影響鋰離子電池壽命縮短原因

對於21世紀理想的鋰離子電池,其使用壽命受到眾多因素影響。也就是說,電池的壽命會隨著運行次數的增多而衰減。

那影響鋰離子電池迴圈縮短原因有哪些呢?

1、金屬鋰沉積

金屬鋰的沉積,一般發生在負極表面。由於一定的原因,鋰離子在遷移到負極表面時,部分鋰離子沒有進入負極活性物質形成穩定的化合物,而是獲得電子後沉積在負極表面成為金屬鋰,並且不再參與後續的迴圈過程,導致鋰離子電池容量下降,迴圈壽命縮短。

造成金屬鋰沉積的主要原因有:電超過截止電壓;大倍率充電;負極材料不足。

鋰電池圖片

2、正極材料的分解

作為正極材料的含鋰金屬氧化物,雖然有較強的熱化學穩定性,但是在長期的使用過程中,仍然會不斷分解,產生一些電化學惰性物質(如Co3O4,Mn2O3等)以及一些可燃性氣體,破壞了電極間的容量平衡,造成容量的不可逆損失。

3.SEI膜的形成

SEI膜的成分主要由碳酸鋰、烷基酯鋰、氫氧化鋰等組成。其在形成過程中會消耗電池中的一部分鋰離子,並且SEI膜不是穩定不變的,會在迴圈中不斷的破裂,露出新的碳表面再與電解質反應形成新的SEI膜,從而導致電池的容量下降。

4.電解質的副反應

在不斷的迴圈過程中,電解質由於化學穩定性和熱穩定性的局限,會不斷發生分解和揮發,長期累積下來,導致電解質總量減少,不能充分的浸潤正負極材料,充放電反應不完全,造成實際使用容量的下降。

總之,除了上面的幾個因素外,還有隔膜阻塞或損壞,負極材料脫落,外界因素等。

 

 

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