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影響鋰離子電池循環的幾個因素 

發布時間:2018/05/04

  循環性能對鋰離子電池的重要水平無需贅言;別的就宏觀來講,更長的循環壽命意味著更少的資源斲喪。因而,影響鋰離子電池循環性能的因素,是每一個與鋰電行業相干的職員都不得不思量的題目。以下枚舉幾個大概影響到電池循環性能因素,供參考。
  質料種類:質料的選擇是影響鋰離子電池性能的第一要素。選擇了循環性能較差的質料,工藝再公道、制成再美滿,電芯的循環也一定無法包管;選擇了較好的質料,縱然后續制成有些許題目,循環性能也大概不會差的過于離譜(一次鈷酸鋰克發揮僅為135.5mAh/g左右且析鋰的電芯,1C固然百余次跳水但是0.5C、500次90%以上;一次電芯拆開后負極有玄色石墨顆粒的電芯,循環性能正常)。從質料角度來看,一個全電池的循環性能,是由正極與電解液立室后的循環性能、負極與電解液立室后的循環性能這兩者中,較差的一者來決定的。質料的循環性能較差,一方面大概是在循環歷程中晶體布局變革過快從而無法繼承完成嵌鋰脫鋰,一方面大概是由于活性物質與對應電解液無法天生致密勻稱的SEI膜造成活性物質與電解液過早產生副反響而使電解液過快斲喪進而影響循環。在電芯計劃時,若一極確認選用循環性能較差的質料,則另一極無需選擇循環性能較好的質料,浪費。
  正負極壓實:正負極壓實過高,固然可以進步電芯的能量密度,但是也會肯定水平上低落質料的循環性能。從理論來闡發,壓實越大,相稱于對質料的布局粉碎越大,而質料的布局是包管鋰離子電池可以循環利用的底子;別的,正負極壓實較高的電芯難以包管較高的保液量,而保液量是電芯完成正常循環或更多次的循環的底子。
  水分:過多的水分會與正負極活性物質產生副反響、粉碎其布局進而影響循環,同時水分過多也倒霉于SEI膜的形成。但在痕量的水分難以撤除的同時,痕量的水也可以肯定水平上包管電芯的性能。惋惜文武對這個方面的親身履歷險些為零,說不出太多的工具。各人有興趣可以搜一搜論壇內里關于這個話題的資料,照舊不少的。
  涂布膜密度:單一變量的思量膜密度對循環的影響險些是一個不大概的使命。膜密度差別等要么帶來容量的差別、要么是電芯卷繞或疊片層數的差別。對同型號同容量同質料的電芯而言,低落膜密度相稱于增長一層或多層卷繞或疊片層數,對應增長的隔閡可以吸取更多的電解液以包管循環。思量到更薄的膜密度可以增長電芯的倍任性能、極片及裸電芯的烘烤除水也會容易些,固然太薄的膜密度涂布時的偏差大概更難控制,活性物質中的大顆粒也大概會對涂布、滾壓造成負面影響,更多的層數意味著更多的箔材和隔閡,進而意味著更高的本錢和更低的能量密度。以是,評估時也必要平衡考量。
  負極過量:負極過量的緣故原由除了必要思量初次不行逆容量的影響和涂布膜密度偏差之外,對循環性能的影響也是一個考量。對付鈷酸鋰加石墨體系而言,負極石墨成為循環歷程中的“短板”一方較為常見。若負極過量不充足,電芯大概在循環前并不析鋰,但是循環幾百次后正極布局變革甚微但是負極布局被粉碎嚴峻而無法完全吸收正極提供的鋰離子從而析鋰,造成容量過早降落。
  電解液量:電解液量不敷對循環產生影響重要有三個緣故原由,一是注液量不敷,二是固然注液量充足但是老化時間不敷大概正負極由于壓實過高等緣故原由造成的浸液不充實,三是隨著循環電芯內部電解液被斲喪完畢。注液量不敷和保液量不敷文武之前寫過《電解液缺失對電芯性能的影響》因而不再贅述。對第三點,正負極分外是負極與電解液的立室性的微觀體現為致密且穩固的SEI的形成,而右眼可見的體現,既為循環歷程中電解液的斲喪速率。不完備的SEI膜一方面無法有用制止負極與電解液產生副反響從而斲喪電解液,一方面在SEI膜有缺陷的部位會隨著循環的舉行而重新天生SEI膜從而斲喪可逆鋰源和電解液。豈論是對循環成百乃至上千次的電芯照舊對付幾十次既跳水的電芯,若循環前電解液充足而循環后電解液已經斲喪完畢,則增長電解液保有量很大概就可以肯定水平上進步其循環性能。

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