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决定锂离子电池循环性能的因素

文章来源:本站人气:2925发表时间:2015-08-13

  我们都知道循环性对锂离子电池的是有很大的重要性,从大的方向来看,一个更长的循环寿命意味着更少的资源在消耗着。所以,影响锂离子电池循环性能的因素,是每一个业内人士必须得考虑的事。下面就和典名锂电池注液机来看看有哪些影响电池循环的因素吧!


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  1、正负极压实:


虽说可以提高电芯密度,但是也会一定程度上降低材料的循环性能。从理论来分析,压实越大,对材料的结构破坏越大,而材料的结构是保证锂离子电池可以循环使用的基础。此外,正负极压实较高的电芯难以保证较高的保液量,而保液量是电芯完成正常循环或更多次的循环的基础。


  2、涂布膜密度:


单一变量的考虑膜密度对循环的影响几乎是一个不可能的任务。膜密度对同型号同容量同材料的电芯而言,降低膜密度相当于增加一层或多层卷绕或叠片层数,对应增加的隔膜可以吸收更多的电解液以保证循环。考虑到薄的膜密度可以增加电芯的倍率性能、极片及裸电芯的烘烤除水也会容易些,太薄的膜密度涂布误差可能更难控制,活性物质中的大颗粒可能会对涂布造成负面影响,更多的层数意味着更多的箔材和隔膜,进而意味着更高的成本和更低的能量密度。所以,评估时也需要均衡考量。


  3、水分:


  过多的水分会与正负极活性物质发生副反应、破坏其结构进而影响循环,同时水分过多也不利于SEI膜的形成。但在痕量的水分难以除去的同时,痕量的水也可以一定程度上保证电芯的性能。可惜文武对这个方面的切身经验几乎为零,说不出太多的东西。大家有兴趣可以搜一搜论坛里面关于这个话题的资料,还是不少的。


  4、负极过量:


  负极过量的原因除了需要考虑首次不可逆容量的影响和涂布膜密度偏差之外,对循环性能的影响也是一个考量。对于钴酸锂加石墨体系而言,负极石墨成为循环过程中的“短板”一方较为常见。若负极过量不充足,电芯可能在循环前并不析锂,但是循环几百次后正极结构变化甚微但是负极结构被破坏严重而无法完全接收正极提供的锂离子从而析锂,造成容量过早下降。


  5、电解液量:


电解液量不足对循环产生影响主要有三个原因,一是注液量不足,二是虽然注液量充足但老化时间不够,三是随着循环电芯内部电解液被消耗完毕。对第三点,特别是负极与电解液的匹配性的微观表现为致密且稳定的SEI的形成,而右眼可见的表现,既为循环过程中电解液的消耗速度。


  6、测试的客观条件:


  测试过程中的充放电倍率、截止电压、充电截止电流、测试中的过充过放、测试房温度、测试过程中的突然中断、测试点与电芯的接触内阻等外界因素,都会或多或少影响循环性能测试结果。另外,不同的材料对上述客观因素的敏感程度各不相同,统一测试标准并且了解共性及重要材料的特性应该就足够日常工作使用了。


  最后看完上面几点我们不难发现原则其实就如同木桶一样,影响他循环性能的因素中,起决定性的因素还是最短板。因此我们只需抓住这一点就可以找到刚好满足客户需求的结合点,尽量保证电芯制成的一致性,才是最重要的任务所在。

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