終于知道鋰電池容量衰減是什么原因了

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-04-08 17:30  瀏覽量：次

　　終于知道鋰電池容量衰減是什么原因了。鋰離子電池容量衰減的原因很多,可能是負(fù)極容量設(shè)計(jì)不夠, 鋰電池從制造完成時(shí)就開(kāi)始衰減,一個(gè)新電池須提供100%的容量,但大多數(shù)使用中的鋰電池組是達(dá)不到的。

　　鋰電池大致可分為兩類(lèi)：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。可充電電池的第五代產(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格

　　鋰電池的容量隨著不斷使用，其容量會(huì)自然衰減的，表現(xiàn)在電壓降低，容量不足，這是與鋰電池的材料特性有關(guān)，簡(jiǎn)單理解就是鋰離子的活性隨著使用會(huì)不斷降低，直至最終容量全部衰減完了。下面跟小編一起來(lái)分析鋰電池容量衰減的原因。

　　鋰電池容量衰減是什么原因？

　　1.鋰電池濫用

　　鋰電池在SOC為120%以下時(shí)，沒(méi)有明顯的容量損失;當(dāng)SOC大于120%，負(fù)極開(kāi)始出現(xiàn)鋰沉積，并且由于生成較厚的SEI膜，阻抗變大并造成活性鋰的損失，如果繼續(xù)過(guò)充則會(huì)引起鋰電池?zé)崾Э?。在過(guò)高的SOC下，電解液的分解速率會(huì)變快，在石墨負(fù)極形成厚的沉積層，該沉積層所含的鋰以沉淀。

　　此外，大倍率充放電也會(huì)造成鋰電池容量損失，這是因?yàn)檎?fù)極在充放電過(guò)程會(huì)發(fā)生體積收縮和膨脹，而充放電電流越大，收縮膨脹越劇烈，應(yīng)力越大，從而正負(fù)極的顆粒在體積快速變化中更容易發(fā)生破裂或者從集流體剝離，導(dǎo)致循環(huán)衰減加快。

　　2.溫度因素

　　不得不提的是鋰電池的使用環(huán)境和條件對(duì)其容量的損害。溫度絕對(duì)是影響鋰電池壽命的關(guān)鍵因素之一，過(guò)高的溫度或過(guò)低的溫度都會(huì)造成活性鋰離子含量的降低，電極材料結(jié)構(gòu)破壞，金屬離子溶出，導(dǎo)致容量衰減嚴(yán)重。

　　常規(guī)的鋰電池工作溫度：-20℃~60℃，不過(guò)一般低于0℃后鋰電池性能就會(huì)下降，放電能力就會(huì)相應(yīng)降低，所以鋰電池性能完全的工作溫度，常見(jiàn)是0~40℃。一些特殊環(huán)境要求的鋰電池溫度就各有不同了，有些甚至可以在上百攝氏度的環(huán)境中正常運(yùn)行。

　　在低溫條件下，電解液粘度增大，離子傳導(dǎo)速度變慢，與外電路電子遷移速度不匹配，電池出現(xiàn)嚴(yán)重極化，充放電容量出現(xiàn)急劇降低。尤其是在低溫充電的情況下，會(huì)出現(xiàn)從正極遷移過(guò)來(lái)的Li+來(lái)不及嵌入到負(fù)極的碳層層格中，在負(fù)極端形成鋰金屬結(jié)晶，導(dǎo)致電池容量降低，長(zhǎng)時(shí)間低溫下充電會(huì)引發(fā)鋰枝晶刺穿隔膜引發(fā)短路。

　　總結(jié)：

　　影響鋰電池容量衰減主要是正負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)破壞或失活、電解液的分解、鋰電池的濫用等等。電池的充放電過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的電化學(xué)過(guò)程，導(dǎo)致電池容量衰減的因素也不是單一的，并且一個(gè)方面的惡化有可能會(huì)引發(fā)其他因素來(lái)共同影響電池的容量、循環(huán)性能、能量密度等。通過(guò)以上因素的分析，我們可以采取針對(duì)性的方案減少容量的損失，延長(zhǎng)鋰電池使用壽命。

　　鋰電池容量衰減的解決方法

　　為了延長(zhǎng)鋰電池的壽命，一般建議采取淺充淺放的方式使用鋰電池，不要過(guò)度使用鋰電池，或到快沒(méi)電時(shí)才去充電，對(duì)鋰電池壽命都是不利的。

　　相信大家從以上文章了解到了鋰電池衰減的原因。小編的分析就到這里了，謝謝大家的觀看!