智能锁锂离子电池是继镉镍、氢镍电池之后发展最快的二次电池。其实,锂离子电池并不完美,它最大的问题就是它的充放电循环的稳定性。
智能锁锂离子电池是继镉镍、氢镍电池之后发展最快的二次电池。其实,锂离子电池并不完美,它最大的问题就是它的充放电循环的稳定性。
一、过度充电
快速充电,电流密度过大,负极严重极化,锂的沉积会更加明显。这种情况容易发生在正极活性物相对于负极活性物过量的场合。但是,在高充电率的情况下,即使正负极活性物的比例正常,也可能发生金属锂的沉积。
当正极活性物相对于负极活性物比例过低时,容易发生正极过充电。正极过充导致容量损失主要是由于电化学惰性物质(如Co3O4,Mn2O3 等)的产生,破坏了电极间的容量平衡,其容量损失是不可逆的。
二、自放电
自放电是指电池在不使用时电容量自然损失的现象。可逆容量损失是指充电过程中失去的容量可以恢复,而不可逆容量损失是指充电过程中正负电极可能与电解液相互作用,可能发生锂离子嵌入和脱嵌,锂离子的嵌入和脱除仅与电解液中的锂离子有关,因此阳极和阴极的容量不平衡,容量损失不能恢复。
如果负极充满电,正极自放电,则会破坏电池的容量平衡,造成永久性的容量损失。长时间或经常自放电时,锂可能会沉积在碳上,增加两极之间的容量不平衡。
一般说来,较小的质量比导致负极进行材料的不完全利用;较大的质量比则可能就是由于负极被过充电而存在一个安全风险隐患。总之在最优化的质量比处,电池系统性能达到最佳。
三、电解液分解
电解液由溶剂和支持电解质组成,在正极分解后通常形成不溶性产物Li2Co3 和LiF等,通过阻塞电极的孔隙而降低电池容量,电解液还原反应对电池的容量和循环寿命会产生不良影响,并且由于还原产生了气体会使电池内压升高,从而导致安全问题。
电解液在石墨和其它嵌锂碳负极上稳定性水平不高,容易进行反应企业产生不可逆容量。初次充放电时电解液分解会在电极材料表面没有形成钝化膜,钝化膜能将电解液与碳负极隔开阻止电解液的进一步提高分解。从而能够维持碳负极的结构以及稳定性。理想社会条件下电解液的还原能力限制在钝化膜的形成发展阶段,当循环经济稳定后该过程已经不再需要发生。
这些因素将导致智能锂离子电池容量的衰减。
热门文章
推荐文章