锂电池老化制度对锂电池性能的影响
来源:宝鄂实业
2020-02-26 11:58
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详细概述了锂电池老化对锂电池性能的影响
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、中道电池的封装和后道电池的激活。活化阶段包括预充、转化、时效、定容等阶段。预充和转换的目的是使正、负数据在前几次充放电激活数据,使数据处于最佳使用状态。老化的意图有几点:一是让电解液的湿度更佳,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,如产气和电解液的分化,从而使锂电池的电化学功能迅速稳定;第三,经过一段时间的老化,锂电池的选择是一致的。电池电压形成后不稳定,测量值会与实际值相违背,电池电压老化,内阻更稳定,便于选择高一致性的电池。
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,可以根据锂电池不同的容量、不同的内阻和不同的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石墨阳极表面的一层固态电解质膜(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,导致一定的厚度将会肆虐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,成膜后形成的SEI膜结构致密,孔隙小,电池老化将有助于重组SEI膜结构,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常温老化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,是为了使正负电极、间隙、电解液等充分的化学反应达到平衡,使锂电池处于更稳定的状态。
详细概述了锂电池老化标准对锂电池功能的影响
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,电子不断与电解液发生反应,产生副产品和氢气、CO、CH4、C2H4等气体,导致电池膨胀。钛酸锂的溶胀问题主要取决于数据性质的改变,如数据表面涂层的改变、粒度分布的改变、合适的电极的选择等。