影响锂离子电池寿命缩短原因

对于21世纪理想的锂离子电池,其使用寿命受到众多因素影响。也就是说,电池的寿命会随着运行次数的增多而衰减。

那影响锂离子电池循环缩短原因有哪些呢?

1、金属锂沉积

金属锂的沉积,一般发生在负极表面。由于一定的原因,锂离子在迁移到负极表面时,部分锂离子没有进入负极活性物质形成稳定的化合物,而是获得电子后沉积在负极表面成为金属锂,并且不再参与后续的循环过程,导致锂离子电池容量下降,循环寿命缩短。

造成金属锂沉积的主要原因有:电超过截止电压;大倍率充电;负极材料不足。

锂电池图片

2、正极材料的分解

作为正极材料的含锂金属氧化物,虽然有较强的热化学稳定性,但是在长期的使用过程中,仍然会不断分解,产生一些电化学惰性物质(如Co3O4,Mn2O3等)以及一些可燃性气体,破坏了电极间的容量平衡,造成容量的不可逆损失。

3.SEI膜的形成

SEI膜的成分主要由碳酸锂、烷基酯锂、氢氧化锂等组成。其在形成过程中会消耗电池中的一部分锂离子,并且SEI膜不是稳定不变的,会在循环中不断的破裂,露出新的碳表面再与电解质反应形成新的SEI膜,从而导致电池的容量下降。

4.电解质的副反应

在不断的循环过程中,电解质由于化学稳定性和热稳定性的局限,会不断发生分解和挥发,长期累积下来,导致电解质总量减少,不能充分的浸润正负极材料,充放电反应不完全,造成实际使用容量的下降。

总之,除了上面的几个因素外,还有隔膜阻塞或损坏,负极材料脱落,外界因素等。

 

 

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