鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:842次 | 2021年04月02日
三元鋰離子電池容量為何會(huì)衰減
●陰極材料結(jié)構(gòu)變化
正極材料是鋰離子的重要來(lái)源。當(dāng)鋰離子從陰極除去時(shí),金屬元素為了保持材料的中性狀態(tài),必然會(huì)被氧化到高氧化態(tài),這伴隨著成分的轉(zhuǎn)變。組分的改變?nèi)菀讓?dǎo)致相轉(zhuǎn)移和體相結(jié)構(gòu)的改變。電極材料的相變會(huì)引起晶格參數(shù)的變化和晶格失配,由此出現(xiàn)的誘導(dǎo)應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致晶粒碎裂和裂紋的擴(kuò)展,導(dǎo)致材料結(jié)構(gòu)的機(jī)械損傷和電化學(xué)性能的退化。
●三元鋰離子電池負(fù)極材料結(jié)構(gòu)
商用鋰離子電池常用的正極材料有碳材料、鈦酸鋰等。電池充電狀態(tài)SOC描述剩余電池電量,是電池壽命過(guò)程中的重要參數(shù)。從充電角度含義sOC是指在電池的一定放電倍數(shù)的相同條件下,剩余電量與額定容量的比率。本文對(duì)一種典型的陽(yáng)極石墨進(jìn)行了分析。鋰離子電池的容量衰減首先發(fā)生在形成階段,這一階段在負(fù)極表面形成SEI,部分鋰離子被消耗。
●電解液的氧化分解和界面反應(yīng)
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%
電解質(zhì)的性能對(duì)鋰離子電池的比容量、壽命、倍率充放電性能、工作溫度范圍和安全性能有顯著影響。電解液包括溶劑、電解液和添加劑三部分。溶劑分解,電解液分解會(huì)導(dǎo)致電池容量的損失。電解液分解和副反應(yīng)是影響鋰離子電池容量衰減的重要因素。無(wú)論采用何種正極材料、何種工藝,隨著鋰離子電池的回收利用,電解液的分解以及正極材料之間的界面反應(yīng)都會(huì)造成容量衰減。
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