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电池知识

怎样通俗地理解锂电池寿命衰减?

来源:宝鄂实业    2019-10-14 21:53    点击量:
如何理解锂电池寿命衰减的一般规律?
 
随着锂离子电池在消费电子和电动汽车上的广泛应用,普通人也认识到了一个常识:锂离子电池容量较小,学术上称之为电池退化。
 
问题:为什么锂电池会下降?
 
吃甜瓜的人凭直觉是可以理解的。就像人们变老一样,他们肯定会随着时间的推移而衰退。这是自然规律。怎么这么奇怪?
 
问题2:有多少种锂电池在下降?
 
这就导致了食瓜者的知识盲区:不管你是男性还是女性,中国人还是美国人,你老了就会变老,这是一个事实。哪里有不同形式的衰老?
锂电池容量下降的原因是什么?
 
一。锂电池滥用
 
当soc小于120%时,锂电池没有明显的容量损失。当soc大于120%时,锂沉积发生在负极。由于形成较厚的sei膜,阻抗增大,导致活性锂的损耗。如果锂电池继续过充,将导致锂电池的热失控。在高soc下,电解液的分解速度加快,在石墨负极上形成一层厚的沉积层,其中含有锂沉淀。
 
此外,大容量充放电也会导致锂电池容量的损失,这是由于充放电过程中正负极的体积收缩和膨胀造成的。充放电电流越大,收缩膨胀越剧烈,应力越大。因此,正负电极的颗粒在快速的体积变化中更容易从收集器中破裂或剥落,从而导致更快的循环衰减。
 
2.温度系数
 
不得不提的是,锂电池的使用环境和条件对其容量造成了损害。温度是影响锂电池寿命的关键因素之一。温度过高或过低会导致活性锂离子含量降低,电极材料结构破坏,金属离子溶解,导致容量严重退化。
 
常规锂电池的工作温度为-20~60c,但当温度低于0c时,锂电池的性能下降,放电容量随之下降。因此,性能完善的锂电池的工作温度一般在0~40℃之间,有些特殊环境对锂离子电池的温度要求不同,有的甚至在数百摄氏度下正常工作。
 
低温下,电解液粘度增大,离子传导速度降低,电子迁移速度与外回路不匹配。电池极化严重,充放电容量急剧下降。特别是在低温充电的情况下,正极的锂离子迁移太晚,无法嵌入负极的碳层晶格中,负极会形成金属锂结晶,导致电池容量降低。长期低温充电会导致锂枝晶穿透隔膜并触发短路。
 
结论:
 
影响锂电池容量衰减的主要因素是正负材料的结构损伤或失活、电解液的分解、锂电池的滥用等。电池充放电过程是一个复杂的电化学过程。导致电池容量下降的因素并不单一。其中一个方面的恶化可能会导致其他因素影响电池的容量、循环性能和能量密度。通过对以上因素的分析,可以采取有针对性的解决方案,减少锂电池的容量损失,延长锂电池的使用寿命。
 
锂电池容量衰减的解决方案
 
为了延长锂电池的使用寿命,一般建议浅层、浅层使用锂电池,不要过度使用锂电池,或在电量耗尽时给锂电池充电,这对锂电池的使用寿命是有害的。
 
我相信你已经从上述文章中了解到锂电池衰变的原因。小编的分析到此结束。谢谢收看!