三元電池容量衰減原因

近幾年來,動力鋰離子電池在電動汽車領域上得到了廣泛的應用,特別是三元電池。然而,蓄電池的容量會隨儲存和執行時間的增加而緩慢衰退,這對產品的安全性,迴圈壽命和使用成本均產生不利影響。

那三元電池容量衰減原因有哪些?

1、正極材料結構變化

正極材料是鋰離子的主要來源,當鋰離子從正極中脫出時,為了維持材料電中性狀態,金屬元素必然會被氧化到達一個高的氧化態,從而導致組分轉變,再次引起相轉移和體相結構變化。電極材料的相轉變會導致晶格參數變化與晶格失配,進而產生誘導應力引起晶粒破碎與裂紋傳播,造成材料結構發生變化,引起電化學性能衰減。

鋰電池圖片

2、負極材料結構變化

鋰電池容量的衰減第一次發生于化成階段,在這個階段負極表面會形成SEI膜,消耗部分鋰離子,造成鋰電池發生不可逆的容量損失。以商業化石墨負極材料為例,其經長期迴圈後雖然還可以保持石墨的形貌結構,但是其晶面的半高寬變大,導致c軸方向的晶粒尺寸變小,晶體結構的改變導致碳材料出現裂紋,進而破壞SEI膜並同時促進SEI膜的修復,該膜的過度生長會消耗大量鋰離子,造成三元電池容量衰減。

3、電解液的氧化分解與介面反應

電解液中溶劑或者電解質的分解都會導致三元電池眾多容量的損失,並且是鋰電池容量衰減的主要因素。無論採用何種正負極材料、何種工藝,隨著鋰電池迴圈使用,電解液的分解及與正負極材料間發生的介面反應都會造成容量的衰減。

為此,生產者通過引入鈷離子來減少陽離子混合占位元情況,有效穩定材料的層狀結構;通過引入錳離子來降低成本及提高材料穩定性。

 

 

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贛州鎢協2019年11月份國內鎢市預測均價:55度黑鎢精礦8.5萬元/標噸,環比10月份報價下調9500元/標噸;仲鎢酸銨13.35萬元/噸,環比10月份報價下調1.25萬元/噸;中顆粒鎢粉216元/公斤,環比10月份報價下調16元/公斤。

 

鎢鉬音頻

章源鎢業2019年11月上半月長單報價:黑鎢精礦(WO3≥55%)8.5萬元/標噸,較10月下半月報價下調5000元/標噸;白鎢精礦(WO3≥55%)8.35萬元/標噸,較10月下半月報價下調5000元/標噸;仲鎢酸銨(國標零級)13.35萬元/噸,較10月下半月報價下調7500元/噸。