三元锂电池容量衰减的真正原因是什么?
来源：宝鄂实业
2019-12-31 22:58
点击量：次
三元锂电池容量衰减的原因是什么?任何使用过锂离子电池的人都应该知道，电池的容量在使用一段时间后会减少。三元锂电池的使用时间主要取决于锂电池的容量。锂电池的电压越高，容量越大，即负载容量越大。那么，为什么三元锂电池容量会衰减呢?本文将讨论节能小系列。
三元锂电池。JPG
三元锂电池容量衰减的原因
●三元锂电池正极材料的结构变化
正极材料是锂离子的主要来源。当锂离子从阳极逃逸时，金属元素必须被氧化到高氧化态，以保持材料的中性状态。组分的变化容易引起相转移和相结构的变化。电极材料的相变可以引起晶格参数的变化和晶格不匹配,和诱导应力引起的这可能导致粮食的断裂,并导致裂纹的传播,导致机械损伤的结构材料,导致电化学性能的退化。
KIM等人研究分析了层状lini0.6co0.2mn0.2o2正极材料的微观结构。由于Li+(0.76)和Ni2+(0.69)离子半径相似，富镍材料易发生Ni2+向Li+空穴迁移，导致结构无序。体积的反复变化导致活性物质出现裂纹和气孔。随着循环的进行，材料结构逐渐由椽状结构向尖晶石相转变。周期开始时结构的剧烈变化导致容量和电压迅速下降。
●三元锂电池的阴极材料结构
商用锂电池常用的正极材料有碳材料、钛酸锂等。锂电池容量的衰减首先发生在形成阶段，在负极表面形成SEI，消耗部分锂离子。
随着锂电池的使用，石墨结构的改变也会导致电池容量的下降。刘,[2]/ C磷酸铁锂电池的容量衰减机制,也适用于三元锂电池,研究发现,碳材料后的周期,同时保持石墨的形态结构,但(002)晶面的半高宽度较大,导致小粒度的C轴,晶体结构的变化将导致裂纹的碳材料,然后破坏阴极表面的SEI膜，促进修复SEI膜，使SEI锂的消耗活动过度增长，从而导致电池的不可逆容量衰减。
电解液的氧化、分解和界面反应
电解质的性质对锂离子电池的比容量、寿命、充放电性能、工作温度范围和安全性能有显著影响。电解液主要由三部分组成:溶剂、电解液和添加剂。溶剂分解、电解液分解会导致电池容量的损失。电解液分解和副反应是锂电池容量衰减的主要因素。无论采用何种正极和负极材料和工艺，随着锂电池的回收利用，电解液的分解以及正极和负极材料之间的界面反应都会引起容量衰减。
三元锂电池的优点
三元材料因其低廉的价格和稳定的性能而被称为锂电池的首选材料，而三元材料作为正极锂电池具有多种优点。
1. 正三元锂电池材料、负三元人造石墨等高级阴极材料的混合物。
2. 层压软包装技术，集电流均匀，散热好，提高了电池倍增器性能。
3.专利技术处理的膜提高了三元锂电池体的安全性。单体电池及模块通过跌落、挤压、针刺、热箱、过充、过放电等安全评价试验，符合中国电池标准法规要求。
4. 特殊的隔膜材料提高了隔膜的液体保持能力和孔隙率，降低了电池的内阻。在倍增器电流为1倍，放电深度为dod80%的充放电条件下，经过3000次循环后仍能保持85%以上的容量。
