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锂电池衰减原因

2023-12-05 15:14 发布

锂电池的衰减原因主要有两个方面:

首先,锂电池的滥用是导致衰减的一个重要原因。当锂电池的SOC(State of Charge)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中会发生体积收缩和膨胀,充放电电流越大,收缩膨胀越剧烈,导致正负极的颗粒更容易破裂或者从集流体剥离,从而加快循环衰减。

其次,温度也是影响锂电池寿命的关键因素之一。过高或过低的温度都会导致活性锂离子含量的降低,电极材料结构破坏,金属离子溶出,进而导致容量衰减严重。锂电池的正常工作温度一般在0~40℃,低于0℃后锂电池性能会下降,放电能力相应降低。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,电池会出现严重极化,充放电容量急剧降低。在低温充电时,锂离子来不及嵌入到负极的碳层层格中,导致电池容量降低,长时间低温下充电还会引发锂枝晶刺穿隔膜引发短路。

为了解决这些问题,我们可以采取一些措施来延长锂电池的使用寿命。首先,建议采用浅充浅放的方式使用锂电池,不要过度使用锂电池。其次,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,导致锂离子有一定的损耗。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。因此,采取针对性的方案可以减少容量的损失,延长锂电池的使用寿命。

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