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锂电知识

关于低温锂电池析锂原因讲解

来源:云更新 时间:2021-06-24 09:13:44 浏览次数:

1、负余量不够造成的低温锂电池析锂 锂离子在充电时从正脱嵌之后,一定要有一个归宿。个别而言,归宿是嵌入到负当中,然而当负适量不够、负可嵌入锂离子少于正脱嵌的锂离子时,锂离子就只能在负名义析出了。负适量......

1、负余量不够造成的低温锂电池析锂 锂离子在充电时从正脱嵌之后,一定要有一个归宿。个别而言,归宿是嵌入到负当中,然而当负适量不够、负可嵌入锂离子少于正脱嵌的锂离子时,锂离子就只能在负名义析出了。负适量不够,算得上是析锂的常见起因。 而依据负适量不够的位置,又可能细分成下面三组析锂情况: (1)通例负适量不够的析锂 当负适量不足时,从正脱嵌后来到负的锂离子不足够的嵌入空间,因此只能形成单质并析出在负名义。因为负适量不够水平个别是均匀的、正脱嵌的锂离子也是均匀来到负的,因此负适量不够造成的析锂也都是均匀的一层,析锂重大水平的大小与负适量不够的水平密切相干,适量不足水平越高则析锂越重大。 (2)阴阳面析锂 当一个电芯呈现正单面涂重或者负单面涂轻时,就会造成这个电芯的负两面一侧析锂一侧不析锂,这也就是俗称的阴阳面。阴阳面电芯析锂一侧的界面与负适量不足析锂完全一致,而另外一侧则是金黄色(石墨负的话)。 (3)正头部涂布未削薄析锂 假如在涂布时未对正头部进行削薄,那么正头部位置的敷料就可能会偏厚,这样对应负头部就会呈现适量不足的情况,从而造成负头部呈现一段条状的析锂。 2、充电机不当制造成的低温锂电池析锂 因为析锂产生在充电阶段,因此充电机制的变更也一定会是析锂的起因之一。下面列出了多少种因为充电机制而造成析锂情况: (1)低温充电析锂 低温充电析锂的起因,是负在低温时的嵌锂阻抗明显大于正脱锂阻抗,诚然锂离子可能在低温下疾速的从正脱嵌,然而却无奈及时嵌入到负当中,从而引发析锂。 (2)大倍率充电析锂 常温充电假如一味的增加充电倍率,负也会因为无奈疾速实现嵌锂而引发析锂。在通例容量型设计下,电芯能禁受的充电倍率在1C~1.5C左右,假如产品在利用期间须要进一步增加充电电流,那么就须要对片跟电解液采取特别设计了。否则充电倍率越大,析锂就会越重大。 (3)过充电析锂 当电池的充电电压或充电容量大幅超过设计值时,就会有较多适量的锂离子从正脱嵌出来,而因为负在设计时基本就不为这些多余的锂离子预留空间,因此析锂也就不可避免了。在过充电时,锂离子从正的脱嵌是均匀的、不会随片位置的变更而不同,因此过充电造成的析锂也是均匀一层。 3、嵌锂途径异样造成的低温锂电池析锂 在低温锂电池充电时,锂离子从正脱嵌后,路过电解液而后嵌入到负当中。然而假如正负界面接触不好,就会造成锂离子在负名义析出。具体情况如下: (1)隔阂打皱析锂 当隔阂因为自身品质起因此呈现打皱时,对应位置的锂离子从正脱嵌后,就没法均匀的嵌入负,从而造成对应位置的负要么成未充分嵌锂的褐色、要么产生与隔阂打皱方向一致的条纹状析锂。 (2)电芯变形析锂 当电芯厚度较大时易产生变形,当变形比较重大时,就可能造成电芯变形位置对应的片接触不良,从而产生上图中条状的嵌锂不良区域,偶尔也会伴随着析锂。 (3)通例化成且化成前未热冷压析锂 假如电芯厚度比较大,那么即便注液之后不热冷压直接进行通例化成,界面也不会有太大问题。然而对一些厚度小于3mm的薄电芯而言,假如化成时原来就不上夹,且化成前又忘记了进行热冷压或者夹具baking,那界面就会比较悲惨了。 因为薄电池界面间接触难以周到,因此假如化成前跟化成时都错误其名义施加压力的话,化成产气就无奈完全排出并影响界面接触,进而产生点状嵌锂不足及点状析锂。 (4)夹具化成未加压力析锂 因为夹具化成往往伴随着大电流、高充电SOC,因此化成期间产气的速度更快,化成后电池的界面也会有明显的金黄色、对应嵌锂不足的位置看起来会更为明显。不管是化成前不热冷压的薄电芯、还是本该夹具化成却不加压的电芯,只有在除气前发明问题,那么从新进行带夹具的小电流放电跟化成一次,是可能对界面有明显改良的。 (5)嵌锂途径析锂小结: 当嵌锂途径产生异样时,电芯明显的界面异样是呈现褐色的嵌锂不充分区域,其次才是对应位置的略微析锂。因为各家化成工艺、资料不尽雷同,因此各位实际碰到的化成时界面接触不良造成得析锂景象,可能会与上面的图示有一定差别。 4、主材异样造成的低温锂电池析锂 充电进程中,锂离子的归宿是透过SEI膜并嵌入负,假如SEI膜或负呈现了问题,造成锂离子无奈畸形嵌入,那么结果就只能是析锂了。 (1)负压逝世析锂 当负片压实超过其限时,锂离子来到负后就会因为负结构被压坏或不充分的嵌入空间而析出在负名义。负压逝世造成的析锂并不像化成接触不好那样的析锂可能修复,且对电芯的容量、轮回皆有致命影响。 (2)电解液少造成的析锂 当电池注液量比较少、或者注液后老化时光较短时,电解液将无奈完全浸润负,未充分浸润的位置,就会形成上图所示的、干涸的未嵌锂小黑斑,黑斑的四周有可能呈现略微的析锂。 (3)电解液不匹配的析锂 这种起因造成的析锂原理,文武目前也不完全搞明白,料想可能是因为电解液跟负不匹配,造成SEI膜过厚或不均匀,而后妨碍了锂离子的嵌入;或是电解液无奈充分浸润到负中,从而引发锂离子嵌入艰苦。 (4)未化成直接分容造成析锂 假如电芯不进行小电流化成而直接就进行了分容充电,那么SEI膜就无奈有效形成,从而在充电进程中影响锂离子嵌入负并引发析锂。对应的析锂图片呈上图所示的雀斑状。 (5)水含量超标析锂 微量的水分有助于SEI膜的形成,然而当水含量超标时,就会与电解液中的锂盐产生副反应并破坏SEI膜成分,从而影响锂离子嵌入负并形成上图中的不规矩褐色区域,一些时候褐色区域也会产生析锂。