電池這種產(chǎn)品是現(xiàn)在各個電子產(chǎn)品中都缺少不了的,現(xiàn)在市面上所生產(chǎn)的電池種類也是有很多種的,其中鋰電池就是非常受歡迎的一種。鋰電池被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)在的筆記本、電動車、汽車等產(chǎn)品中,因為鋰電池無論在性能還是質(zhì)量等方面都非常優(yōu)越,所以自然備受青睞!對于汽車級鋰電池來說,它的循環(huán)性能是非常關(guān)鍵的,鋰電池在使用時更長的循環(huán)壽命就意味著更少的資源浪費。那么有哪些因素會影響鋰電池的循環(huán)性能呢?下面就來為大家分析一下。
影響鋰離子電池循環(huán)性能的因素:
所使用原材料種類:材料的選擇是影響鋰離子電池性能的首要素。材料性能的好壞,決定了電池的循環(huán)性能,如果材料的性能很差,工藝再合理、電芯的循環(huán)也必然無法保證;從材料角度來看,一個電池的循環(huán)性能,是由正極與電解液匹配、負極與電解液匹配這兩者中,較差的一者來決定的。材料的循環(huán)性能較差,一方面可能是在循環(huán)過程中晶體結(jié)構(gòu)變化過快從而無法繼續(xù)完成嵌鋰脫鋰,一方面可能是由于活性物質(zhì)與對應(yīng)電解液無法生成致密均勻的SEI膜造成活性物質(zhì)與電解液過早發(fā)生副反應(yīng)而使電解液過快消耗進而影響循環(huán)。在電芯設(shè)計時,若一極確認選用循環(huán)性能較差的材料,則另一極無需選擇循環(huán)性能較好的材料,浪費。
正負極壓實:正負極壓實過高,雖然可以提高電芯的能量密度,但是也會一定程度上降低材料的循環(huán)性能。如果正負極壓實過大的話,不利于鋰離子的嵌入和脫出,有可能會使電池的容量降低,同時也會使電池的循環(huán)性能及倍率性能降低。
水分:過多的水分會與正負極活性物質(zhì)及電解液發(fā)生副反應(yīng)、破壞其結(jié)構(gòu)進而影響循環(huán),使副反應(yīng)在極片表面反應(yīng),影響鋰離子的嵌入和脫出。同時水分過多也不利于SEI膜的形成。如果水分過多的話,水分在電池內(nèi)部電解,產(chǎn)生氣體,使電池內(nèi)部氣壓過大,造成電池漏液,嚴重者可以導致電池防爆閥斷開。但在痕量的水分難以除去的同時,痕量的水也可以一定程度上保證電芯的性能。
涂布面密度:對同型號同容量同材料的電芯而言,降低膜密度相當于增加一層或多層卷繞或疊片層數(shù),對應(yīng)增加的隔膜可以吸收更多的電解液以保證循環(huán)??紤]到更薄的膜密度可以增加電芯的倍率性能、極片及裸電芯的烘烤除水也會容易些,但是較低的面密度時操作者在圖過程中面密度難以控制,進一步影響產(chǎn)品質(zhì)量而且漿料中的大顆粒也可能會對涂布、輥壓造成更多的困難,同時降低了生產(chǎn)效率及增加員工操作的困難。
負極過量:在鋰電池循環(huán)過程中,負極材料不斷接受嵌入的鋰離子,在長時間循環(huán)之后,負極材料的結(jié)構(gòu)破壞嚴重。所以在鋰電池設(shè)計時,我們需要復(fù)負極材料適當過量。若負極過量不充足,電芯可能在循環(huán)前并不析鋰,但是循環(huán)幾百次后正極結(jié)構(gòu)變化甚微但是負極結(jié)構(gòu)被破壞嚴重而無法完全接收正極提供的鋰離子從而析鋰,造成容量過早下降。
根據(jù)以上信息我們可以得知:影響鋰電池循環(huán)性能的因素主要有原材料種類、正負極壓實、水分、涂布面密度以及負極過量這五個方面。對于鋰電池來說,擁有好的循環(huán)性能是非常至關(guān)重要的,這樣不僅能夠確保鋰電池使用過程中的性能,同時也能有效延長鋰電池的使用壽命,所以大家一定要注意這些方面!
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