影響鋰離子電池循環(huán)性能的幾個(gè)因素

鋰離子電池可以發(fā)展得這么快，前景是廣闊的。這在很大程度上歸功于它的循環(huán)特性。循環(huán)壽命好的鋰離子電池意味著更少的資源消耗和更低的成本。因此，關(guān)于影響鋰離子電池循環(huán)性能的一些因素，每個(gè)從事鋰離子電池行業(yè)的人都必須研究這個(gè)問題。影響循環(huán)性能的因素有什么?

首先是材料問題。材料的選擇是影響鋰離子電池性能的首要因素。假如材料的循環(huán)性能較差，那么即使工藝在良好、完美的情況下，也不能保證電池的循環(huán)效果。從材料的角度來(lái)看，全電池的循環(huán)性能是由正極和電解液匹配后的循環(huán)性能和負(fù)極和電解液匹配后的循環(huán)性能決定的。在電池設(shè)計(jì)中，假如一極確認(rèn)選擇循環(huán)性能差的材料，另一極則不要選擇循環(huán)性能好的材料。

二、正負(fù)壓實(shí):正負(fù)壓實(shí)過高，雖然可以提高電池的能量密度，但也會(huì)在一定程度上減少材料的循環(huán)。從理論上分析，壓實(shí)程度越大，對(duì)材料結(jié)構(gòu)的損傷越大，而材料的結(jié)構(gòu)是保證鋰離子電池能夠回收利用的基礎(chǔ);此外，正、負(fù)密實(shí)度較高的細(xì)胞很難保證較高的液體滯留，這是細(xì)胞完成一個(gè)或多個(gè)正常循環(huán)的基礎(chǔ)。

涂布膜密度:單變量考慮膜密度對(duì)循環(huán)的影響幾乎是不可能完成的任務(wù)。薄膜密度的不一致性會(huì)導(dǎo)致容量的差異或卷繞或分層層數(shù)的差異。關(guān)于同類型、同容量、同材質(zhì)的電池，降低膜密度相當(dāng)于新增一個(gè)或多個(gè)纏繞層或疊層的數(shù)量，新增的膜片可以吸收更多的電解質(zhì)，保證循環(huán)。考慮更多的薄膜密度可以提高電池的性能,電池極片和裸烤除了水會(huì)更容易,當(dāng)然,當(dāng)薄膜涂層的密度誤差可能更難以控制,活性物質(zhì)在更大的粒子也可能導(dǎo)致負(fù)面影響涂層,滾動(dòng),更多的層意味著更多的襯托和隔膜,這意味著更高的成本和更低的能量密度。因此，評(píng)價(jià)也要平衡。

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四、負(fù)極過量:除了第一不可逆容量和涂膜密度偏差的影響外，負(fù)極過量的原因也是一個(gè)要考慮的因素。關(guān)于鈷-石墨鋰體系，負(fù)極石墨在循環(huán)過程中往往成為短板。假如負(fù)極太多而不足，電池可能在循環(huán)前無(wú)法擺脫鋰，但經(jīng)過幾百次循環(huán)后正極結(jié)構(gòu)變化不大。但是由于負(fù)極結(jié)構(gòu)被破壞，無(wú)法完全接收到正極供應(yīng)的鋰離子，導(dǎo)致容量過早降低。

5.客觀條件的測(cè)試:充電和放電率,截止電壓,充電限流電流,過量充電和荷測(cè)試,溫度測(cè)試的房間,突然中斷在測(cè)試過程中,內(nèi)部阻力測(cè)試點(diǎn)和細(xì)胞之間的接觸和其他外部因素或多或少會(huì)影響循環(huán)性能的測(cè)試結(jié)果。另外，不同材料對(duì)上述客觀因素的敏感性是不同的，因此有必要統(tǒng)一測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，了解日常工作中常用和重要材料的特性。

結(jié)論:就像木桶原理相同，在眾多因素中，最終決定因素是最短板。同時(shí)，這些影響因素也具有交互用途。在相同的材料和性能下，更高的循環(huán)意味著更低的能量密度。