鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:248次 | 2023年11月10日
鋰電池材料老化衰變的影響因素分析
鋰離子電池材料老化衰變的影響
1.在定制鋰離子電池之前,充放電循環(huán)的過程是鋰離子通過電解質(zhì)在正極和負(fù)極材料之間脫扣和來回移動(dòng)的過程。在鋰離子電池的循環(huán)過程中,除了正極和負(fù)極的氧化還原反應(yīng)外,還有大量的副反應(yīng)。假如能將鋰離子電池的副反應(yīng)降低到一個(gè)較低的水平,使鋰離子始終能在正極和負(fù)極材料之間順利地通過電解液流動(dòng),可以提高鋰離子電池的循環(huán)壽命。
2.據(jù)鋰離子電池制造商的工程師介紹,當(dāng)鋰離子電池被過度充電時(shí),從正極釋放出來的多余鋰離子會(huì)被沉積或嵌入負(fù)極。沉積的活性鋰易與溶劑發(fā)生反應(yīng),釋放熱量,提高電池溫度。鋰離子電池的陰極通過熱分解放出氧氣,使得電解液容易分解,出現(xiàn)大量的熱量[25]。當(dāng)鋰離子電池的放電電壓低于放電截止電壓時(shí),就會(huì)形成過放電。在過放電過程中,鋰離子會(huì)從負(fù)極過度逃逸,下一次鋰離子電池嵌入充電會(huì)更加困難。于眾包[26]MCMB作為陽極,LiCoO2陰極電池在放電為0V,銅箔集流體是更嚴(yán)重的腐蝕、陰極SEI膜損傷,形成SEI膜性能較差,又使負(fù)阻抗新增,提高極化,鋰離子電池放電容量的循環(huán)過程中放電后,充電和放電效率大大降低。
鋰離子電池定制設(shè)計(jì)與制造工藝
1、鋰離子電池定制在電池設(shè)計(jì)過程中,材料的選擇是最重要的因素
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
不同的材料有不同的性能特點(diǎn),所研制的電池在性能上存在差距。電池的循環(huán)壽命只有在正極材料和負(fù)極材料的循環(huán)性能匹配良好時(shí)才會(huì)較長。電解質(zhì)也是電池可逆容量的一個(gè)重要因素。
2.鋰離子與鋰離子電池電極材料的斷開和插入過程始終是一個(gè)與電解質(zhì)相互用途的過程,這對(duì)電極材料的界面條件和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化有著重要的影響。電解液在與正極和負(fù)極材料相互用途的過程中會(huì)丟失。此外,當(dāng)電池形成SEI膜并進(jìn)行預(yù)充電時(shí),部分電解液也會(huì)被消耗。因此,電解液的類型和注入量也會(huì)影響電池的壽命。
3.在配料方面,注意正負(fù)材料的添加量
一般來說,在設(shè)計(jì)和裝配過程中,一般要求負(fù)極的容量大于正電極的容量。否則充電時(shí)鋰會(huì)從負(fù)極析出,形成鋰枝晶,影響安全。該負(fù)極相關(guān)于該正極而言過多,且該正極可能出現(xiàn)過多的二氫鋰,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。鋰離子電池的生產(chǎn)工藝重要包括:正極和負(fù)極配料、涂覆、制膜、纏繞、上殼、注液、封合成型。在電池的生產(chǎn)過程中,每一步的工藝都是非常嚴(yán)格的。任何過程假如控制不好,都可能影響電池的循環(huán)性能。
4.在正負(fù)電極充電過程中,應(yīng)注意粘結(jié)劑的添加量、攪拌速度、料漿濃度、溫度和濕度,并保證材料能夠均勻分散。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
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