鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:873次 | 2021年01月26日
延緩鋰離子電池的容量下降方法一般有什么?
1.金屬鋰的沉積
通過(guò)前面的分析,我們了解鋰離子電池當(dāng)中是不應(yīng)該存在鋰的金屬形態(tài),鋰元素要么是以金屬氧化物、碳鋰化合物的形態(tài)存在,要么是以離子的形態(tài)存在。
金屬鋰的沉積,一般發(fā)生在負(fù)極表面。由于一定的原因,鋰離子在遷移到負(fù)極表面時(shí),部分鋰離子沒(méi)有進(jìn)入負(fù)極活性物質(zhì)形成穩(wěn)定的化合物,而是獲得電子后沉積在負(fù)極表面成為金屬鋰,并且不再參與后續(xù)的循環(huán)過(guò)程,導(dǎo)致容量下降。
這種情況,一般有幾種原因造成:充電超過(guò)截止電壓;大倍率充電;負(fù)極材料不足。過(guò)充電或負(fù)極材料不足的時(shí)候,負(fù)極不能容納從正極遷移過(guò)來(lái)的鋰離子,導(dǎo)致金屬鋰的沉積發(fā)生。大倍率充電時(shí),由于鋰離子短時(shí)間內(nèi)到達(dá)負(fù)極的數(shù)量過(guò)多,造成堵塞和沉積。
金屬鋰的沉積,不但會(huì)造成循環(huán)壽命的下降,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致正負(fù)極短路,造成嚴(yán)重的安全問(wèn)題。
要解決這個(gè)問(wèn)題,就要合理的正負(fù)極材料配比,同時(shí)嚴(yán)格限定鋰離子電池的使用條件,防止超過(guò)使用極限的情況。當(dāng)然,從倍率性能著手,也可以局部改善循環(huán)壽命。
2.正極材料的分解
作為正極材料的含鋰金屬氧化物,雖然具有足夠的穩(wěn)定性,但是在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中,仍然會(huì)不斷的分解,出現(xiàn)一些電化學(xué)惰性物質(zhì)(如Co3O4,Mn2O3等)以及一些可燃性氣體,破壞了電極間的容量平衡,造成容量的不可逆損失。
這種情況在過(guò)充電情況下尤為明顯,有時(shí)甚至?xí)l(fā)生劇烈的分解和氣體釋放,不但影響電池容量,還會(huì)造成嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)。