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鋰離子電池壽命的影響因素分析

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2019年04月09日  

循環(huán)性能對(duì)鋰離子電池的重要程度無(wú)需贅言;另外就宏觀來(lái)講,更長(zhǎng)的循環(huán)壽命意味著更少的資源消耗。因而,影響鋰離子電池循環(huán)性能的因素,是每一個(gè)與鋰電行業(yè)相關(guān)的人員都不得不考慮的問(wèn)題。以下文中列舉幾個(gè)可能影響到電池循環(huán)性能因素,供大家參考。

1、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(huán)性能較差的材料,工藝再合理、制成再完善,電芯的循環(huán)也必然無(wú)法保證;選擇了較好的材料,即使后續(xù)制成有些許問(wèn)題,循環(huán)性能也可能不會(huì)差的過(guò)于離譜(一次鈷酸鋰克發(fā)揮僅為135.5mAh/g左右且析鋰的電芯,1C雖然百余次跳水但是0.5C、500次90%以上;一次電芯拆開(kāi)后負(fù)極有黑色石墨顆粒的電芯,循環(huán)性能正常)。從材料角度來(lái)看,一個(gè)全電池的循環(huán)性能,是由正極與電解液匹配后的循環(huán)性能、負(fù)極與電解液匹配后的循環(huán)性能這兩者中,較差的一者來(lái)決定的。材料的循環(huán)性能較差,一方面可能是在循環(huán)過(guò)程中晶體結(jié)構(gòu)變化過(guò)快從而無(wú)法繼續(xù)完成嵌鋰脫鋰,一方面可能是由于活性物質(zhì)與對(duì)應(yīng)電解液無(wú)法生成致密均勻的SEI膜造成活性物質(zhì)與電解液過(guò)早發(fā)生副反應(yīng)而使電解液過(guò)快消耗進(jìn)而影響循環(huán)。在電芯設(shè)計(jì)時(shí),若一極確認(rèn)選用循環(huán)性能較差的材料,則另一極無(wú)需選擇循環(huán)性能較好的材料,浪費(fèi)。

2、正負(fù)極壓實(shí):正負(fù)極壓實(shí)過(guò)高,雖然可以提高電芯的能量密度,但是也會(huì)一定程度上降低材料的循環(huán)性能。從理論來(lái)分析,壓實(shí)越大,相當(dāng)于對(duì)材料的結(jié)構(gòu)破壞越大,而材料的結(jié)構(gòu)是保證鋰離子電池可以循環(huán)使用的基礎(chǔ);此外,正負(fù)極壓實(shí)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(huán)或更多次的循環(huán)的基礎(chǔ)。

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