专业的锂电池垂直门户站

影响锂电池循环性能的因素如下

发布时间:2023-11-21 18:14:29 阅读:499

所使用原材料种类:材料的选择是影响锂离子电池性能的第一要素。材料性能的好坏,决定了电池的循环性能,假如材料的性能很差,工艺再合理、电芯的循环也必然无法保证;从材料角度来看,一个电池的循环性能,是由正极与电解液匹配、负极与电解液匹配这两者中,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:正负极压实过高,虽然可以提高电芯的能量密度,但是也会一定程度上降低材料的循环性能。假如正负极压实过大的话,不利于锂离子的嵌入和脱出,有可能会使电池的容量降低,同时也会使电池的循环性能及倍率性能降低。


水分:过多的水分会与正负极活性物质及电解液发生副反应、破坏其结构进而影响循环,使副反应在极片表面反应,影响锂离子的嵌入和脱出。同时水分过多也不利于SEI膜的形成。假如水分过多的话,水分在电池内部电解,出现气体,使电池内部气压过大,造成电池漏液,严重者可以导致电池防爆阀断开。但在痕量的水分难以除去的同时,痕量的水也可以一定程度上保证电芯的性能。


涂布面密度:对同型号同容量同材料的电芯而言,降低膜密度相当于新增一层或多层卷绕或叠片层数,对应新增的隔膜可以吸收更多的电解液以保证循环。考虑到更薄的膜密度可以新增电芯的倍率性能、极片及裸电芯的烘烤除水也会容易些,但是较低的面密度时操作者在图过程中面密度难以控制,进一步影响产品质量而且浆料中的大颗粒也可能会对涂布、辊压造成更多的困难,同时降低了生产效率及新增员工操作的困难。,所以关于涂布面密度的改进要综合考虑以上几个因素。

负极过量:在锂离子电池循环过程中,负极材料不断接受嵌入的锂离子,在长时间循环之后,负极材料的结构破坏严重。所以在锂离子电池设计时,我们要复负极材料适当过量。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供应的锂离子从而析锂,造成容量过早下降。


电解液量:电解液量不足对循环出现影响重要有三个原因,一是注液量不足,注液量不足时,电池在循环过程中。锂离子无法进行正常的传导,导致锂离子无法正常的传导,从而使锂离子电池的容量降低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,假如电池浸润不充分,极片表面无电解液,则对应的极片无法发挥其对应的克容量,导致电池的容量降低。三是随着循环电芯内部电解液被消耗完毕,正负极特别是负极与电解液的匹配性的微观表现为致密且稳定的SEI的形成,而右眼可见的表现,既为循环过程中电解液的消耗速度。不完整的SEI膜一方面无法有效阻止负极与电解液发生副反应从而消耗电解液,一方面在SEI膜有缺陷的部位会随着循环的进行而重新生成SEI膜从而消耗可逆锂源和电解液。不论是对循环成百甚至上千次的电芯还是关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,则新增电解液保有量很可能就可以一定程度上提高其循环性能。


测试的客观条件:测试过程中的充放电倍率、截止电压、充电截止电流、测试中的过充过放、测试房温度、测试过程中的突然中断、测试点与电芯的接触内阻等外界因素,都会或多或少影响循环性能测试结果。



相关阅读
更多
  • 服务机器人用锂离子电池和电池组CQC认证开始啦
    服务机器人服务机器人对应用领域的适应性逐步扩展,产品类型愈加丰富、自主性不断提升,已由早期的扫地机器人、送餐机器人逐渐向情感机器人、教育机器人、医疗手术机器人等方向延伸。根据市场研究公司的数据和预测,全球服务机器人市场规模在不断增长。根据Grand View Research的报告,全球服务机器人市
    12-05 09:23
  • 服务机器人用锂离子电池和电池组通用规范SJ/T11852-2022
    根据中华人民共和国工业和信息化部公告(2022年第23号),SJ/T 11852-2022《服务机器人用锂离子电池和电池组通用规范》由工业和信息化部于2022年10月20日批准发布,并将于2023年1月1日起实施。SJ/T 11852-2022《服务机器人用锂离子电池和电池组通用规范》适用于服务机器
    12-05 09:22
  • 工业车辆锂离子电池正确的存储方法
    锂离子电池凭借其高能量密度和长寿命,被广泛应用于从消费电子到电动汽车、储能系统等多个领域。然而,这些电池在存储过程中潜在的火灾和爆炸风险,使得安全存储成为企业和消费者必须高度重视的问题。正确的存储方法不仅可以防止事故发生,还能延长电池的使用寿命和保证使用安全。本文将详细探讨锂离子电池的安全存储方法,
    12-05 09:21
  • GB 40165-2021《固定式电子设备用锂离子电池和电池组安全技术规范》解析
    GB 40165-2021《固定式电子设备用锂离子电池和电池组安全技术规范》发布并将于2022年5月1日起实施。本文对标准适用范围、参考的标准、主要内容和试验样品4个主要方面进行了简单分析与介绍。锂离子电池安全强制性国家标准GB 40165-2021《固定式电子设备用锂离子电池和电池组 安全技术规范
    12-05 09:20
  • 空间用锂离子蓄电池通用规范GB/T 42635-2023
    《空间用锂离子蓄电池通用规范》(GB/T 42635-2023)规定了技术要求、试验方法、检验规则、包装、运输和贮存。适用于卫星、空间站、空间探测器等空间飞行器用锂离子蓄电池。标准自2023年9月1日起实施。目的意义锂离子蓄电池作为空间飞行器储能电源,其性能发挥的优劣直接决定空间飞行器能否顺利完成飞
    12-05 09:19
  • 工业应用移动机器人锂离子蓄电池技术规范T/SSITS 801-2021
    《工业应用移动机器人锂离子蓄电池技术规范》是中国移动机器人(AGV/AMR)产业联盟在2021年制定并发布的四项团体标准之一,该标准规定了工业应用移动机器人锂离子蓄电池(以下简称电池)的术语定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本文件仅适用于工业应用移动机器人锂离子蓄电池。严格
    12-05 09:18
  • 便携式医疗器械专用锂电池需要进行 CCC 认证吗?
    在医疗器械领域,便携式医疗器械的使用越来越广泛,而其专用锂电池的认证问题也受到了关注。今天我们就来详细解读一下便携式医疗器械专用锂电池是否需要 CCC 认证。官方回复CCC 认证的范围CCC 认证,即中国强制性产品认证制度,是为了保护消费者人身安全和国家安全、加强产品质量管理、依照法律法规实施的一种
    12-05 09:17
  • 哪些电池需要做KC认证?
    “KC”认证是韩国国家标准委员会实施的国家统一认证标志,锂电池作为强制性认证产品纳入KC认证目录范围内。一、电池产品KC认证范围1.单电池(Cell):携带用;2.电池(Pack):单电池直并列组立制造;3.有导航功能的携带用锂单电池或电池与每体积能源密度无关的都是适用对象(在汽车内部恶劣的条件下使
    12-05 09:15