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终于知道锂电池容量衰减是什么原因了

九游会俱乐部LARGE  |  点击量:15632次  |  2019年07月22日  

摘要
终于知道锂电池容量衰减是什么原因了。锂离子电池容量衰减的原因很多,可能是负极容量设计不够, 锂电池从制造完成时就开始衰减。

终于知道锂电池容量衰减是什么原因了。锂离子电池容量衰减的原因很多,可能是负极容量设计不够, 锂电池从制造完成时就开始衰减,一个新电池须提供100%的容量,但大多数使用中的锂电池组是达不到的。


锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格


锂电池的容量随着不断使用,其容量会自然衰减的,表现在电压降低,容量不足,这是与锂电池的材料特性有关,简单理解就是锂离子的活性随着使用会不断降低,直至最终容量全部衰减完了。下面跟小编一起来分析锂电池容量衰减的原因。


锂电池容量衰减是什么原因?


1.锂电池滥用


锂电池在SOC为120%以下时,没有明显的容量损失;当SOC大于120%,负极开始出现锂沉积,并且由于生成较厚的SEI膜,阻抗变大并造成活性锂的损失,如果继续过充则会引起锂电池热失控。在过高的SOC下,电解液的分解速率会变快,在石墨负极形成厚的沉积层,该沉积层所含的锂以沉淀。


此外,大倍率充放电也会造成锂电池容量损失,这是因为正负极在充放电过程会发生体积收缩和膨胀,而充放电电流越大,收缩膨胀越剧烈,应力越大,从而正负极的颗粒在体积快速变化中更容易发生破裂或者从集流体剥离,导致循环衰减加快。


2.温度因素


不得不提的是锂电池的使用环境和条件对其容量的损害。温度绝对是影响锂电池寿命的关键因素之一,过高的温度或过低的温度都会造成活性锂离子含量的降低,电极材料结构破坏,金属离子溶出,导致容量衰减严重。


常规的锂电池工作温度:-20℃~60℃,不过一般低于0℃后锂电池性能就会下降,放电能力就会相应降低,所以锂电池性能完全的工作温度,常见是0~40℃。一些特殊环境要求的锂电池温度就各有不同了,有些甚至可以在上百摄氏度的环境中正常运行。


在低温条件下,电解液粘度增大,离子传导速度变慢,与外电路电子迁移速度不匹配,电池出现严重极化,充放电容量出现急剧降低。尤其是在低温充电的情况下,会出现从正极迁移过来的Li+来不及嵌入到负极的碳层层格中,在负极端形成锂金属结晶,导致电池容量降低,长时间低温下充电会引发锂枝晶刺穿隔膜引发短路。


总结:


影响锂电池容量衰减主要是正负极材料的结构破坏或失活、电解液的分解、锂电池的滥用等等。电池的充放电过程是一个复杂的电化学过程,导致电池容量衰减的因素也不是单一的,并且一个方面的恶化有可能会引发其他因素来共同影响电池的容量、循环性能、能量密度等。通过以上因素的分析,我们可以采取针对性的方案减少容量的损失,延长锂电池使用寿命。


锂电池容量衰减的解决方法


为了延长锂电池的寿命,一般建议采取浅充浅放的方式使用锂电池,不要过度使用锂电池,或到快没电时才去充电,对锂电池寿命都是不利的。


相信大家从以上文章了解到了锂电池衰减的原因。小编的分析就到这里了,谢谢大家的观看!


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