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分析锂离子电池老化和衰变的因素 离子电池材料

分析锂离子电池老化和衰变的因素 离子电池材料

来源:
2021/04/16 14:27
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【摘要】:

  材料老化和腐烂的影响

  1. 在定制锂电池之前,充放电循环是将锂离子释放出来,并通过电解液在正极和负极材料之间来回移动的过程。在锂电池的循环中,除了正负电极的氧化还原反应外,还有大量的副反应。如果能将锂电池的副反应降低到一个较低的水平,使锂离子始终能够通过负极和负极材料之间的电解液顺畅流动,可以提高锂电池的循环寿命。

  2. 据锂电池制造商的工程师介绍,当锂电池过度充电时,从正极释放出的过量锂离子可以沉积或嵌入到负极中。沉积的活性锂容易与溶剂发生反应,释放热量,使电池温度升高。锂电池的负极通过热分解放出氧气,使电解质容易分解,产生大量的热量[25]。当锂电池的放电电压低于放电截止电压时,就会发生过放电。在过放电期间,锂离子从负极逃逸,使得下一个插入的锂电池更难充电。在群包[26]MCMB作为阳极时,LiCoO2阴极电池的铜箔集电极在放电0V时对阴极SEI膜造成更严重的腐蚀和损伤,导致SEI膜性能较差,从而增加了负阻抗,提高了极化。锂电池的放电容量在循环过程中经过放电后,充放电效率大大降低。

  锂电池定制设计和制造工艺

  1、锂电池定制在电池设计过程中,材料的选择是最重要的因素

  不同的材料有不同的性能特点,开发出来的电池性能也有差异。只有正极材料和正极材料的循环性能匹配良好,电池的循环寿命才会更长。电解质也是影响电池可逆容量的重要因素。

  2. 锂离子和锂电池电极材料的断开和插入一直是一个与电解质相互利用的过程,这对电极材料的界面条件和内部结构的变化有着重要的影响。电解质在与正极和负极材料相互作用时丢失。此外,当电池形成SEI薄膜并进行预充电时,部分电解液被消耗。因此,电解液的种类和注入量也会影响电池的寿命。

  3.在配料方面,要注意正负料的添加量

  一般来说,在设计和装配过程中,一般要求负极的容量要大于正极的容量。否则,充电时锂会从负极析出,形成锂枝晶,影响安全。负极与正极关联过多,正极可能含有过多的二氢锂,导致结构破坏。锂电池的生产工艺包括:正负电极配料、涂覆、制膜、卷绕、外壳、注液、密封成型。在电池的生产过程中,工艺的每一步都是非常严格的。任何过程,如果不适当控制,可能会影响电池的循环性能。

  4. 在正负电极的装料过程中,要注意粘合剂的用量、搅拌速度、料浆浓度、温度、湿度,并保证物料能够均匀分散。

 

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