)點(dian)。循(xun)環(huan)性(xing)能(neng)對(dui)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)有(you)著(zhe)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong),宏(hong)觀(guan)的(de)說(shuo),循(xun)環(huan)壽(shou)命(ming)越(yue)長(chang)資(zi)源(yuan)消(xiao)耗(hao)越(yue)少(shao)。
1、水分
過多的水分會與正負極活性物質發生副反應、破壞其結構進而影響循環,同時水分過多也不利於SEI膜的形成,但在痕量的水分難以除去的同時,痕量的水也可以一定程度上保證電芯的性能。
2、正負極壓實
zhengfujiyashiguogao,suirankeyitigaodianxindenengliangmidu,danshiyehuiyidingchengdushangjiangdicailiaodexunhuanxingneng,conglilunlaifenxi,yashiyueda,xiangdangyuduicailiaodejiegoupohuaiyueda,ercailiaodejiegoushibaozhenglilizidianchikeyixunhuanshiyongdejichu;此外,正負極壓實較高的電芯難以保證較高的保液量,而保液量是電芯完成正常循環或更多次的循環的基礎。
3、測試的客觀條件
測試過程中的充放電倍率、截止電壓、充電截止電流、測試中的過充過放、測試房溫度、測試過程中的突然中斷、ceshidianyudianxindejiechuneizudengwaijieyinsu,douhuihuoduohuoshaoyingxiangxunhuanxingnengceshijieguo,lingwai,butongdecailiaoduishangshukeguanyinsudeminganchengdugebuxiangtong,tongyiceshibiaozhunbingqielejiegongxingjizhongyaocailiaodetexingyinggaijiuzugourichanggongzuoshiyongle。
4、負極過量
負fu極ji過guo量liang的de原yuan因yin除chu了le需xu要yao考kao慮lv首shou次ci不bu可ke逆ni容rong量liang的de影ying響xiang和he塗tu布bu膜mo密mi度du偏pian差cha之zhi外wai,對dui循xun環huan性xing能neng的de影ying響xiang也ye是shi一yi個ge考kao量liang,對dui於yu鈷gu酸suan鋰li加jia石shi墨mo體ti係xi而er言yan,負fu極ji石shi墨mo成cheng為wei循xun環huan過guo程cheng中zhong的de“短板”yifangjiaoweichangjian,ruofujiguoliangbuchongzu,dianxinkenengzaixunhuanqianbingbuxili,danshixunhuanjibaicihouzhengjijiegoubianhuashenweidanshifujijiegoubeipohuaiyanzhongerwufawanquanjieshouzhengjitigongdelilizicongerxili,zaochengrongliangguozaoxiajiang。
5、塗布膜密度
單一變量的考慮膜密度對循環的影響幾乎是一個不可能的任務,膜密度不一致要麼帶來容量的差異、要(yao)麼(me)是(shi)電(dian)芯(xin)卷(juan)繞(rao)或(huo)疊(die)片(pian)層(ceng)數(shu)的(de)差(cha)異(yi),對(dui)同(tong)型(xing)號(hao)同(tong)容(rong)量(liang)同(tong)材(cai)料(liao)的(de)電(dian)芯(xin)而(er)言(yan),降(jiang)低(di)膜(mo)密(mi)度(du)相(xiang)當(dang)於(yu)增(zeng)加(jia)一(yi)層(ceng)或(huo)多(duo)層(ceng)卷(juan)繞(rao)或(huo)疊(die)片(pian)層(ceng)數(shu),對(dui)應(ying)增(zeng)加(jia)的(de)隔(ge)膜(mo)可(ke)以(yi)吸(xi)收(shou)更(geng)多(duo)的(de)電(dian)解(jie)液(ye)以(yi)保(bao)證(zheng)循(xun)環(huan),考(kao)慮(lv)到(dao)更(geng)薄(bo)的(de)膜(mo)密(mi)度(du)可(ke)以(yi)增(zeng)加(jia)電(dian)芯(xin)的(de)倍(bei)率(lv)性(xing)能(neng)、極片及裸電芯的烘烤除水也會容易些,當然太薄的膜密度塗布時的誤差可能更難控製,活性物質中的大顆粒也可能會對塗布、滾壓造成負麵影響,更多的層數意味著更多的箔材和隔膜,進而意味著更高的成本和更低的能量密度,所以,評估時也需要均衡考量。
6、材料種類
材料的選擇是影響鋰離子電池性能的第一要素,選擇了循環性能較差的材料,工藝再合理、製成再完善,電芯的循環也必然無法保證;選xuan擇ze了le較jiao好hao的de材cai料liao,即ji使shi後hou續xu製zhi成cheng有you些xie許xu問wen題ti,循xun環huan性xing能neng也ye可ke能neng不bu會hui差cha的de過guo於yu離li譜pu,從cong材cai料liao角jiao度du來lai看kan,一yi個ge全quan電dian池chi的de循xun環huan性xing能neng,是shi由you正zheng極ji與yu電dian解jie液ye匹pi配pei後hou的de循xun環huan性xing能neng、fujiyudianjieyepipeihoudexunhuanxingnengzheliangzhezhong,jiaochadeyizhelaijuedingde,cailiaodexunhuanxingnengjiaocha,yifangmiankenengshizaixunhuanguochengzhongjingtijiegoubianhuaguokuaicongerwufajixuwanchengqianlituoli,yifangmiankenengshiyouyuhuoxingwuzhiyuduiyingdianjieyewufashengchengzhimijunyundeSEI膜(mo)造(zao)成(cheng)活(huo)性(xing)物(wu)質(zhi)與(yu)電(dian)解(jie)液(ye)過(guo)早(zao)發(fa)生(sheng)副(fu)反(fan)應(ying)而(er)使(shi)電(dian)解(jie)液(ye)過(guo)快(kuai)消(xiao)耗(hao)進(jin)而(er)影(ying)響(xiang)循(xun)環(huan)。在(zai)電(dian)芯(xin)設(she)計(ji)時(shi),若(ruo)一(yi)極(ji)確(que)認(ren)選(xuan)用(yong)循(xun)環(huan)性(xing)能(neng)較(jiao)差(cha)的(de)材(cai)料(liao),則(ze)另(ling)一(yi)極(ji)無(wu)需(xu)選(xuan)擇(ze)循(xun)環(huan)性(xing)能(neng)較(jiao)好(hao)的(de)材(cai)料(liao),浪(lang)費(fei)。
7、電解液量
電(dian)解(jie)液(ye)量(liang)不(bu)足(zu)對(dui)循(xun)環(huan)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)主(zhu)要(yao)有(you)三(san)個(ge)原(yuan)因(yin),一(yi)是(shi)注(zhu)液(ye)量(liang)不(bu)足(zu),二(er)是(shi)雖(sui)然(ran)注(zhu)液(ye)量(liang)充(chong)足(zu)但(dan)是(shi)老(lao)化(hua)時(shi)間(jian)不(bu)夠(gou)或(huo)者(zhe)正(zheng)負(fu)極(ji)由(you)於(yu)壓(ya)實(shi)過(guo)高(gao)等(deng)原(yuan)因(yin)造(zao)成(cheng)的(de)浸(jin)液(ye)不(bu)充(chong)分(fen),三(san)是(shi)隨(sui)著(zhe)循(xun)環(huan)電(dian)芯(xin)內(nei)部(bu)電(dian)解(jie)液(ye)被(bei)消(xiao)耗(hao)完(wan)畢(bi)。第(di)三(san)點(dian),正(zheng)負(fu)極(ji)特(te)別(bie)是(shi)負(fu)極(ji)與(yu)電(dian)解(jie)液(ye)的(de)匹(pi)配(pei)性(xing)的(de)微(wei)觀(guan)表(biao)現(xian)為(wei)致(zhi)密(mi)且(qie)穩(wen)定(ding)的(de)SEI的形成,而右眼可見的表現,既為循環過程中電解液的消耗速度,不完整的SEI膜一方麵無法有效阻止負極與電解液發生副反應從而消耗電解液,一方麵在SEI膜有缺陷的部位會隨著循環的進行而重新生成SEImocongerxiaohaokeniliyuanhedianjieye。bulunshiduixunhuanchengbaishenzhishangqiancidedianxinhaishiduiyujishicijitiaoshuidedianxin,ruoxunhuanqiandianjieyechongzuerxunhuanhoudianjieyeyijingxiaohaowanbi,zezengjiadianjieyebaoyoulianghenkenengjiukeyiyidingchengdushangtigaoqixunhuanxingneng。
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