循環(huán)性能意味著鋰電池的使用壽命,重要程度不言而喻。以下列舉幾個(gè)可能影響到電池循環(huán)性能因素,僅供參考。
1.材料種類
材料的選擇是影響鋰電池性能的第一要素。使用循環(huán)性能較差的材料,即使工藝再合理、制作再完善,也無法保證電芯的循環(huán)循環(huán)性能。從材料上看,電池的循環(huán)性能,是由正極材料或負(fù)極材料與電解液匹配后的循環(huán)性能這兩者中,較差的一者來決定的。
2.正負(fù)極材料壓實(shí)
正負(fù)極材料壓實(shí)過高,雖然可以提高電芯的能量密度,但是在一定程度會(huì)降低材料的循環(huán)性能。從理論上來說,壓實(shí)越大,對(duì)材料的結(jié)構(gòu)破壞越大,電池的循環(huán)性能就越差;另外,壓實(shí)也會(huì)對(duì)電芯的保液量有一定影響,而保液量是電芯正常循環(huán)的基礎(chǔ)。
3.水分
過多的水分會(huì)與正負(fù)極材料活性物質(zhì)發(fā)生副反應(yīng)、破壞其結(jié)構(gòu)進(jìn)而影響循環(huán),同時(shí)水分過多也不利于SEI膜的形成。
4.涂布膜密度
膜密度不一致要么帶來容量的差異、要么是電芯卷繞或疊片層數(shù)的差異。對(duì)型號(hào)、容量和材料相同的電芯而言,降低膜密度相當(dāng)于增加一層或多層卷繞或疊片層數(shù),對(duì)應(yīng)增加的隔膜可以吸收更多的電解液以保證循環(huán)。
5.負(fù)極材料過量
若負(fù)極材料過量比過低,可能會(huì)導(dǎo)致電芯在循環(huán)幾百次后正極材料結(jié)構(gòu)并無變化,但負(fù)極材料結(jié)構(gòu)卻破壞嚴(yán)重,造成電芯容量過早下降。
6.電解液量
電解液量不足對(duì)循環(huán)產(chǎn)生影響主要有三個(gè)原因,一是注液量不足;二是雖然注液量充足但是老化時(shí)間不夠,或正負(fù)極材料由于壓實(shí)過高等原因造成的浸液不充分;三是隨著循環(huán)電芯內(nèi)部電解液被消耗完畢。
7.測(cè)試的客觀條件
測(cè)試過程中的外界因素,如充放電倍率、截止電壓、充電截止電流、測(cè)試中的過充過放、溫度、測(cè)試點(diǎn)與電芯的接觸內(nèi)阻等,都可能對(duì)循環(huán)性能的測(cè)試結(jié)果造成影響。
總結(jié)
影響電芯循環(huán)性能的因素當(dāng)中,最終的決定性因素,就如木桶原理,是諸多因素中的最短板。同時(shí),這些影響因素之間,也都有著相互影響。在同樣的材料和制成能力下,越高的循環(huán),往往意味著越低的能量密度,如何找到需求的契合點(diǎn),并保證電芯制成的一致性,才是任務(wù)所在。