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如何減緩鋰枝晶的形成對鋰電池造成的影響

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1242次  |  2023年02月27日  

鋰枝晶的形成,是目前鋰電行業(yè)無法規(guī)避的一個技術(shù)難題,只要鋰離子電池充放電,鋰離子還原時就會形成鋰枝晶。并且經(jīng)過長時間的堆積,當(dāng)鋰枝晶長到一定長度的時候就會刺破隔膜導(dǎo)致鋰離子電池內(nèi)部發(fā)生短路,一旦鋰離子電池內(nèi)部發(fā)生短路輕則鋰離子電池報(bào)廢,嚴(yán)重時還會威脅到人生安全。


鋰枝晶形成除了工藝和自然因素,其他使用時人為因素也可以導(dǎo)致


1)工藝問題,當(dāng)單電機(jī)涂布不均時,兩極重量差大,或者活性物質(zhì)內(nèi)含雜質(zhì)過多等,都有利于鋰枝晶的形成。


2)人為過放,負(fù)極接收鋰離子數(shù)量和擴(kuò)散能力有限,深度放電時,剩余的鋰離子會游離負(fù)極表面而出現(xiàn)鋰枝晶。


3)自然反應(yīng),放電時,鋰離子從正極材料脫出穿過電解液和隔膜,嵌入負(fù)極。充電會將這一過程逆轉(zhuǎn),當(dāng)負(fù)極的鋰離子返回正極時,負(fù)極會局部行程空間電荷,并且出現(xiàn)鋰枝晶。

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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%

鋰枝晶是鋰離子電池壽命的一大殺手,目前沒有任何辦法可以防止它的出現(xiàn),鋰離子電池在使用時應(yīng)該如何減緩鋰枝晶的出現(xiàn)。


1)良好的鋰離子電池充電習(xí)慣:有規(guī)律,并且良好的鋰離子電池充電習(xí)慣可以減緩鋰枝晶的出現(xiàn),在鋰離子電池電量低于50%時就可以考慮給電池進(jìn)行充電,充電時盡可能的使用合理的電流也會有助于減緩鋰枝晶的出現(xiàn)??焖俪潆姙楹螘铀黉囯x子電池的衰老,重要是大電流的充電會加速鋰離子的反應(yīng),同時也會加速鋰枝晶的生長。雖然鋰枝晶的生長最終可能會刺破隔膜,但是一旦它生長到一定的程度時,會加大鋰離子電池的抗阻,影響電池的存電能力。


2)防止過度放電:比如手機(jī)鋰離子電池,或者電動汽車鋰離子電池,所有的鋰離子電池在使用時盡量防止低于20%的電量,過度的放電會加速鋰枝晶的出現(xiàn),加速電池的衰老。


3)存放在干燥陰涼的環(huán)境中:假如鋰離子電池要長時間存放,存放的環(huán)境也非常重要。過高的溫度會加速電池的老化,存放時也不例外。


在長期循環(huán)充放電中,鋰枝晶的形成是我們?nèi)粘I钪兴褂玫匿囯x子電池防止不了環(huán)節(jié)之一,同時也限制了鋰離子電池其在眾多場合的應(yīng)用。所以正確合理使用鋰離子電池是所有鋰離子電池用戶要掌握的知識。

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