Анализ срока службы литий-ионного аккумулятора

Батарея с использованием, ощущение не прочный, емкость не много, это воплощение постоянного затухания срока службы.

Цикл затухания на самом деле представляет собой фактическую полезную емкость батареи по отношению к ее заводской номинальной емкости при изменении тенденции к снижению.

Для идеальных ионно-литиевых батарей баланс емкости в течение цикла не изменится, начальная емкость в каждом контуре должна быть определенным значением, но на самом деле все было намного сложнее. Любое неблагоприятное событие могло привести к образованию или потреблению литий-ионных аккумуляторов. Баланс емкости аккумулятора изменяется, как только баланс емкости аккумулятора изменяется, это изменение необратимо и может накапливаться в течение многократного цикла, что серьезно влияет на производительность цикла элемента.

Факторов, влияющих на срок службы литиево-ионной батареи, цикл имеет много, но его внутренние основные причины или участие в передаче энергии в уменьшении количества литий-ионных аккумуляторов. Важно отметить, что количество литиевых аккумуляторов действительно не снижают, но «активация» иона лития меньше, они заключены в тюрьму или где-то еще в деятельности канала заблокированы, участие несвободной циркуляции заряда и процесса разряда.

Итак, мы просто, чтобы прояснить, что они должны были быть вовлечены в РЕДОКС-реакцию литий-иона, где можно прояснить механизм падения емкости, а также могут быть нацелены на принятие мер по замедлению емкости литиевых батарей нисходящей тенденции, восхождения. литиевая батарея цикл жизни.

1. Осаждение металлического лития.

Благодаря анализу передней части мы знаем, что литий-ионных аккумуляторов не должно быть в форме литий-металлического лития или металлического оксида лития, углеродных соединений либо в форме ионов.

Осаждение металлического лития, как правило, происходит на поверхности катода. По определенным причинам ионы лития мигрировали на поверхность катода, часть иона лития не находится в активном материале катода с образованием стабильных соединений, а после получения электронного осаждения на поверхности катода превращается в металлический литий и больше не участвует в последующем цикле, что приводит к снижению емкости.

У такого рода ситуаций, вообще говоря, есть несколько причин: заряд больше, чем напряжение отсечки; большой коэффициент зарядки; материалы анода. При зарядке или недостаточном количестве материалов анода катод не может вместить положительный элемент, мигрировавший из иона лития, вызывает осаждение металлического лития. Большой коэффициент зарядки из-за того, что количество иона лития за короткий период времени, чтобы достичь отрицательного значения, слишком велико, вызывает скопление и отложение.

Осаждение металлического лития не только вызовет потерю жизненного цикла, серьезное, когда все еще может вызвать короткое замыкание, вызовет серьезные проблемы с безопасностью.

Чтобы решить эту проблему, нам нужно разумное соотношение анодных материалов, строго ограниченное условие использования литий-ионных батарей в то же время, избегайте чрезмерного использования предела. Начните с соотношения характеристик, конечно, также можно частично увеличить срок службы.

2. Материал анода

В качестве анодного материала оксид металлического лития, хотя и обладает достаточной стабильностью, но в процессе длительного использования, все еще продолжает разлагаться, выделяя некоторые электрохимические инертные вещества (такие как Co3O4, Mn2O3 и т. Д.) И некоторые горючие газы, разрушающие баланс емкости между электродом и необратимой потерей емкости.

Эта ситуация особенно характерна в случае зарядки, иногда даже происходит интенсивное разложение и выделение газа, что не только влияет на емкость аккумулятора, но также может вызвать серьезную угрозу безопасности.

Помимо строгого ограничения напряжения отключения заряда аккумулятора, химической стабильности и термической стабильности анодного материала, это также возможный способ уменьшить скорость падения срока службы.

3. Пленка SEI на поверхности электрода.

Как было сказано ранее, перед углеродными материалами в качестве анода литий-ионной батареи в процессе первичного контура электролит будет формировать слой твердого электролита на поверхности электродной пленки (SEI), различные материалы анода имеют некоторые различия, но состав пленки SEI в основном состоит из карбоната лития, алкиллития, гидроксида лития и т. д., конечно, есть продукты разложения солей, есть некоторые полимеры и т. д.

Процесс формирования пленки SEI литий-ионных батарей, а SEI нестабилен, будет постоянно в процессе прерывания циркуляции, обнаруживать новую реакцию поверхности углерода с электролитом с образованием новой пленки SEI, это будет продолжать вызывать постоянную потерю ионов лития и электролиты, что приводит к снижению емкости аккумулятора. SEI имеет определенную толщину, хотя ион лития может проникать, но часть SEI вызовет закупорку диффузионного канала поверхности катода, распространение материалов анода для иона лития в этом также вызывает аккумулятор снижение мощности.

4. Влияние электролита

В процессе непрерывного цикла, из-за химической стабильности и термической стабильности ограничения электролита, будет продолжать разлагаться и улетучиваться, накапливаясь в течение длительного времени, вызывает снижение количества электролита, материалы анода не полностью проникают, заряжаются и реакция разряда неполная, приводит к потере емкости фактического использования.

Электролит, содержащий активные водородные вещества и примеси ионов железа, натрия, алюминия, никеля и других металлов.Поскольку окислительный потенциал примесей обычно ниже, чем положительный потенциал литий-ионной батареи, легко окисляется поверхность анода, оксид снова восстанавливается на катоде, потребление активного материала катода постоянно, вызывает саморазряд, а именно изменение разряда батареи в условиях ненормального использования. Срок службы батареи - это циклы заряда-разряда, примеси в электролите напрямую влияют на цикл ячейки.

Электролит также содержит определенное количество воды, вода будет реагировать с электролитом LiFP6, производить LiF и HF, HF, в свою очередь, и разрушение SEI, генерировать больше LiF, вызывать осаждение LiF, постоянное потребление активности иона лития, вызывая ухудшение срока службы батареи.

Из приведенного выше анализа можно увидеть, что электролит для жизненного цикла ионно-литиевой батареи имеет очень важное влияние, выбор соответствующего электролита может значительно увеличить срок службы аккумулятора.

5. Изоляционная мембрана заблокирована или повреждена.

Роль изолирующей мембраны заключается в том, что катод батареи отделен для предотвращения короткого замыкания. В процессе цикла литий-ионной батареи отказ от высыхания изолирующей мембраны является одной из важных причин раннего снижения производительности батареи. Это в основном связано с изоляционной мембраной. Сама по себе электрохимическая стабильность и механические свойства, а также к электролиту для изоляции инвазивной мембраны, вызванной изменением в процессе перезарядки. Из-за высыхания мембраны, внутреннее сопротивление аккумулятора увеличивается, что приводит к заряду и разрядке. блокировка канала, зарядка и разрядка неполные, емкость аккумулятора не может реагировать на исходное состояние, что значительно снижает емкость и срок службы аккумулятора.

6. Отваливаются анодные материалы.

Является ли активным катодным материалом, нанесенным через клей и закрепленным в основе вышеупомянутого, в процессе длительного использования из-за разрушения клея и батареи из-за механической вибрации, является ли потеря активного материала катода в электролит раствор, это может привести к участию в электрохимической реакции сокращения активного материала, что снижает срок службы батареи.

Долговременная стабильность связующего вещества и хорошие механические характеристики аккумулятора позволят замедлить снижение скорости цикла срока службы аккумулятора.

7. Фактор внешнего использования

Литий-ионные аккумуляторы имеют разумные условия и объем использования, такие как зарядка и разрядка по напряжению, скорость заряда и разряда, диапазон рабочих температур, диапазон температур хранения и т. Д., Но при фактическом использовании злоупотребления за пределами допустимого диапазона широко распространены, Необоснованное использование в течение длительного времени может привести к необратимой химической реакции внутри, механизму повреждения клеток, ускорению старения клеток, вызвать быстрый спад жизненного цикла, серьезное, когда, все еще может вызвать несчастные случаи.

Страница содержит содержимое машинного перевода.