鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:899次 | 2020年12月10日
電池殼合金含量對電池性能的影響
研究合金含量對電池性能的影響
鋰離子電池是一種鋰離子濃度差的電池。在充放電過程中,Li+被去嵌在正極和負(fù)極之間。在Li+de-embedded過程中(x從1減小到0.4),層間距從0.465nm增大到0.485nm,正極體積增大。在Li+石墨包埋過程中,石墨層間距d002從0.3454nm新增到0.3706nm(LiC6),陰極體積增大[10]。鋰離子在電場的用途下發(fā)生電遷移。在鋰離子遷移數(shù)不變的情況下,鋰離子遷移流量隨著電池內(nèi)部幾何形狀的變化而變化。殼層擴(kuò)張,正極與負(fù)極之間的空間增大,鋰離子遷移速度減慢,遷移困難,溶液的導(dǎo)電性發(fā)生定性變化[11]。053450年3電池的內(nèi)部體積變化小的阻力下殼墻,和鋰離子的遷移率大于0534501-0534502,和相應(yīng)的溶液電導(dǎo)率較大,可以反映在電池的內(nèi)部阻力。053450a3電池的內(nèi)阻略小于其他兩種規(guī)格。內(nèi)阻小,不可逆比容量損耗小,電池釋放容量大,循環(huán)壽命相應(yīng)較高。這也是為何053450A3電池的放電比容量和循環(huán)壽命略高于053450A1和053450A2的原因。值得一提的是,三種電池規(guī)格的放電平臺(tái)差異不是太大。
首次放電時(shí)鋰離子電池電解液和電極表面鈍化膜的穩(wěn)定和保護(hù)層(固態(tài)電解質(zhì)體系臉,以下簡稱SEI膜)[6],鈍化膜的形成電極和電池性能和不可逆比容量損失起著重要的用途。可將電解液與電極分離,消除(或減少)電解液中的溶劑和陰離子進(jìn)入電極,防止溶劑分子共嵌入,允許Li+嵌入和去嵌入,保護(hù)電極[7]。SEI膜形成過程中,HF、短鏈r-h、CO2、CO等氣體生成[8],電解液溶劑分解生成氣體r-h等[9]。SEI膜形成后,水的存在將LiPF6分解為HF氣體[10]。這些氣體的出現(xiàn)會(huì)新增電池的內(nèi)部壓力,從而逐漸新增電池外殼向外膨脹的趨勢。外殼對側(cè)鼓的抵抗能力不同,對應(yīng)的電池性能也不同。根據(jù)1.1節(jié)可知,053450a3相關(guān)于原殼體厚度的膨脹系數(shù)為1.018,低于053450a1和053450a2。膨脹系數(shù)較小,電池外殼的膨脹較小,電池的厚度也較小。053450a3的成品電池厚度比另外兩種規(guī)格的要小。這里控制電池外殼膨脹的重要因素是外殼中銅和鎂合金的含量。053450a3的外殼合金含量略高于其他兩種規(guī)格,特別是Mg。在電池的設(shè)計(jì)中,核心進(jìn)入外殼的密封性的基本保證(也稱為電池的裝配比)是85%。電池的密封性一般控制在80%~90%[5]。在相同的外部條件下,三組實(shí)驗(yàn)電池的內(nèi)部含水量基本相同,即三組實(shí)驗(yàn)電池的內(nèi)部壓力基本相同。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,053450a3電池外殼具有較高的耐壓性能和較小的側(cè)鼓,而053450a1和053450a2電池外殼具有較小的耐壓性能和較大的側(cè)鼓。
如何提高鋰離子電池的安全性
提高電極材料的熱穩(wěn)定性
離子電池的安全問題是由不安全的電解質(zhì)直接引起的,但其根本原因是電池本身穩(wěn)定性低和熱失控的出現(xiàn)。和發(fā)生熱失控的除了電解液的熱穩(wěn)定性,電極材料的熱穩(wěn)定性是最重要的原因之一,因此提高電極材料的熱穩(wěn)定性是提高電池的重要環(huán)節(jié)的安全,但這里的電極材料及其熱穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性