電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
鋰電池容量低的原由有哪些?
1.陰極材料的結構變化
正極材料是鋰電池的緊要來源。當鋰離子從正極上去除時,為了保持材料的電中性狀態,金屬元素將不可戒備地氧化到高氧化狀態,并伴隨著組分的變化。元件的轉變容易導致相轉移和體相結構的變化,電極材料的相變會引起晶格參數和晶格失配的變化,誘導應力會導致材料的晶粒斷裂和裂紋擴展,導致材料結構的機械損傷,從而導致鋰電池電化學性能的衰退。"-。
2.負極材料的結構
碳材料和鈦酸鋰是商用鋰電池的常用材料。本文采用典型的負極石墨進行分解。鋰電池容量的衰減是首次出今朝形成階段,其中SEI在負極表面消耗了一些鋰離子。
隨著鋰電池的使用,石墨結構的改變也會導致電池容量的下降,發現雖然循環碳材料保持了石墨的形貌和結構,但碳材料的晶面半高和寬度增大,導致c軸方向晶粒尺寸的減小,晶體結構的改變導致碳材料的開裂,破壞了負極表面的SEI膜,促使了SEI膜的修復,SEI薄膜的過度生長消耗了活性鋰,導致鋰電池容量的不可逆衰減。
3.電解液的氧化分析
電解液的性能對鋰電池的比容量、壽命、充放電性能、工作溫度范圍和安全性能有著顯著的影響。電解液緊要包括溶劑、電解質和添加劑三部分,溶劑和電解質的分析會導致電池容量的損失,電解液的分析和副反應是鋰電池容量衰減的緊要因素。隨著鋰電池的再循環,電解液的分析和與正負電極材料的界面反應都會導致容量衰減,無論使用何種正負電極材料或工藝。
4.快速充放電
快速充電時,電流密度過大,負極嚴重極化,鋰電池沉積更加分明,使銅箔在銅箔與碳活性物質的交界處發生脆性,容易出現裂紋,鐵芯的自發纏繞受到固定空間的限制,銅箔不能自由延伸出現壓力。在壓力用途下,由于膨脹空間不夠,銅箔斷裂,原有裂紋擴散長大。
5.長期深部充放電
放電應轉移到內部結構,一是電解液過易揮發,二是鋰電池負極過度反應會引起其介電膜的變化,導致脫層能力下降,導致容量永久喪失。
充電緊要從電壓穩定和夜間電網電壓升高,已停止充電器,電壓升高,會導致電池充電過高,導致正極材料結構改變,容量損失,分析和氧釋放,電解質嚴重氧化反應,然后燃燒爆炸;電解質有機溶劑/電解質鋰鹽分析;負極鋰過放電可能導致負銅捕收劑溶解,正極形成銅枝晶。
6.溫度系數
溫度無疑是影響鋰電池壽命的關鍵因素之一。過高或過低的溫度會導致活性鋰離子含量的降低,從而降低鋰電池的壽命。
電池容量下降的原由:
1.核心是老化和衰退。
二.不同的自放電速率導致串聯芯的功率不平衡,最終導致鋰電池容量的下降是不持久的。
2.在電池使用、充放電過程中,硫化現象會影響電池容量。
原由一:自放電
鋰電池的自放電是指電池在未使用狀態下,電容量自然損失的現象。鋰電池自放電導致容量損失分兩種情況:一是可逆容量損失;二是不可逆容量的損失。可逆容量損失是指損失的容量能在充電時恢復,而不可逆容量損失的這部分容量損失則是不能恢復的。長時間或常常自放電時,鋰離子會形成一定的沉積,增大兩極間容量不平衡程度,從而導致鋰電池容量的損失。
原由二:電解液的分析
在鋰電池正常的工作中,電解液會發生氧化反應,發生氧化反應后會使電解液的濃度升高,從而導致電解液穩定性下降,最終造成鋰電池容量的衰減。
原由三:過充電
鋰電池在過充電時,會導致放電效率降低和容量損失。快速充電,電流密度過大,負極嚴重極化,鋰離子的沉積會更加分明。在正極活性物相關于負極活性物過量的場合,這種反應經常會加劇。但是,在高充電率的情況下,即使正負極活性物的比例正常,也可能發生金屬鋰的沉積。
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