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影响锂电池的性能因素的原因主要有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-08-08 16:57    点击量:
影响锂电池的性能因素有很多种,其中最为显著的就是环境温度,为什么这样讲呢,因为环境温度对于锂电池的充放电性能影响最大,今天跟着小编我一起来了解一下吧。
 
在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关,电极/电解液界面被视为电池的心脏。如果温度下降,电极的反应率也下降,假设电池电压保持恒定,放电电流降低,电池的功率输出也会下降。如果温度上升则相反,即电池输出功率会上升,温度也影响电解液的传送速度温度上升则加快,传送温度下降,传送减慢,电池充放电性能也会受到影响。但温度太高,超过45,会破坏电池内的化学平衡,导致副反应。
 
 
 
镍镉镍氢电池的放电效率在低温会有显著的降低(如低于-15),而在-20时,碱液达到起凝固点,电池充电速度也将大大降低。在低温充电低于0会增大电池内压并可能时安全阀开启。为了有效充电,环境温度范围应在5-30之间,一般充电效率会随温度的升高而升高,但当温度升到45以上,高温下充电电池材料的性能会退化,电池的循环寿命也将大大缩短
影响锂电池循环性能的主要因素就是正负极材料的稳定性,若正负极材料每次都能完全恢复,那么锂离子电池的寿命会无限长,实际上,正负极材料每次循环都会劣化,所以每次循环容量都在衰减。行业一般定义容量降低到初始容量的80%时,认为寿命终结
涂布工艺对锂电池性能的影响因素主要包括:
 
(1)涂布过程中如果温度过高容易导致极片龟裂,温度低则极片不能完全干燥,都会造成电池局部极化不一致;
 
(2)如果涂布面密度小,制成电池后电池容量不能达到标称容量,电池循环性能差;如果涂布面密度大,电池过厚,浪费材料,且可能由于正极过量形成锂枝晶,形成安全隐患;
 
(3)涂布尺寸过小或过大可能导致锂电池制作过程中负极不能完全包住正极,电池充放电过程不安全,充电过程锂离子从正极出来,没有被负极包住的地方多余锂离子游离在电解液中,电池正极容量不能充分发挥,更有可能因为锂的析出和枝晶生长刺穿隔膜,发生短路;
 
(4)涂布太厚或太薄影响辊压过程中厚度均匀性;
 
(5)第二面与第一面定位不齐,出现错位,同样可能造成负极不能完全包住正极的情况。
 
保证涂布过程中极片厚度、质量的稳定性和一致性,对锂电池性能一致性有重大影响。当然锂电池一致性是相对的,不一致性是绝对的,但可以通过进一步提高工艺参数的精确性来提高单体电池的一致性,提高工艺装备技术水平是目前工作的重点方向,同时要避免人为因素造成的不一致。
 
锂电池制片工艺对电池一致性有着至关重要的影响,必须尽可能保证搅拌、涂布和辊压的均一性。其中辊压工序的目的在于使活性物质与箔片结合更加质密、厚度均匀。想要解决锂电池涂布密度和厚度不一致的问题,可以使用大成精密的激光测厚仪。