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锂电池衰减原因

锂电池的衰减原因主要有两个方面:滥用和温度因素。

首先,滥用是导致锂电池容量损失的主要原因之一。当锂电池的SOC超过120%时,负极会出现锂沉积,并且由于生成较厚的SEI膜,阻抗变大并造成活性锂的损失。如果继续过充,会导致锂电池热失控。此外,大倍率充放电也会导致锂电池容量损失,因为正负极在充放电过程会发生体积收缩和膨胀,充放电电流越大,收缩膨胀越剧烈,应力越大,从而正负极的颗粒在体积快速变化中更容易发生破裂或者从集流体剥离,导致循环衰减加快。因此,建议采取浅充浅放的方式使用锂电池,不要过度使用锂电池。

其次,温度也是影响锂电池寿命的关键因素之一。过高的温度或过低的温度都会造成活性锂离子含量的降低,电极材料结构破坏,金属离子溶出,导致容量衰减严重。锂电池的工作温度一般在0℃~40℃之间,而在低温条件下,电解液粘度增大,离子传导速度变慢,与外电路电子迁移速度不匹配,电池出现严重极化,充放电容量出现急剧降低。在低温充电时,锂离子在负极迁移过来时来不及嵌入到碳层格中,导致电池容量降低,长时间低温下充电会引发锂枝晶刺穿隔膜引发短路。因此,尽可能确保锂电池在正常温度下工作,以减少副反应的产生及极化作用的降低。

需要注意的是,锂电池的容量衰减是正常现象,因为锂离子在运动过程中会与电解液发生反应。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也不是单一的,一个方面的恶化可能会引发其他因素来共同影响电池的容量、循环性能、能量密度等。为了减少容量的损失,延长锂电池使用寿命,我们可以采取针对性的方案。

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