鋰電池衰減原因如下:
1、鋰電池濫用:
鋰電池在SOC為120%以下時,沒有明顯的容量損失;當(dāng)SOC大于120%,負(fù)極開始出現(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)過充則會引起鋰電池?zé)崾Э?。在過高的SOC下,電解液的分解速率會變快,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,大倍率充放電也會造成鋰電池容量損失,這是因為正負(fù)極在充放電過程會發(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。
解決辦法:建議采取淺充淺放的方式使用鋰電池,不要過度使用鋰電池。
2、溫度因素:
不得不提的是鋰電池的使用環(huán)境和條件對其容量的損害。溫度絕對是影響鋰電池壽命的關(guān)鍵因素之一,過高的溫度或過低的溫度都會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℃,不過一般低于0℃后鋰電池性能就會下降,放電能力就會相應(yīng)降低,所以鋰電池性能完全的工作溫度,常見是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,會出現(xiàn)從正極遷移過來的Li+來不及嵌入到負(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,長時間低溫下充電會引發(fā)鋰枝晶刺穿隔膜引發(fā)短路。
解決辦法:盡可能確保鋰電池在正常溫度下工作,以減少副反應(yīng)的產(chǎn)生及極化作用的降低。
正常現(xiàn)象:
鋰電池衰減的原因是鋰離子在運(yùn)動過程中會與電解液發(fā)生反應(yīng),所以鋰離子有一定的損耗,所以鋰電池的性能會隨著充放電次數(shù)的增加而下降。
相關(guān)延展:
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。電池的充放電過程是一個復(fù)雜的電化學(xué)過程,導(dǎo)致電池容量衰減的因素也不是單一的,并且一個方面的惡化有可能會引發(fā)其他因素來共同影響電池的容量、循環(huán)性能、能量密度等。通過以上因素的分析,我們可以采取針對性的方案減少容量的損失,延長鋰電池使用壽命。