分解锂离子电池低温析锂的现象
来源:宝鄂实业
2019-03-09 09:34
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锂离子电池的性能受到动力学特性影响比较大,由于Li+在嵌入到石墨材料中时需要首先进行去溶剂化,这需要消耗一定的能量,阻碍了Li+扩散到石墨内部。而相反的Li+在脱出石墨材料进入到溶液中,会首先发生溶剂化过程,而溶剂化过程不需要消耗能量,Li+可以快速的脱出石墨,因此也就导致了石墨材料的充电接受能力要明显差于放电接受能力【1】。
低温下,石墨负极的动力学特性进步一变差,因此在充电的过程中负极的电化学极化明显加剧,很容易导致负极表面析出金属锂。德国慕尼黑工业大学的Christian von Lüders等研究显示在-2℃下,充电倍率超过C/2就回显著的增加金属锂的析出量,例如C/2倍率下,负极表面镀锂的数量约整个充电容量的5.5%,但是在1C倍率下将达到9%【2】。析出的金属锂可能会进一步发展,最终成为锂枝晶,穿破隔膜,导致正负极短路。因此,需要尽量避免锂离子电池在低温下充电,当电池必须在低温下充电时,需要尽可能选择小电流对锂离子电池进行充电,并在充电后对锂离子电池进行充分的搁置,从而保证负极析出的金属锂能够与石墨反应,重新嵌入到石墨负极内部。