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影响锂电池循环寿命的因素分析

编辑来源: 美克能源       发布时间: 2021-11-25
导读:材料的选择是影响锂电池性能的第一要素。材料的循环性能较差,一方面可能是在循环过程中晶体结构变化过快从而无法继续完成嵌锂脱锂,一方面可能是由于活性物质与对应电解液无法生成致密均匀的SEI膜造成活性物质与电解液过早发生副反应而使电解液过快消耗进而影响循环。

1、材料种类

材料的选择是影响锂电池性能的第一要素。材料的循环性能较差,一方面可能是在循环过程中晶体结构变化过快从而无法继续完成嵌锂脱锂,一方面可能是由于活性物质与对应电解液无法生成致密均匀的SEI膜造成活性物质与电解液过早发生副反应而使电解液过快消耗进而影响循环。

2、正负极压实

正负极压实过高,虽然可以提高锂电芯的能量密度,但是也会一定程度上降低材料的循环性能。从理论来分析,压实越大,相当于对材料的结构破坏越大。

3、水分

过多的水分会导致锂电池与正负极活性物质发生副反应、破坏其结构进而影响循环,同时水分过多也不利于SEI膜的形成。

4、涂布膜密度

膜密度不一致要么带来容量的差异、要么是电芯卷绕或叠片层数的差异。对同型号同容量同材料的锂电池而言,降低膜密度相当于增加一层或多层卷绕或叠片层数,对应增加的隔膜可以吸取更多的电解液以保证循环。

⒌负极过量

若负极过量不充足,锂电池可能在循环前并不析锂,但是循环几百次后正极结构变化甚微但是负极结构被破坏严重而无法完全接收正极提供的锂离子从而析锂,造成容量过早下降。

6、电解液量

电解液量不足对锂电池循环寿命产生影响主要有三个原因,一是注液量不足,二是虽然注液量充足但是老化时间不够或者正负极由于压实过高等原因造成的浸液不充分,三是随着循环电芯内部电解液被消耗完毕。

7、使用环境

锂电池的使用环境虽然很广泛,但是还是有要求的,锂离子电池对于温度是极其敏感的,如果长期处于冰点以下使用,可能对电池寿命造成极大影响和危害。而长期放在过热的环境下,则会大幅缩减电池的寿命,严重的则由内压增大引发爆炸,即使没有爆炸,电池也会在高热中迅速报废。

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