鉅大LARGE | 點擊量:495次 | 2022年04月25日
鋰電池容量衰減有什么原因
原因一:過充電
1、石墨負極的過充反應(yīng):
電池在過充時,鋰離子容易還原沉積在負極表面:
沉積的鋰包覆在負極表面,阻塞了鋰的嵌入。導致放電效率降低和容量損失,原因有:
①可循環(huán)鋰量減少;
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%
②沉積的金屬鋰與溶劑或支持電解質(zhì)反應(yīng)形成Li2CO3,LiF或其他產(chǎn)物;
③金屬鋰通常形成于負極與隔膜之間,可能阻塞隔膜的孔隙增大電池內(nèi)阻;
④由于鋰的性質(zhì)很活潑,易與電解液反應(yīng)而消耗電解液.從而導致放電效率降低和容量的損失。
快速充電,電流密度過大,負極嚴重極化,鋰的沉積會更加明顯。這種情況容易發(fā)生在正極活性物相關(guān)于負極活性物過量的場合。但是,在高充電率的情況下,即使正負極活性物的比例正常,也可能發(fā)生金屬鋰的沉積。
2、正極過充反應(yīng)
當正極活性物相關(guān)于負極活性物比例過低時,容易發(fā)生正極過充電。
正極過充導致容量損失重要是由于電化學惰性物質(zhì)(如Co3O4,Mn2O3等)的出現(xiàn),破壞了電極間的容量平衡,其容量損失是不可逆的。
(1)LiyCoO2
LiyCoO2→(1-y)/3[Co3O4+O2(g)]+yLiCoO2y<0.4
同時正極材料在密封的鋰離子電池中分解出現(xiàn)的氧氣由于不存在再化合反應(yīng)(如生成H2O)與電解液分解出現(xiàn)的可燃性氣體同時積累,后果將不堪設(shè)想。
(2)λ-MnO2
鋰錳反應(yīng)發(fā)生在鋰錳氧化物完全脫鋰的狀態(tài)下:λ-MnO2→Mn2O3+O2(g)
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