Analyse der Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterie

Die Batterie mit der Verwendung, das Gefühl ist nicht dauerhaft, die Kapazität ist nicht viel, dies sind die Verkörperung der Zykluslebensdauer ständige Dämpfung.

Die Lebensdauer der Dämpfung ist tatsächlich die tatsächlich nutzbare Kapazität des Batteriestroms im Verhältnis zur Nennkapazität des Werks einer Änderung des rückläufigen Trends.

Für die idealen Lithium-Ionen-Batterien ändert sich innerhalb ihres Zyklus keine Kapazitätsbilanz, die Anfangskapazität in jeder Schleife sollte ein bestimmter Wert sein, aber tatsächlich war es viel komplizierter. Jedes unerwünschte Ereignis könnte Lithiumionen produzieren oder verbrauchen, was dazu führen kann Das Gleichgewicht der Batteriekapazität ändert sich. Sobald sich das Gleichgewicht der Batteriekapazität ändert, ist diese Änderung irreversibel und kann über einen mehrfachen Zyklus akkumuliert werden. Dies hat schwerwiegende Auswirkungen auf die Leistung des Zellzyklus.

Die Faktoren, die die Lebensdauer des Lithium-Ionen-Batteriezyklus beeinflussen, haben viele, aber ihre inhärenten Ursachen oder die Teilnahme an der Energieübertragung bei der Verringerung der Anzahl der Lithium-Ionen. Es ist wichtig zu beachten, dass die Menge der lithium-batterie von tat nicht reduzieren, aber die "Aktivierung" Lithium-Ionen weniger, sie sind eingesperrt oder anderswo in den Aktivitäten des Kanals blockiert, die Teilnahme der nicht freien Zirkulation Ladung und Entladung Prozess.

Um dies zu klären, sollten wir an der REDOX-Reaktion von Lithiumionen beteiligt gewesen sein, bei der der Mechanismus der Kapazitätsabfälle deutlich gemacht werden kann und auch Maßnahmen ergriffen werden können, um die Lithiumbatteriekapazität des Abwärtstrends, des Aufstiegs, zu verlangsamen Lithiumbatterie der Lebenszyklus.

1. Die Abscheidung von metallischem Lithium

Durch die Analyse der Front wissen wir, dass es keine Lithiumionenbatterie geben sollte, in Form eines Lithiummetalllithiums oder Lithiummetalloxids bilden sich Kohlenstoffverbindungen, entweder in Form von Ionen.

Die Ablagerung von metallischem Lithium trat im Allgemeinen in der Kathodenoberfläche auf. Aus bestimmten Gründen befindet sich ein Teil des Lithiumions in dem zur Kathodenoberfläche gewanderten Lithiumionen nicht im aktiven Material der Kathode, um stabile Verbindungen zu bilden, sondern nach dem Gewinnen der elektronischen Ablagerung in der Kathodenoberfläche wird Metalllithium und nimmt nicht mehr am nachfolgenden Zyklus teil, was zu einem Kapazitätsabfall führt.

Für diese Art von Situation gibt es im Allgemeinen mehrere Gründe: Laden mehr als Grenzspannung; Großes Ladeverhältnis; Anodenmaterialien. Wenn Ladungen oder unzureichende Anodenmaterialien geladen werden, kann die Kathode das von Lithiumionen migrierte Positiv nicht aufnehmen und verursacht Ablagerungen von großem metallischem Lithium. Ein großes Ladeverhältnis aufgrund der Menge an Lithiumionen in kurzer Zeit, um negativ zu werden, ist zu groß, verursacht Stau und Ablagerung.

Die Ablagerung von metallischem Lithium führt nicht nur zum Verlust der Lebensdauer, sondern auch zu schwerwiegenden Sicherheitsproblemen.

Um dieses Problem zu lösen, benötigen wir ein angemessenes Verhältnis von Anodenmaterialien, wobei der Verwendungszustand von Lithium-Ionen-Batterien gleichzeitig streng begrenzt ist. Vermeiden Sie eine Überbeanspruchung des Grenzwerts. Der Beginn der Verhältnisleistung kann natürlich auch teilweise zur Verbesserung der Lebensdauer beitragen.

2. Das Anodenmaterial

Da das Anodenmaterial von Lithiummetalloxid zwar eine ausreichende Stabilität aufweist, sich aber im Langzeitgebrauch immer noch zersetzt, einige elektrochemische inerte Substanzen (wie Co3O4, Mn2O3 usw.) und einige brennbare Gase entstehen, zerstören die Kapazitätsausgleich zwischen der Elektrode und dem irreversiblen Kapazitätsverlust.

Diese Situation ist insbesondere beim Laden der Fall, manchmal tritt sogar eine starke Zersetzung und Gasfreisetzung auf, die nicht nur die Batteriekapazität beeinflusst, sondern auch ein ernstes Sicherheitsrisiko verursachen kann.

Neben der strikten Begrenzung der Batterieladungs-Abschaltspannung ist die chemische Stabilität und die thermische Stabilität des Anodenmaterials auch ein praktikabler Weg, um die Abfallgeschwindigkeit der Zykluslebensdauer zu verringern.

3. Der SEI-Film auf der Oberfläche der Elektrode

Vorher gesagt, vor den Kohlenstoffmaterialien als Anode der Lithiumionenbatterie bildet der Elektrolyt im Prozess der Primärschleife eine feste Elektrolytschicht auf der Oberfläche des Elektrodenfilms (SEI), verschiedene Anodenmaterialien weisen jedoch einige Unterschiede auf Die SEI-Filmzusammensetzung besteht hauptsächlich aus Lithiumcarbonat, Alkyllithium, Lithiumhydroxid usw. Natürlich gibt es Salzzersetzungsprodukte, einige Polymere usw.

Der SEI-Filmbildungsprozess der Lithium-Ionen-Batterien, und SEI ist nicht stabil, wird ständig im Prozess der Zirkulationsunterbrechung, ungedeckte neue Kohlenstoffoberflächenreaktion mit Elektrolyt unter Bildung eines neuen SEI-Films, es wird weiterhin fortgesetzten Verlust von Lithiumionen verursachen und Elektrolyte, was zu einer Abnahme der Kapazität der Batterie führt. SEI hat eine bestimmte Dicke, obwohl Lithiumionen eindringen können, aber SEI-Teil verursacht die Blockierung des Kathodenoberflächendiffusionskanals, die Ausbreitung der Anodenmaterialien für Lithiumionen in dieser verursacht auch Batterie Kapazitätsabfall.

4. Der Einfluss des Elektrolyten

Im Verlauf des kontinuierlichen Zyklus wird sich aufgrund der chemischen Stabilität und thermischen Stabilität der Elektrolytbegrenzung weiter zersetzen und die Verflüchtigung, die sich über einen langen Zeitraum angesammelt hat, führt zu einer Abnahme der Elektrolytmenge, Anodenmaterialien sind nicht vollständig infiltriert, Ladung und Entladungsreaktion ist unvollständig, verursachen den Verlust der Kapazität der tatsächlichen Verwendung.

Elektrolyt, der aktive Wasserstoffsubstanzen und Verunreinigungen aus Eisen, Natrium, Aluminium, Nickel und anderen Metallionen enthält. Verunreinigungen des Oxidationspotentials sind im Allgemeinen niedriger als das positive Potential der Lithiumionenbatterie, leicht in der Anodenoberflächenoxidation, Oxid in der Kathodenreduktion wieder. Verbrauch ist das kathodenaktive Material unaufhörlich, bewirkt die Selbstentladung, nämlich Änderung der Batterieentladung unter den Bedingungen der abnormalen Verwendung. Batterielebensdauer ist Lade-Entlade-Zyklen, Verunreinigungen im Elektrolyten wirken sich direkt auf den Zellzyklus aus.

Elektrolyt enthält auch eine bestimmte Menge Wasser, das Wasser reagiert mit dem Elektrolyten LiFP6, Produktion LiF und HF, HF wiederum und Zerstörung von SEI, erzeugen mehr LiF, verursachen die LiF-Ablagerung, verbrauchen ständig Aktivität von Lithiumionen, verursachen die Verschlechterung der Batterielebensdauer.

Aus der obigen Analyse ist ersichtlich, dass der Elektrolyt für die Lebensdauer des lithium-ionen-akkus einen sehr wichtigen Einfluss hat. Durch Auswahl des geeigneten Elektrolyten kann die Lebensdauer des akkus erheblich verbessert werden.

5. Die Isolationsmembran ist blockiert oder beschädigt

Ist die Rolle der Isolationsmembran die Batteriekathode getrennt, um einen Kurzschluss zu verhindern. Während des Lithium-Ionen-Batteriezyklus ist das Versagen des Austrocknens der Isolationsmembran einer der wichtigen Gründe für die frühe Rezession der Batterieleistung. Dies ist hauptsächlich auf die Isolationsmembran zurückzuführen selbst, elektrochemische Stabilität und mechanische Eigenschaften sowie der Elektrolyt zur Isolationsmembran von invasiven durch die Variation im Prozess des Wiederaufladens verursacht. Aufgrund der Isolation der Membran austrocknet, Batterie Ohm Innenwiderstand steigt, führen zu Laden und Entladen Kanalblockierung, Laden und Entladen sind unvollständig, die Batteriekapazität kann nicht auf den Ausgangszustand reagieren, was die Kapazität und Lebensdauer der Batterie erheblich verringert.

6. Anodenmaterialien fallen ab

Ist das kathodenaktive Material, ist durch den Klebstoff und in der Basis des oben genannten fixiert, im Prozess der Langzeitanwendung, aufgrund des Versagens von Klebstoff und Batterie durch mechanische Vibration, ist der Kathodenaktivstoffverlust in den Elektrolyten Lösung kann es dazu führen, an der elektrochemischen Reaktion des aktiven Materials teilzunehmen, wobei die Lebensdauer der Batterie abnimmt.

Die Langzeitstabilität des Bindemittels und die gute mechanische Leistung der Batterie können die Abnahmegeschwindigkeit der Batterielebensdauer verzögern.

7. Externer Nutzungsfaktor

Lithium-Ionen-Batterien haben einen angemessenen Verwendungszustand und -umfang, wie z. B. Laden und Entladen durch Spannung, Lade- und Entladerate, Betriebstemperaturbereich, Lagertemperaturbereich usw. Die unangemessene Verwendung für eine lange Zeit kann zu irreversiblen chemischen Reaktionen im Inneren führen, den Mechanismus der Zellschädigung, die Zellalterung beschleunigen, die Zykluslebensdauer eines raschen Rückgangs verursachen, schwerwiegend, wenn immer noch Unfälle verursachen können.

Die Seite enthält den Inhalt der maschinellen Übersetzung.