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    電池知識

    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    為什么鋰離子電池的內阻過大?影響鋰離子電池內阻的因素是什么?

    2021-04-24 ryder

    1)、正極配料導電劑過少(材料與材料之間導電性不好,因為鋰鈷本身的導電性非常差)。


    2)、正極配料粘結劑過多(粘結劑一般都是高分子材料,絕緣性能較強)。


    3)、負極配料粘結劑過多(粘結劑一般都是高分子材料,絕緣性能較強)。


    4)、配料分散不平均。


    5)、配料時粘結劑溶劑不完全。(不能完全溶于NMP、水)


    6)、涂布拉漿面密度設計過大。(離子遷移距離大)


    7)、壓實密度太大,輥壓過實。(輥壓過死,活性物質結構有的遭到破壞)


    8)、正極耳焊接不牢,出現虛焊接。


    9)、負極耳焊接或鉚接不牢,出現虛焊,脫焊。


    10)、卷繞不緊,卷芯松弛。(使正負極片間的距離增大)


    11)、正極耳與殼體焊接不牢固。


    12)、負極極耳與極柱焊接不牢。


    13)、電池烘烤溫度過高,隔膜收縮。(隔膜孔徑縮小)!


    14)、注液量過少(導電率降低,循環后內阻增大快!)


    15)、注液后擱置時間太短,電解液未充足浸潤。


    16)、化成時未完全活化。


    17)、化成過程電解液外漏太多。


    18)、加工過程水分控制不嚴格,電池膨脹。


    19)、電池充電電壓設置過高,造成過充。


    20)、電池貯存環境不合理。


    材料方面


    1)、正極材料電阻大。(導電性差,如如磷酸鐵鋰)


    2)、隔膜材料影響(隔膜厚度、孔隙率小、孔徑小)


    3)、電解液材料影響。(電導率小、粘度大)


    4)、正極PVDF材料影響。(量多或者分子量大)


    其他方面


    1)、內阻探測儀器偏差。


    2)、人為操作。


    3)、環境。顯示接觸到鋰金屬的磷酸鋁鈦鋰(LATP)顆粒會立即被還原,鋰與固體電解質之間嚴重的副反應會使電池在幾個周期內發生故障。右邊顯示的是一種人造氮化硼薄膜,它在化學和機械上都能抵抗鋰。它通過電子方式將LATP與鋰隔離,但當被聚乙烯氧化物(PEO)滲透時,仍能提供穩定的離子通道,從而實現穩定的循環。


    此外,化學氣相沉積法制備氮化硼容易形成大尺度(~dm級)、原子薄尺度(~nm級)和連續薄膜。雖然早期研究使用厚度僅為200微米的聚合物保護層,但新研究厚度僅為5~10納米的BN保護膜在這種保護層極限下依然很薄,而不會降低電池的能量密度。這是一種完美的材料,可以作為一種屏障,戒備金屬鋰侵入固態電解質。就像防彈背心一樣,開發了一種針對不穩定固體電解質的鋰金屬防彈背心,通過這項創新,實現了長循環壽命的鋰金屬電池。研究人員目前正在將新辦法擴展到不穩定固體電解質的廣泛范圍,并進一步優化界面,希望制造出高性能、長循環壽命的固態電池。

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