介绍锂离子电池功率下降原因

锂离子电池在低温环境下使用受到限制，除了因为放电容量会严重衰退外，低温下也不能对锂离子电池进行充电。在低温充电时，电池石墨电极上的锂离子的嵌入和镀锂反应是同时存在的且相互竞争。

低温条件下锂离子在石墨中的扩散被抑制，电解液的导电率下降，从而导致嵌入速率降低而在石墨表面上会使镀锂反应更容易出现。锂离子电池在低温下使用时寿命下降的原因重要有内部阻抗的新增与锂离子析出使容量衰减。

 

锂离子电池重要是通过内部电极氧化反应，将化学能转化成电能的，锂离子电池内部结构由电池的正极和负极材料以及电解液所构成的，当电池反复的充放电的时候，电池内部的电机会使电池本体材料电极会出现晶体，引起电池内部导电性能下降，也就是锂离子的活性出现了下降，那么从而就会导致它的阻值新增，最后会影响到电池容量的衰减，其实，从实际的环境来看的话，影响到电池衰退，有充放电的电压，甚至是包括电池的充放电的功率以及环境的温度。

 

 

目前，新能源汽车电池重要使用的是三元锂离子电池，那么关于三元锂离子电池来脚最大的点就是会怕环境的高温，从而会影响到它的使用的寿命，当然了，这个也会影响到能量密度，正在电动汽车做功的功率上面来讲，出现电池衰退重要是由于车辆在使用的过程当中，为满足不同的驾驶工况而采用不同的充放电倍率，充放电倍率越大，电池容量衰减的越快，其实也重要就是由于材料的结构和性质的改变，使得其内部的离子扩散变得相对来说比较困难。

锂离子电池在两个电极间发生嵌入反应时具有不同的嵌入能量，而为了得到电池的最佳性能，两个宿主电极的容量比应该保持一个平衡值。在锂离子电池中，容量平衡表示成为正极对负极的质量比，即： γ=m+/m-=ΔxC-/ΔyC+  式中C指电极的理论库仑容量，Δx、Δy分别指嵌入负极及正极的锂离子的化学计量数。从上式可以看出，两极所需要的质量比依赖于两极相应的库仑容量及其各自可逆锂离子的数目。一般说来，较小的质量比导致负极材料的不完全利用；较大的质量比则可能由于负极被过充电而存在安全隐患。总之在最优化的质量比处，电池性能最佳。 对于理想的Li-ion电池系统，在其循环周期内容量平衡不发生改变，每次循环中的初始容量为一定值，然而实际上情况却复杂得多。任何能够产生或消耗锂离子或电子的副反应都可能导致电池容量平衡的改变，一旦电池的容量平衡状态发生改变，这种改变就是不可逆的，并且可以通过多次循环进行累积，对电池性能产生严重影响。  在锂离子电池中，除了锂离子脱嵌时发生的氧化还原反应外，还存在着大量的副反应，如电解液分解、活性物质溶解、金属锂沉积等，如图1所示。Arora等[3]将这些容量衰减的过程与半电池的放电曲线对照起来，使得我们可以清楚地看出电池工作时发生容量衰减的可能性及其原因，如图2所示。 一、过充电  1、石墨负极的过充反应：  电池在过充时，锂离子容易还原沉积在负极表面：Li＋＋e→Li（s），沉积的锂包覆在负极表面，阻塞了锂的嵌入。【电源网】【李伟善】【黄可龙】【阮艳莉】导致放电效率降低和容量损失，原因有：  ①可循环锂量减少；                        【电源网】【李伟善】【阮艳莉】 ②沉积的金属锂与溶剂或支持电解质反应形成Li2CO3，LiF 或其他产物； ③金属锂通常形成于负极与隔膜之间，可能阻塞隔膜的孔隙增大电池内阻。  ④由于锂的性质很活泼，易与电解液反应而消耗电解液.从而导致放电效率降低和容量的损失。                                              【黄可龙】  快速充电，电流密度过大，负极严重极化，锂的沉积会更加明显。这种情况容易发生在正极活性物相对于负极活性物过量的场合，            【电源网】  但是，在高充电率的情况下，即使正负极活性物的比例正常，也可能发生金属锂的沉积。                                                【李伟善】   2、正极过充反应  当正极活性物相对于负极活性物比例过低时，容易发生正极过充电。 【李伟善】  正极过充导致容量损失主要是由于电化学惰性物质（如Co3O4，Mn2O3 等）的产生，破坏了电极间的容量平衡，其容量损失是不可逆的。