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鋰電池電解質(zhì)衰降原理

2022-10-18

鋰電池

如果沒有副反應(yīng)的鋰電池電解液，鋰離子電池可以實(shí)現(xiàn)無限循環(huán)。然而，由于常規(guī)碳酸酯電解液不穩(wěn)定的表面上的正電極和負(fù)電極，電解質(zhì)的分解表面上的正電極和負(fù)電極在使用過程中，導(dǎo)致電池容量持續(xù)下降。

研究較多的分解反響電解質(zhì)表面上的正電極和負(fù)電極，但大部分的測(cè)試實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行。重復(fù)充電和放電的電池與固定周期系統(tǒng)引起的衰減的電池，然后分析了衰減機(jī)制的電池；然而，在實(shí)際使用中，其工作狀態(tài)的鋰離子電池要復(fù)雜得多，例如短期快速加速，快速充電，長(zhǎng)期擱置等原因引起電解質(zhì)的分解。

鋰電池電解質(zhì)衰減包含DMC、EMC等溶劑組分。這兩種溶劑將發(fā)生酯交換反應(yīng)，這也是為什么我們發(fā)現(xiàn)有少量DEC在大多數(shù)電解質(zhì) (0.3-1.3%)。

LiPF6電解液也將發(fā)生分解反應(yīng)。通常，我們認(rèn)為，所分解的鋰鹽主要是由于電解質(zhì)含有微量水分。一般來說，含水率在電解液商業(yè)化鋰離子電池低于20mg/L，但含水量電池拆卸從電動(dòng)汽車遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這個(gè)值 (995,643,113 mg/dl和290 mg L-1)。LiPF6在水分作用下分解產(chǎn)生的產(chǎn)物POF3，具有相對(duì)較高的反應(yīng)活性，所以POF3僅存在于部分的電解質(zhì)，但POF3電解液中進(jìn)一步分解成產(chǎn)品DFP。雖然DFP的分解產(chǎn)物的LiPF6，DFP實(shí)際上有助于形成更穩(wěn)定的SEI膜，從而提高了循環(huán)電池的性能。在LiPF6分解，少量HF也形成，HF終形成LiF在負(fù)電極，成為SEI膜的一部分。

在分解進(jìn)程中，LiPF6不僅會(huì)產(chǎn)生上述分解產(chǎn)物，但也與電解質(zhì)溶劑反應(yīng)產(chǎn)生二氟磷酸 (DMFP)，二氟磷酸 (DEFP) 等分解產(chǎn)物的毒性相似有機(jī)磷毒劑，有機(jī)磷毒劑可以進(jìn)入人體皮膚，這意味著在動(dòng)力電池拆解和再利用的過程中需要格外注意相關(guān)人員的防護(hù)，以避免過度與電解質(zhì)接觸。

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聚合物鋰離子電池的新型充電方法

目前，聚合物鋰離子電池主要采用限壓限流的充電方式。恒流(CC)充電初期，電池接受能力強(qiáng)。隨著充電過程的不斷進(jìn)行，極化效應(yīng)增強(qiáng)，溫升加劇，電壓升高。在恒壓階段有涓流充電，大約用30%的時(shí)間充10%的電，電流強(qiáng)度減小，溫升不增加。在此過程中，考慮聚合物

2022-08-27

磷酸鐵鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)介紹

磷酸鐵鋰電池的優(yōu)點(diǎn)1、工作溫度范圍廣 (-20 ℃——+ 75 ℃)，高溫下性能好: 外部溫度65 ℃ 時(shí)內(nèi)部溫度高達(dá)95 ℃，電池放電時(shí)溫度可達(dá)160 ℃，電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)安全完好。2、即使電池的內(nèi)部或外部受傷，電池也不會(huì)燃燒，不會(huì)爆炸，并且具有佳的

2022-11-21

淺談鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

一、鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)1、電壓高。單節(jié)電池的工作電壓可達(dá)3.7-3.8V，是鎳氫電池、鎳鎘電池的三倍。2、容量大。材料比容量可達(dá)150mAh/g以上，比能是Ni-Cd的3~4倍，Ni-MH的2~3倍。3、循環(huán)壽命長(zhǎng)。鋰離子電池的循環(huán)壽命可達(dá)500次以上

2022-05-18

鋰電池保護(hù)板檢修方法

1、電池保護(hù)板處于正常狀態(tài)鋰電池保護(hù)板在正常狀態(tài)下電路N1的“CO”和“DO”引腳輸出高壓，兩個(gè)MOSFET處于導(dǎo)通狀態(tài)，電池可以自由充放電，因?yàn)镸OSFET的阻抗小，常見小于30mm，所以導(dǎo)通電阻對(duì)電路性能影響不大。2、過充保護(hù)鋰離子電池充電方式有

2022-07-06

鋰離子電池負(fù)極材料的發(fā)展?fàn)顩r

目前，鋰離子電池中使用的負(fù)極材料一般為碳材料，如石墨、軟碳 (如焦炭等) 、硬碳等。正在探索的陽極材料包括氮化物，PAS，錫基氧化物，錫基氧化物，錫合金和納米負(fù)極材料。作為鋰離子電池的負(fù)極材料，要求具有以下基本性能：(1) 鋰離子在負(fù)極基體中的插入氧

2022-10-27

鋰離子電池的工作原理

當(dāng)電池充電時(shí)，鋰離子在電池的正電極上產(chǎn)生，產(chǎn)生的鋰離子通過電解液移動(dòng)到負(fù)極。作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，微孔較多。到達(dá)負(fù)極的鋰離子嵌入在碳層的微孔中。鋰離子嵌入越多，充電容量越高。類似地，當(dāng)電池放電時(shí)(我們使用電池的過程)，嵌入在負(fù)極碳層的鋰離子會(huì)逃逸并