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电池壳合金含量对锂电池功能的影响有多大?

电池壳合金含量对锂电池功能的影响有多大?

来源:
2021/05/07 10:28
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【摘要】:

  研究了合金含量对电池性能的影响

  这是一种锂离子浓度不同的电池。在充放电过程中,Li+被插入正负电极之间。在Li+ de嵌入过程中(x由1减小到0.4),层间距由0.465nm增大到0.485nm,正极体积增大。在Li+石墨包埋过程中,石墨层间距D002由0.3454nm增大到0.3706nm(LiC6),阴极体积[10]增大。锂离子在电场的作用下发生电迁移。在锂离子迁移数恒定的情况下,锂离子迁移通量随电池内部几何形状的变化而变化。随着壳层的扩张,正负电极之间的空间增大,锂离子的迁移速度减慢并变得困难,溶液的电导率发生定性变化[11]。3 . 053450年电池内部体积变化小,壳壁下的锂离子迁移率大于0534501-0534502,而相应的溶液电导率较大,可以体现在电池的内阻上。053450A3电池的内阻比其他两个规格略小。内阻小,不可逆比容量损失小,电池释放容量大,循环寿命高。这就是为什么053450A3电池的放电比容量和循环寿命略高于053450A1和053450A2电池的原因。值得一提的是,这三种电池规格的放电平台差别并不大。

  锂电池首次放电时电解液和电极表面钝化膜(固体电解质体系面,以下简称SEI膜)的稳定性及保护层[6],钝化膜的形成对电极和电池的性能及不可逆比容量损失起着重要的作用。电解液可以与电极分离,消除(或减少)电解液中进入电极的溶剂和负离子,防止溶剂分子共埋,允许Li+包埋和脱包埋,保护电极[7]。在SEI膜形成过程中,HF、短链R-H、CO2、CO等气体生成[8],电解液溶剂分解生成R-H等气体[9]。SEI膜形成后,水的存在将LIPF6分解为HF气体[10]。这些气体的存在增加了电池内部的压力,逐渐增加了电池外壳向外膨胀的趋势。壳体对侧鼓的阻力不同,相应的电池性能也不同。根据1.1节,与原壳体厚度相关的053450A3的膨胀系数为1.018,低于053450A1和053450A2。膨胀系数小,电池壳的膨胀小,电池的厚度也小。053450A3的成品电池厚度比其他两个规格要小。这里控制电池箱膨胀的重要因素是箱内铜、镁合金的含量。053450A3外壳合金含量略高于其他两种规格,尤其是Mg。在电池设计中,核心进入外壳的密封性(也称电池的装配比)的基本保证是85%。电池的密封性一般控制在80%~90%[5]。在相同的外部条件下,三组实验电池的内部含水量基本相同,即三组实验电池的内部压力基本相同。实验数据表明,053450A3电池壳耐压更高,侧鼓更小,而053450A1和053450A2电池壳耐压更小,侧鼓更大。

  如何提高锂电池的安全性

  提高电极材料的热稳定性

  离子电池的安全问题是由不安全的电解液直接引起的,但根本原因是电池本身的稳定性低和出现热失控。除电解液的热稳定性外,电极材料的热稳定性也是热失控的重要原因之一。因此,提高电极材料的热稳定性是提高电池安全性的重要环节,但这里的电极材料及其热稳定性和热稳定性

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