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电池知识

锂离子电池低容原因是什么?锂离子电池正、负极活性材内为何要加VGCF碳管?

来源:未知    2019-03-28 19:50    点击量:
锂离子电池低容原因分析

 

1、压实密度大;

2、极片附粉少;

3、断片;

4、电解液量少;

5、化成不完全;

6、检测容量充放电不完全;

7、潮湿度高(吸水);

8、电池储存久;

9、材料的比容量低;

10、极片虚焊,极耳虚焊;

11、制成过程中的环境控制如:温度、湿度........

12、完善中.........

 

 

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电芯膨胀原因及控制

 

锂离子电芯在制造和使用过程中往往会有肿胀现象,经过分析与研究,发现主要有以下两方面原因:

 

1.锂离子嵌入带来的厚度变化

电芯充电时锂离子从正极脱出嵌入负极,引起负极层间距增大,而出现膨胀,一般而言,电芯越厚,其膨胀量越大。

 

2.工艺控制不力引起的膨胀

在制造过程中,如浆料分散、C/A比离散性、温度控制都会直接影响电芯电芯的膨胀程度。特别是水,因为充电形成的高活性锂碳化合物对水非常敏感,从而发生激烈的化学反应。反应产生的气体造成电芯内压升高,增加了电芯的膨胀行为。所以在生产中,除了应对极板严格除湿外,在注液过程中更应采用除湿设备,保证空气的干燥度为HR2%,**(大气中的湿空气由于温度下降,使所含的水蒸气达到饱和状态而开始凝结时的温度)小于-40℃。在非常干燥的条件下,并采取真空注液,极大地降低了极板和电解液的吸水机率。

 

 

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锂离子电池正、负极活性材内为何要加VGCF碳管?

 

1、不管正或负极活性材都会有膨胀收缩的问题,一般负极碳材有20%膨胀收缩率,而像LFP正极材料有6%膨胀收收率。当多次充放电中,其正、负活性材颗粒与颗粒之间接触少、间隙加大,甚至有些脱离集电极,导致电子与离子传输路径断续不连续相,成为死的活性材,不再参与电极反应。因此循环使用寿命下降。VGCF碳管有很大的长径比,即使正、负活性材膨胀收缩后,其活性材颗粒间之间隙,可藉由VGCF碳管架桥连接,电子与离子传输不会间断。

 

2、由于VGCF碳管微结构是中空多管壁,可以让正、负电极吸纳更多的电解液,使得锂离子可以顺利快速嵌入或脱嵌,因此,有利于高倍率充放电。

 

3. VGCF是高强度纤维状长径比大之材料,可增加电极板的可挠性,正极或负极活性材颗粒间之黏接力或与极板间之黏接力更强,不会因挠曲而龟裂掉粉。

 

4.VGCF本质是高导电高导热特性,正极活性材其导电性都不好,添加VGCF以提高正极活性材的导电性,也提高正极或负极的导热系数,利于散热。