鉅大LARGE | 點擊量：3863次 | 2018年08月06日
影響鋰離子電池循環(huán)壽命的8大因素
三元鋰離子電池的三元材料因能量密度高、循環(huán)壽命較長、安全性較好等優(yōu)點，成為近幾年全球市場增量極大的正極材料。這一方面得益于平板電腦、智能手機等數(shù)碼產(chǎn)品用鋰電池的穩(wěn)步增長，另一方面得益于電動自行車、電動汽車等電動交通工具用動力鋰電池市場的啟動。
循環(huán)壽命得到*體現(xiàn)*對鋰電池進行部分放電，而不是完全放電，并且要盡量避免經(jīng)常的完全放電。一旦電池下了生產(chǎn)線，循環(huán)壽命時鐘就開始走動。
循環(huán)性能對三元鋰離子電池的重要程度無需多言，就宏觀來講，更好的循環(huán)性能直接決定循環(huán)壽命長短，意味著資源消耗的多少。因而，影響鋰離子電池循環(huán)性能的因素是每一個與鋰電行業(yè)相關的人員都不得不考慮的問題。下面小編為大家講解下關于影響鋰離子電池循環(huán)壽命的8大因素。
1、水分
過多的水分會與正負極活性物質(zhì)發(fā)生副反應、破壞其結構進而影響鋰離子電池循環(huán)壽命，同時水分過多也不利于SEI膜的形成，但在痕量的水分難以除去的同時，痕量的水也可以一定程度上保證電芯的性能。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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、正負極壓實
正負極壓實過高，雖然可以提高電芯的能量密度，但是也會一定程度上降低材料的循環(huán)性能，從理論來分析，壓實越大，相當于對材料的結構破壞越大，而材料的結構是保證鋰離子電池可以循環(huán)使用的基礎即鋰離子電池壽命的周期；此外，正負極壓實較高的電芯難以保證較高的保液量，而保液量是電芯完成正常循環(huán)或更多次的循環(huán)的基礎。
3、測試的客觀條件
測試過程中的充放電倍率、截止電壓、充電截止電流、測試中的過充過放、測試房溫度、測試過程中的突然中斷、測試點與電芯的接觸內(nèi)阻等外界因素，都會或多或少影響循環(huán)性能測試結果，另外，不同的材料對上述客觀因素的敏感程度各不相同，統(tǒng)一測試標準并且了解共性及重要材料的特性應該就足夠日常工作使用了。
三元鋰電池循環(huán)壽命
4、負極過量
負極過量的原因除了需要考慮首次不可逆容量的影響和涂布膜密度偏差之外，對鋰離子電池循環(huán)壽命的影響也是一個考量，對于鈷酸鋰加石墨體系而言，負極石墨成為循環(huán)過程中的“短板”一方較為常見，若負極過量不充足，電芯可能在循環(huán)前并不析鋰，但是循環(huán)幾百次后正極結構變化甚微但是負極結構被破壞嚴重而無法完全接收正極提供的鋰離子從而析鋰，造成容量過早下降。
5、涂布膜密度
單一變量的考慮膜密度對循環(huán)壽命的影響幾乎是一個不可能的任務，膜密度不一致要么帶來容量的差異、要么是電芯卷繞或疊片層數(shù)的差異，對同型號同容量同材料的電芯而言，降低膜密度相當于增加一層或多層卷繞或疊片層數(shù)，對應增加的隔膜可以吸收更多的電解液以保證循環(huán)，考慮到更薄的膜密度可以增加電芯的倍率性能、極片及裸電芯的烘烤除水也會容易些，當然太薄的膜密度涂布時的誤差可能更難控制，活性物質(zhì)中的大顆粒也可能會對涂布、滾壓造成負面影響，更多的層數(shù)意味著更多的箔材和隔膜，進而意味著更高的成本和更低的能量密度，所以，評估時也需要均衡考量。
6、材料種類
材料的選擇是影響鋰離子電池循環(huán)壽命的*要素，選擇了循環(huán)性能較差的材料，工藝再合理、制成再完善，電芯的循環(huán)也必然無法保證;選擇了較好的材料，即使后續(xù)制成有些許問題，循環(huán)性能也可能不會差的過于離譜，從材料角度來看，一個全電池的循環(huán)性能，是由正極與電解液匹配后的循環(huán)性能、負極與電解液匹配后的循環(huán)性能這兩者中，較差的一者來決定的，材料的循環(huán)性能較差，一方面可能是在循環(huán)過程中晶體結構變化過快從而無法繼續(xù)完成嵌鋰脫鋰，一方面可能是由于活性物質(zhì)與對應電解液無法生成致密均勻的SEI膜造成活性物質(zhì)與電解液過早發(fā)生副反應而使電解液過快消耗進而影響循環(huán)。在電芯設計時，若一極確認選用循環(huán)性能較差的材料，則另一極無需選擇循環(huán)性能較好的材料浪費。
7、電解液量
電解液量不足對循環(huán)產(chǎn)生影響主要有三個原因：一是注液量不足;二是雖然注液量充足但是老化時間不夠或者正負極由于壓實過高等原因造成的浸液不充分，三是隨著循環(huán)電芯內(nèi)部電解液被消耗完畢;三是正負極特別是負極與電解液的匹配性的微觀表現(xiàn)為致密且穩(wěn)定的SEI的形成，而右眼可見的表現(xiàn)，既為循環(huán)過程中電解液的消耗速度，不完整的SEI膜一方面無法有效阻止負極與電解液發(fā)生副反應從而消耗電解液，一方面在SEI膜有缺陷的部位會隨著循環(huán)的進行而重新生成SEI膜從而消耗可逆鋰源和電解液。不論是對循環(huán)成百甚至上千次的電芯還是對于幾十次既跳水的電芯，若循環(huán)前電解液充足而循環(huán)后電解液已經(jīng)消耗完畢，則增加電解液保有量很可能就可以一定程度上提高其循環(huán)性能。
8、使用環(huán)境
鋰離子電池的使用環(huán)境雖然很廣泛，但是還是有要求的，鋰離子電池對于溫度是極其敏感的，如果長期處于冰點以下使用，可能對電池壽命造成極大影響和危害。而長期放在過熱的環(huán)境下，則會大幅縮減電池的壽命，嚴重的則由內(nèi)壓增大引發(fā)爆炸，即使沒有爆炸，電池也會在高熱中迅速報廢。
以上就是小編整理的影響三元鋰離子電池循環(huán)壽命的8大因素，希望能夠給大家對鋰離子電池的使用時間長短的原因有個初步的認識，感謝大家的耐心觀看，如果需要鋰電池可撥打下方圖片電話，進行定制。
