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影響鋰離子電池循環壽命的七大要素

時間︰2014-02-14 瀏覽次數︰593

循環性能對鋰離子電池的重要程度無需贅言;另外就宏觀來講,更長的循環壽命意味著更少的資源消耗。因而,影響鋰離子電池循環性能的因素,是每一個與鋰電行業相關的人員都不得不考慮的問題。以下文中列舉幾個可能影響到電池循環性能因素,供大家參考。

 

鸿图彩票官网: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、制成再完善,電芯的循環也必然無法保證;選擇了較好的材料,即使後續制成有些許問題,循環性能也可能不會差的過于離譜(一次鈷酸鋰克發揮僅為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;一次電芯拆開後負極有黑色石墨顆粒的電芯,循環性能正常)。從材料角度來看,一個全電池的循環性能,是由正極與電解液匹配後的循環性能、負極與電解液匹配後的循環性能這兩者中,較差的一者來決定的。材料的循環性能較差,一方面可能是在循環過程中晶體結構變化過快從而無法繼續完成嵌鋰脫鋰,一方面可能是由于活性物質與對應電解液無法生成致密均勻的SEI膜造成活性物質與電解液過早發生副反應而使電解液過快消耗進而影響循環。在電芯設計時,若一極確認選用循環性能較差的材料,則另一極無需選擇循環性能較好的材料,浪費。

 

鸿图彩票在线登录:正負極壓實︰正負極壓實過高,雖然可以提高電芯的能量密度,但是也會一定程度上降低材料的循環性能。從理論來分析,壓實越大,相當于對材料的結構破壞越大,而材料的結構是保證鋰離子電池可以循環使用的基礎;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。

 

鸿图彩票网2018官网: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于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。可惜文武對這個方面的切身經驗幾乎為零,說不出太多的東西。大家有興趣可以搜一搜論壇里面關于這個話題的資料,還是不少的。

 

鸿图彩票登录:涂布膜密度︰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、要麼是電芯卷繞或疊片層數的差異。對同型號同容量同材料的電芯而言,降低膜密度相當于增加一層或多層卷繞或疊片層數,對應增加的隔膜可以吸收更多的電解液以保證循環。考慮到更薄的膜密度可以增加電芯的倍率性能、極片及裸電芯的烘烤除水也會容易些,當然太薄的膜密度涂布時的誤差可能更難控制,活性物質中的大顆粒也可能會對涂布、滾壓造成負面影響,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。


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