為何鋰離子電池會衰變?

鋰離子電池是繼鎳鎘電池和鎳氫電池之后最快的二次電池。它的高能特性使它的未來看起來很光明。然而，鋰離子電池并不完美。最大的問題是充電和放電周期的穩(wěn)定性。本文總結(jié)分析了鋰離子電池容量衰減的可能原因，包括過充、電解液分化和自放電。

鋰離子電池在兩個電極之間具有不同的嵌入能量。為了獲得最佳的電池性能，兩個主電極的容量比應該保持在一個平衡值。

在鋰離子電池中，容量平衡表示正負質(zhì)量比，

即:伽馬m=m+/-=ΔxC-/ΔyC+

在C類型指電極的庫侖理論的能力,Δx,yΔ嵌入式分別指的是鋰離子的陰極和陽極化學計量數(shù)。由上式可知，南北極所需的質(zhì)量比分別取決于南北極相應的庫侖容量和可逆鋰離子的數(shù)量。

一般情況下，小質(zhì)量比導致負電極數(shù)據(jù)使用不完全;較大的質(zhì)量比可能是由于負極過充，存在安全隱患。總之，在最佳質(zhì)量比下，電池性能最佳。

關(guān)于吸氣的鋰離子電池系統(tǒng)，其容量平衡在循環(huán)周期內(nèi)沒有變化，而且每個循環(huán)的初始容量都是一定的值，但實際情況要復雜得多。任何攻擊或消耗鋰離子或電子的副用途都可能導致電池容量平衡的變化，一旦電池的容量平衡狀態(tài)發(fā)生攻擊變化，這種變化是不可逆轉(zhuǎn)的，并且可以通過多次循環(huán)累積，嚴重影響電池功能的攻擊。在鋰離子電池中，除鋰離子析出時的氧化還原反應外，還存在許多副反應，如電解液的分化、活性物質(zhì)的溶解、金屬鋰的積聚等