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电池知识

锂电池老化程度对电池性能有什么影响?

来源:宝鄂实业    2020-02-26 11:53    点击量:
锂电池老化对电池性能有什么影响?
对于不同的电池系统,三元正/石墨负极锂电池、磷酸锂铁正极/石墨负极锂电池或钛酸锂负极电池,应根据数据特性和锂电池特性进行具体实验。
 
锂电池的生产过程可以分为三个阶段:前道电极的制作、中道电池的封装、后道电池的激活。电池活化阶段的目的是使电池中的活性物质和电解质充分活化,达到电化学稳定。活化阶段包括预充、转化、时效、定容等阶段。预充转换的目的是通过初始充放电来激活正极和负极数据,使数据得到最佳的利用。老化的目的主要有几个:一是使电解液渗透更加突出,有利于电池功能的稳定;第二,老化后,猜测的正极和负极的活性物质会加速一些副作用,如产气、电解液分化等,使锂电池的电化学功能能够快速、安全地达到;第三,锂电池经过一段时间的老化后一致性筛选。如果转换后电池电压不稳定,测量值就会与实际值相违背。电池电压和老化后的内阻更稳定,便于选择一致性高的电池。
 
影响锂电池性能的主要因素有两个,即老化温度和老化时间。此外,还有老化的电池在密封状态下仍处于开启状态也更为重要。至于开口处,若能控制好湿度,则可在密封后老化。如选用高温老化,密封后老化效果更好。对于不同的电池系统,三元正/石墨负极锂电池、磷酸锂铁正极/石墨负极锂电池或钛酸锂负极电池,应根据数据特性和锂电池特性进行具体实验。在实验计划中,可以通过锂电池的容量差、内阻差和压降特性来确定最佳的老化标准。
 
一、三或磷酸铁锂正极/石墨负极锂电池
 
三元正极材料,石墨作为锂电池的负极材料,锂离子电池预充进阶段将形成一个固体电解质层的石墨阳极膜(SEI),组成的膜电位的0.8 V, SEI承诺离子渗透和不允许电子传递,因此组成的厚度必须要反抗后电解液的进一步分化,可防止电解质分化细胞功能下降。但是,SEI膜结构形成后形成的是致密的,气孔较小,电池老化将有助于SEI结构的重组,形成疏松多孔的膜,从而提高锂电池的功能。三元/石墨锂电池老化一般选择温度老化7-28天的时间,但有些植物选择高温老化标准,老化时间为1-3天,所谓高温一般在38℃-50℃之间。高温老化只是为了缩短整个生产周期,其目的与常温老化相同,是为了使正负极、间隙、电解液等丰富的化学反应达到平衡,使锂电池达到更稳定的状态。
 
钛酸锂阴极锂电池
 
俗称钛酸锂电池的正极是钛酸锂电池,正极仍是三元、钴酸锂等主要材料。钛酸锂电池与石墨负极电池的区别在于,钛酸锂的嵌入锂电位为1.55v(与金属锂有关),高于SEI构成的0.8v。因此,在充放电过程中不会形成固态电解质膜(SEI)和枝晶锂,具有较高的安全性。这意味着在钛酸锂充电过程中,电子和电解质不断发生反应,产生副产品和氢气、CO、CH4、C2H4等气体,导致电池膨胀。解决钛酸锂溶胀问题的主要方法是改变数据的性质,如表面涂层、改变粒度分布、寻找合适的电解液等。