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影响循环使用磷酸铁锂电池的因素有哪些

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影响循环使用磷酸铁锂电池的因素有哪些

发布日期:2020-11-13 11:25 来源:http://www.hbdcxny.com 点击:

影响循环使用湖北磷酸铁锂的因素有哪些?和小编一起了解相关的知识,让你在制造锂电池的时候能够保持其性能的完整性。


湖北磷酸铁锂


材料种类:材料的选择是影响锂离子电池性能的要素。选择一种循环性能较差的材料,无论该过程多么合理,无论生产多么完美,都不可避免地不能保证电池的循环。从材料角度来看,一个全电池的循环性能,是由正极与电解液匹配后的循环性能、负极与电解液匹配后的循环性能这两者中,较差的一者来决定的。材料的循环性能较差,一方面可能是在循环过程中晶体结构变化过快从而无法继续完成嵌锂脱锂,一方面可能是由于活性物质与对应电解液无法生成致密均匀的SEI膜造成活性物质与电解液过早发生副反应而使电解液过快消耗进而影响循环。在电芯设计时,若一极确认选用循环性能较差的材料,则另一极无需选择循环性能较好的材料,浪费。

正负极压实:正负电极压实度过高,虽然可以增加电池的能量密度,但也会在一定程度上降低材料的循环性能。从理论来分析,压实越大,相当于对材料的结构破坏越大,而材料的结构是保证锂离子电池可以循环使用的基础;此外,正负极压实较高的电芯难以保证较高的保液量,而保液量是电芯完成正常循环或更多次的循环的基础。

水分:过多的水分会与正极和负极活性物质引起副反应,破坏其结构并影响循环。同时,水分过多不利于SEI膜的形成。但是,尽管很难除去痕量的水,但是痕量的水也可以在一定程度上确保电池的性能。

涂布膜密度:对于相同型号,相同容量和相同材料的电池,降低膜密度等同于增加一层或多层绕组或层压层的数量。相应增加的隔膜可以吸收更多的电解质以确保循环。考虑到更薄的膜密度可以增加电芯的倍率性能、极片及裸电芯的烘烤除水也会容易些,当然太薄的膜密度涂布时的误差可能更难控制,活性物质中的大颗粒也可能会对涂布、滚压造成影响,更多的层数意味着更多的箔材和隔膜,进而意味着更高的成本和更低的能量密度。所以,评估时也需要均衡考量。

负极过量:负极过量的原因除了需要考虑初次不可逆容量的影响和涂布膜密度偏差之外,对循环性能的影响也是一个考量。对于钴酸锂加石墨体系而言,负极石墨成为循环过程中的“短板”一方较为常见。若负极过量不充足,电芯可能在循环前并不析锂,但是循环几百次后正极结构变化甚微但是负极结构被破坏严重而无法完全接收正极提供的锂离子从而析锂,造成容量过早下降。

电解液量:电解液量不足对循环产生影响主要有三个原因,一是注液量不足,二是虽然注液量充足但是老化时间不够或者正负极由于压实过高等原因造成的浸液不充分,三是随着循环电芯内部电解液被消耗完毕。不论是对循环成百甚至上千次的电芯还是对于几十次既跳水的电芯,若循环前电解液充足而循环后电解液已经消耗完毕,则增加电解液保有量很可能就可以一定程度上提高其循环性能。

相关标签:磷酸铁锂电池,循环使用电池,锂电池

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