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為何鋰電池用久了會有損耗?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年10月20日  

為何鋰離子電池在長期使用后會磨損?


(工作原理)


首先,簡單直接地介紹了鋰離子電池的工作原理。


如上圖所示,有兩個容器,分別稱為正容器和負容器(上圖中的矩形盒子,負的是N,負的;P,積極);有一種液體叫鋰離子。充電是將鋰離子從負極倒入正極,放電是將鋰離子從正極倒入負極。


陽極精心設計的容器是明確的,很容易理解,假如積極的容器侵入100l,負1l,在最好的情況下,電池容量是1l-精心設計手段,假如正面或負面變化的容器,你會慣了設計,然后也會影響電池容量。


(衰減機制)


假如你理解了它的工作原理,那么衰減機制也就很容易理解了。只有三件事要做,只是一些變化:


1.鋰鋰離子電池,鋰庫存損耗,鋰離子損耗。圖中Ia為負極鋰離子的損失,Ib為正極鋰離子的損失。


2.LAM,活性物質的損失,陽性或陰性活性物質的損失。在上面的文章中,鋰離子大致被認為存在于正極和負極中,確切地說,它實際上存在于正極和負極的活性物質中。活動數據的丟失可以解釋為容器的丟失。圖中IIa為陰性活動數據的丟失,IIb為陽性活動數據的丟失。


3.LLI和LAM同時發生。這本質上是活性數據的丟失,不幸的是,這些數據也恰好包含鋰離子……如IIIa和b所示。


4.自放電:鋰離子在負極經過輕微的自放電電流后,不經意地向正極運動這是可逆容量損失可逆的活性鋰損耗(RLLI),而不是不可逆容量損失可逆的活性鋰損耗(IRLLI)。標題中的損失可能只涉及到RLLI,因此IRLLI將不作具體評論。


鋰離子電池的容量衰減無法逃脫以上幾種情況,通常是一定條件下的一種或幾種條件下[1]的組合。


[最常見的衰減機制]


鋰離子電池的衰減機理是最常見的包含SEI(固態電解質間相)生長和鋰沉淀(鍍鋰),兩種都發生在正極,LLI。也就是圖中的Ia場景。


通常,正常的充放電稱為主響應。不必要的電化學反應稱為副反應。


1.SEI的副用途可以寫成S+2Li++2e−→P。S是溶劑,電解質。P是產物,是反應的產物。


2.鋰沉淀的副用途可以寫成Li++e−→Li(s)。


這些是典型的電化學反應,但是在什么界面會發生二次反應?當它快速發生時,當它緩慢發生時,人們并不完全理解。


這個答案只是作為一個宏觀把握的開始深入研究,可以肯定的是,從這個角度來研究鋰離子電池的衰減領域,會走很多彎路。


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