循環性能對鋰離子電池的重要程度無需多言,電池更長的循環壽命意味著更少的資源浪費。影響鋰離子電池循環性能的因素有很多,下面,鋰電池廠家給大家列舉主要的幾個。
1、所使用原材(cai)料種類:材(cai)料的(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇(ze)是(shi)(shi)影響(xiang)鋰離子電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)第一要素(su)。材(cai)料性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)好壞,決定(ding)了電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)循環(huan)性(xing)能(neng)(neng),如果材(cai)料的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)很差(cha),工藝再合(he)理(li)、電(dian)(dian)(dian)芯的(de)(de)(de)(de)循環(huan)也必然無(wu)法(fa)(fa)保(bao)證。從(cong)材(cai)料角度來看,一個(ge)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)循環(huan)性(xing)能(neng)(neng),是(shi)(shi)由正(zheng)極與電(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)匹配、負(fu)極與電(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)匹配這兩者中,較(jiao)差(cha)的(de)(de)(de)(de)一者來決定(ding)的(de)(de)(de)(de)。材(cai)料的(de)(de)(de)(de)循環(huan)性(xing)能(neng)(neng)較(jiao)差(cha),一方面可能(neng)(neng)是(shi)(shi)在(zai)循環(huan)過程中晶體結構變(bian)化過快從(cong)而(er)無(wu)法(fa)(fa)繼續完成嵌(qian)鋰脫鋰,一方面可能(neng)(neng)是(shi)(shi)由于活性(xing)物質與對應(ying)(ying)電(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)無(wu)法(fa)(fa)生成致密均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)SEI膜(mo)造(zao)成活性(xing)物質與電(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)過早發生副反應(ying)(ying)而(er)使電(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)過快消耗進而(er)影響(xiang)循環(huan)。
2、正負(fu)(fu)極(ji)壓(ya)(ya)實:正負(fu)(fu)極(ji)壓(ya)(ya)實過高,雖(sui)然可以提高電(dian)芯的(de)能(neng)量密度(du)(du),但是也會一定(ding)程度(du)(du)上(shang)降低(di)材(cai)料(liao)的(de)循環性能(neng)。如果正負(fu)(fu)極(ji)壓(ya)(ya)實過大的(de)話,不利于(yu)鋰離子的(de)嵌(qian)入和脫出,有可能(neng)會使電(dian)池的(de)容(rong)量降低(di),同時也會使電(dian)池的(de)循環性能(neng)及倍率性能(neng)降低(di)。
3、水(shui)分(fen)(fen):過(guo)多的水(shui)分(fen)(fen)會(hui)與正負(fu)極活(huo)性物質及(ji)電解液(ye)發生(sheng)副(fu)反(fan)應、破(po)壞其結構進(jin)而影響(xiang)循環,使副(fu)反(fan)應在極片表面反(fan)應,影響(xiang)鋰(li)離子的嵌入(ru)和(he)脫出。同時水(shui)分(fen)(fen)過(guo)多也(ye)不利于(yu)SEI膜(mo)的形成(cheng)。如果水(shui)分(fen)(fen)過(guo)多的話,水(shui)分(fen)(fen)在電池內部電解,產生(sheng)氣(qi)體(ti),使電池內部氣(qi)壓過(guo)大,造成(cheng)電池漏液(ye),嚴重(zhong)者可以(yi)導致電池防(fang)爆閥斷開。但(dan)在痕量的水(shui)分(fen)(fen)難以(yi)除去的同時,痕量的水(shui)也(ye)可以(yi)一(yi)定程度上保證電芯的性能。
4、涂布(bu)(bu)面(mian)(mian)密度(du)(du):對同型號(hao)同容量同材料(liao)的(de)(de)(de)電芯(xin)(xin)而(er)言,降低(di)膜(mo)密度(du)(du)相(xiang)當于(yu)增(zeng)加(jia)一(yi)層(ceng)或多層(ceng)卷(juan)繞(rao)或疊片(pian)層(ceng)數,對應增(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)隔膜(mo)可(ke)以吸收更(geng)多的(de)(de)(de)電解液(ye)以保證循(xun)環(huan)。考慮(lv)到更(geng)薄的(de)(de)(de)膜(mo)密度(du)(du)可(ke)以增(zeng)加(jia)電芯(xin)(xin)的(de)(de)(de)倍率性能、極片(pian)及(ji)裸電芯(xin)(xin)的(de)(de)(de)烘烤(kao)除水也會容易些(xie),但是較低(di)的(de)(de)(de)面(mian)(mian)密度(du)(du)時操作者(zhe)在圖過程中面(mian)(mian)密度(du)(du)難(nan)以控制,進一(yi)步影(ying)響產品質量而(er)且漿料(liao)中的(de)(de)(de)大顆(ke)粒也可(ke)能會對涂布(bu)(bu)、輥(gun)壓造(zao)成更(geng)多的(de)(de)(de)困(kun)難(nan),同時降低(di)了生產效率及(ji)增(zeng)加(jia)員工(gong)操作的(de)(de)(de)困(kun)難(nan)。,所以對于(yu)涂布(bu)(bu)面(mian)(mian)密度(du)(du)的(de)(de)(de)改進要綜(zong)合考慮(lv)以上幾個因素。
5、負(fu)極(ji)過(guo)量(liang)(liang):在鋰(li)電池(chi)循(xun)環過(guo)程中(zhong),負(fu)極(ji)材(cai)料(liao)不斷(duan)接受嵌入的鋰(li)離子,在長時間(jian)循(xun)環之后,負(fu)極(ji)材(cai)料(liao)的結(jie)構破(po)壞(huai)嚴(yan)重。所(suo)以在鋰(li)電池(chi)設計時,我們需要復負(fu)極(ji)材(cai)料(liao)適當過(guo)量(liang)(liang)。若負(fu)極(ji)過(guo)量(liang)(liang)不充足,電芯可(ke)能(neng)在循(xun)環前(qian)并不析(xi)鋰(li),但(dan)是循(xun)環幾百(bai)次(ci)后正(zheng)極(ji)結(jie)構變化甚微但(dan)是負(fu)極(ji)結(jie)構被破(po)壞(huai)嚴(yan)重而(er)無法(fa)完全接收正(zheng)極(ji)提供的鋰(li)離子從(cong)而(er)析(xi)鋰(li),造成容(rong)量(liang)(liang)過(guo)早下降(jiang)。
6、電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)量(liang):電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)量(liang)不(bu)足(zu)對(dui)循(xun)(xun)(xun)環(huan)產生(sheng)影響(xiang)主要有(you)三(san)個原因,一(yi)(yi)是注(zhu)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)量(liang)不(bu)足(zu),注(zhu)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)量(liang)不(bu)足(zu)時,電(dian)(dian)(dian)池在循(xun)(xun)(xun)環(huan)過(guo)(guo)程(cheng)中,鋰離(li)子無(wu)(wu)法進(jin)行正常的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)導(dao)(dao),導(dao)(dao)致鋰離(li)子無(wu)(wu)法正常的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)導(dao)(dao),從而(er)(er)(er)使(shi)鋰離(li)子電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)(de)容量(liang)降(jiang)低。二是雖然注(zhu)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)量(liang)充(chong)足(zu)但是老化時間不(bu)夠或者正負(fu)極由(you)于壓實(shi)過(guo)(guo)高等原因造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)浸液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)不(bu)充(chong)分,如(ru)果(guo)電(dian)(dian)(dian)池浸潤不(bu)充(chong)分,極片(pian)表面(mian)無(wu)(wu)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye),則對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)極片(pian)無(wu)(wu)法發揮(hui)其對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)克容量(liang),導(dao)(dao)致電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)(de)容量(liang)降(jiang)低。三(san)是隨(sui)著循(xun)(xun)(xun)環(huan)電(dian)(dian)(dian)芯(xin)內部電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)被消耗(hao)(hao)完畢(bi),正負(fu)極特(te)別(bie)是負(fu)極與電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)匹(pi)配性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微觀(guan)表現(xian)為致密且穩定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)SEI的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng),而(er)(er)(er)右眼可見的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表現(xian),既為循(xun)(xun)(xun)環(huan)過(guo)(guo)程(cheng)中電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)消耗(hao)(hao)速度(du)。不(bu)完整的(de)(de)(de)(de)(de)(de)SEI膜一(yi)(yi)方面(mian)無(wu)(wu)法有(you)效阻止負(fu)極與電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)發生(sheng)副(fu)反應(ying)從而(er)(er)(er)消耗(hao)(hao)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye),一(yi)(yi)方面(mian)在SEI膜有(you)缺陷(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)部位(wei)會隨(sui)著循(xun)(xun)(xun)環(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)行而(er)(er)(er)重(zhong)新(xin)生(sheng)成(cheng)SEI膜從而(er)(er)(er)消耗(hao)(hao)可逆鋰源(yuan)和電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)。不(bu)論是對(dui)循(xun)(xun)(xun)環(huan)成(cheng)百甚至(zhi)上(shang)(shang)千(qian)次(ci)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)芯(xin)還是對(dui)于幾(ji)十(shi)次(ci)既跳水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)芯(xin),若循(xun)(xun)(xun)環(huan)前電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)充(chong)足(zu)而(er)(er)(er)循(xun)(xun)(xun)環(huan)后電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)已經消耗(hao)(hao)完畢(bi),則增加(jia)電(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)保有(you)量(liang)很(hen)可能(neng)就可以一(yi)(yi)定(ding)(ding)程(cheng)度(du)上(shang)(shang)提高其循(xun)(xun)(xun)環(huan)性能(neng)。
7、測試(shi)的客觀條件:測試(shi)過(guo)(guo)程中的充放電(dian)(dian)倍率、截止電(dian)(dian)壓(ya)、充電(dian)(dian)截止電(dian)(dian)流(liu)、測試(shi)中的過(guo)(guo)充過(guo)(guo)放、測試(shi)房溫度、測試(shi)過(guo)(guo)程中的突然中斷、測試(shi)點與電(dian)(dian)芯的接(jie)觸內阻等外界因素,都會或(huo)多或(huo)少(shao)影響循環性能測試(shi)結果。