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七大因素影響鋰離子電池循環(huán)性能

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2018年09月19日  

我們最關(guān)注的電池莫過(guò)于鋰離子電池,因?yàn)槲覀兊氖謾C(jī)、pad、筆記本的電池就是鋰離子電池,它的續(xù)航能力也一直是企業(yè)研究的一個(gè)重點(diǎn)方向。循環(huán)性能對(duì)鋰離子電池的重要程度無(wú)需多言,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。


1、水分


過(guò)多的水分會(huì)與正負(fù)極活性物質(zhì)發(fā)生副反應(yīng)、破壞其結(jié)構(gòu)進(jìn)而影響循環(huán),同時(shí)水分過(guò)多也不利于SEI膜的形成,但在痕量的水分難以除去的同時(shí),痕量的水也可以一定程度上保證電芯的性能。


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)。


3、測(cè)試的客觀條件


測(cè)試過(guò)程中的充放電倍率、截止電壓、充電截止電流、測(cè)試中的過(guò)充過(guò)放、測(cè)試房溫度、測(cè)試過(guò)程中的突然中斷、測(cè)試點(diǎn)與電芯的接觸內(nèi)阻等外界因素,都會(huì)或多或少影響循環(huán)性能測(cè)試結(jié)果,另外,不同的材料對(duì)上述客觀因素的敏感程度各不相同,統(tǒng)一測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)并且了解共性及重要材料的特性應(yīng)該就足夠日常工作使用了。


4、負(fù)極過(guò)量


負(fù)極過(guò)量的原因除了需要考慮首次不可逆容量的影響和涂布膜密度偏差之外,對(duì)循環(huán)性能的影響也是一個(gè)考量,對(duì)于鈷酸鋰加石墨體系而言,負(fù)極石墨成為循環(huán)過(guò)程中的“短板”一方較為常見,若負(fù)極過(guò)量不充足,電芯可能在循環(huán)前并不析鋰,但是循環(huán)幾百次后正極結(jié)構(gòu)變化甚微但是負(fù)極結(jié)構(gòu)被破壞嚴(yán)重而無(wú)法完全接收正極提供的鋰離子從而析鋰,造成容量過(guò)早下降。


5、涂布膜密度


單一變量的考慮膜密度對(duì)循環(huán)的影響幾乎是一個(gè)不可能的任務(wù),膜密度不一致要么帶來(lái)容量的差異、要么是電芯卷繞或疊片層數(shù)的差異,對(duì)同型號(hào)同容量同材料的電芯而言,降低膜密度相當(dāng)于增加一層或多層卷繞或疊片層數(shù),對(duì)應(yīng)增加的隔膜可以吸收更多的電解液以保證循環(huán),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(huì)容易些,當(dāng)然太薄的膜密度涂布時(shí)的誤差可能更難控制,活性物質(zhì)中的大顆粒也可能會(huì)對(duì)涂布、滾壓造成負(fù)面影響,更多的層數(shù)意味著更多的箔材和隔膜,進(jìn)而意味著更高的成本和更低的能量密度,所以,評(píng)估時(shí)也需要均衡考量。

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