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材料性能的好坏决定了汽车级锂电池的循环性能

发布时间:2021-11-16 来源:http://www.jshangbao.com

电池这种产品是现在各个电子产品中都缺少不了的,现在市面上所生产的电池种类也是有很多种的,其中锂电池就是非常受欢迎的一种。锂电池被广泛应用于现在的笔记本、电动车、汽车等产品中,因为锂电池无论在性能还是质量等方面都非常优越,所以自然备受青睐!对于汽车级锂电池来说,它的循环性能是非常关键的,锂电池在使用时更长的循环寿命就意味着更少的资源浪费。那么有哪些因素会影响锂电池的循环性能呢?下面就来为大家分析一下。

汽车级锂电池

影响锂离子电池循环性能的因素:

所使用原材料种类:材料的选择是影响锂离子电池性能的首要素。材料性能的好坏,决定了电池的循环性能,如果材料的性能很差,工艺再合理、电芯的循环也必然无法保证;从材料角度来看,一个电池的循环性能,是由正极与电解液匹配、负极与电解液匹配这两者中,较差的一者来决定的。材料的循环性能较差,一方面可能是在循环过程中晶体结构变化过快从而无法继续完成嵌锂脱锂,一方面可能是由于活性物质与对应电解液无法生成致密均匀的SEI膜造成活性物质与电解液过早发生副反应而使电解液过快消耗进而影响循环。在电芯设计时,若一极确认选用循环性能较差的材料,则另一极无需选择循环性能较好的材料,浪费。

正负极压实:正负极压实过高,虽然可以提高电芯的能量密度,但是也会一定程度上降低材料的循环性能。如果正负极压实过大的话,不利于锂离子的嵌入和脱出,有可能会使电池的容量降低,同时也会使电池的循环性能及倍率性能降低。

水分:过多的水分会与正负极活性物质及电解液发生副反应、破坏其结构进而影响循环,使副反应在极片表面反应,影响锂离子的嵌入和脱出。同时水分过多也不利于SEI膜的形成。如果水分过多的话,水分在电池内部电解,产生气体,使电池内部气压过大,造成电池漏液,严重者可以导致电池防爆阀断开。但在痕量的水分难以除去的同时,痕量的水也可以一定程度上保证电芯的性能。

涂布面密度:对同型号同容量同材料的电芯而言,降低膜密度相当于增加一层或多层卷绕或叠片层数,对应增加的隔膜可以吸收更多的电解液以保证循环。考虑到更薄的膜密度可以增加电芯的倍率性能、极片及裸电芯的烘烤除水也会容易些,但是较低的面密度时操作者在图过程中面密度难以控制,进一步影响产品质量而且浆料中的大颗粒也可能会对涂布、辊压造成更多的困难,同时降低了生产效率及增加员工操作的困难。

负极过量:在锂电池循环过程中,负极材料不断接受嵌入的锂离子,在长时间循环之后,负极材料的结构破坏严重。所以在锂电池设计时,我们需要复负极材料适当过量。若负极过量不充足,电芯可能在循环前并不析锂,但是循环几百次后正极结构变化甚微但是负极结构被破坏严重而无法完全接收正极提供的锂离子从而析锂,造成容量过早下降。

根据以上信息我们可以得知:影响锂电池循环性能的因素主要有原材料种类、正负极压实、水分、涂布面密度以及负极过量这五个方面。对于锂电池来说,拥有好的循环性能是非常至关重要的,这样不仅能够确保锂电池使用过程中的性能,同时也能有效延长锂电池的使用寿命,所以大家一定要注意这些方面!

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