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锂电池为什么会衰减?

2024-11-04 13:37 发布

锂电池容量衰减的主要原因包括以下几点

首先是锂电池的滥用。当锂电池的SOC(荷电状态)超过120%时,负极开始出现锂沉积,导致SEI膜变厚,从而增加了电池的阻抗并造成了活性锂的损失。如果继续进行过充,锂电池可能会发生热失控,电解液分解加速,并在石墨负极上形成厚的沉积层。此外,大倍率充放电也会造成锂电池容量损失,因为在充放电过程中,正负极材料会经历体积收缩和膨胀,而充放电电流越大,这种体积变化就越剧烈,应力也越大,从而导致正负极颗粒更容易破裂或从集流体剥离,进而加快了循环衰减。

其次是温度因素的影响。温度对锂电池的使用寿命有着至关重要的影响。过高的温度或过低的温度都会导致活性锂离子含量减少,电极材料结构破坏以及金属离子溶出,从而引起容量衰减。通常情况下,锂电池的工作温度范围为-20℃至60℃。当温度低于0℃时,锂电池性能会显著下降,放电能力也会相应降低。因此,锂电池的最佳工作温度范围通常为0℃至40℃。然而,对于一些特殊环境要求的锂电池,其工作温度范围可能会有所不同,甚至能够在上百摄氏度的环境中正常运行。

总之,影响锂电池容量衰减的主要因素包括正负极材料的结构破坏或失活、电解液的分解以及锂电池的滥用。电池的充放电过程是一个复杂的电化学过程,导致电池容量衰减的因素并不单一,且一个方面的恶化可能会引发其他因素共同影响电池的容量、循环性能和能量密度。

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