18650锂电池容量衰减原因以及18650电池修复方法介绍
来源：宝鄂实业
2021-04-22 15:36
点击量：次
随着电池充放电循环次数的增加，在恒流充电过程中所获得的容量随着循环次数的增加呈现下降趋势，相反，在恒压充电过程中所获得的补充充电容量却不断提高。这是由于，电池在循环过程中，内阻不断地上升，电池极化不断增大，从而导致电池恒流段充电容量下降而恒压段充电容量升高。
18650锂电池的内阻随其开路电压的升高而降低，随循环次数的增大而显著增大。在满电（100%SOC）状态下，从化成到200次循环以后，电池的内阻升高，是电池容量衰减的原因之一。
18650锂电池随循环次数增加，电极与电解液界面上电荷迁移过程的电荷传递阻抗（R）显著增大，这可能是由于正负极活性物质上沉积了高阻抗的钝化膜，以及锂离子脱出/嵌入有效位置的减少导致的，而电荷传递阻抗的增大会导致电池动力学性能的下降，从而导致电池在长期循环过程中的容量衰减。
正负极容量衰减率相差不大，而随着循环次数的增加，正负极的容量损失对于全电池容量损失的贡献减小，而活性锂离子的直接损失以及锂离子在正负极之间迁移能力的下降对全电池容量衰减的贡献提高。
循环前后18650锂电池正极极粉的晶格常数及晶面与晶面的衍射峰强度。电池在循环前后，其正极材料物相、结构均没有发生变化，始终保持纯的层状LiCoO2晶相，循环200次以后，没有杂相检出，表明在循环过程中，正极材料没有发生相变。随着循环次数的增加，晶格常数a值保持不变，而c值逐渐增大，这表明LiCoO，材料中的Li/Co比降低，即锂离子的量下降，这表明锂离子电池中的活性锂离子减少。而kmy/lom的值逐渐减小，这表明随循环次数增加，正极LiCoO2材料的层状结构规整程度下降，Li”、Co*离子混排度提高网。这可能导致Li一嵌入脱出受到阻碍，从而导致容量的损失。
18650锂电池循环前后电池负极的XRD谱图，说明电池在循环前后，其负极材料物相、结构均没有发生变化，始终保持石墨晶相，循环200次以后，没有相变发生，衍射峰强度有所下降。随着循环次数的增加，晶格常数变化不大，om值逐渐增大。利用Mering-Maire公式（也称富兰克林公式）计算负极材料的石墨化度：
G=（0.3440-dom）/（0.3440-0.3354）?00%。式中G为石墨化度，%；0.3440为完全非石墨化炭的层间距，nm，0.3354为理想石墨晶体的层间距，即为六方晶系石墨c轴点阵常数的1/2，nm，oa为碳材料（002）晶面的晶面间距，nm。计算可知，从化成电池到200次循环以后电池，负极材料石墨化程度由87.2%下降到75.6%。负极材料石墨化程度的下降会增大Li+插入、脱插的阻力，进而导致容量的损失。
18650电池出故障后的修复方法有哪些呢？
18650锂电池
1、18650锂电池表面有铁锈的修复方法：长时间使用的锂电池的金属表面会有一定程度的氧化，导致电池电极生锈，使得电池与用电设备导线接触不好，锂电池使用时间变短，而用橡皮棕或其他清洁工具可擦除表面的生锈物质，可以降低电路电阻，提高导电率。
2、冷热交替法修复18650锂电池：低温能使锂电池内部的电解液发生变化，促进刚刚经过冷冻的电池发生化学反应。锂电池的使用过程其实是一个充放电过程。在这期间，18650电池内的阴电荷和阳电荷相互交撞。电池之所以会越来越不经用，是因为在正常的室温下，电子内部的动能比较大，因而电池处于活跃状态，漏电情况相对频繁。而将锂电池放入低温环境里，锂电池表面的锂膜与电解液的微观结构，以及它们的交界面都会发生明显变化，导致电池内部暂不活跃，漏电流减少。所以再次充电后，电池容量可以一定程度的恢复。
18650锂电池的循环使用寿命约600多次。如果充电次数多了，分子的热运动会使其内部分子排列微观结构逐渐被破坏，存储电荷效率会渐渐降低。而“冷冻的过程容易破坏电池原来的内部结构，短时间内或许可以增加充载电荷的能力，但长期使用未必有效。18650锂电池内的微观结构一旦被破坏，再要完全恢复过来是不可能的，长期使用这种方法会加速电池的损坏。
3、深度放电法修复电池：对手机进行深度放电，就是通过耗尽内部电能，来达到更深程度的再充电，这需要采用一些非常规的方法。想办法将18650电池与一个1.5V小灯泡相连，锂电池内部的电量会传输到小灯泡上，直到全部都放光。电池需要通过较低的电压慢慢耗尽电能。放完电后，再次充电的电池可以使用更长时间。
4、高压充电方法修复电池：用锂电池高压充电器（5V，300MA）充电5分钟，充电器可以是手机充电器、充电头，但是不能用万能充电器，因为万能充电器要识别电压，五分钟后，再次测试电池电压V，如果电压升到1V，继续充电（每隔5分钟一测电压）。充电到3V，恭喜你！你的电池可以用万能充充电了，万能充这时候会识别你的电池。
声明： 本网站所发布的文章，均来自于互联网，如有侵权，请联系删除。
