Dlaczego pojemność baterii litowych spada?

Elektrody dodatnie i ujemne, elektrolit i separator są ważnymi elementami baterii litowo-jonowej.Reakcje wprowadzenia i ekstrakcji litu występują na elektrodzie dodatniej i ujemnej, a ilość litu wprowadzonego do każdej elektrody jest głównym czynnikiem wpływającym na pojemność baterii.utrzymanie równowagi pojemności elektrod dodatnich i ujemnych jest niezbędne do zapewnienia optymalnej wydajności baterii.

Ogólnie rzecz biorąc, baterie litowo-jonowe wykorzystują roztwór elektrolity składający się z rozpuszczalnika organicznego i elektrolitu (solu litowego).Roztwór ten elektrolity powinien posiadać wystarczającą przewodność i stabilnośćW przypadku separatora jego wydajność jest głównym czynnikiem określającym wewnętrzny opór i strukturę interfejsu baterii,bezpośrednio wpływające na spadek mocy produkcyjnychWysokiej jakości separator znacząco poprawi pojemność i ogólną wydajność baterii litowo-jonowej.separator służy głównie do oddzielenia pozytywnych i negatywnych elektrod, zapobiegając zwarciom spowodowanym przez kontakt między nimi, jednocześnie umożliwiając przejście jonów elektrolitowych, maksymalnie zwiększając w ten sposób wydajność baterii.

Reakcje chemiczne w bateriach litowo-jonowych obejmują nie tylko reakcje redoksowe podczas wstawiania i ekstrakcji litowo-jonowych,ale także reakcje uboczne, takie jak tworzenie i niszczenie folii SEI na powierzchni elektrody ujemnejWszystkie te reakcje niepożądane są przyczyną zaniku pojemności baterii litowo-jonowej.

Utrata pojemności i utrata pojemności podczas cyklu pracy baterii są nieuniknionymi zjawiskami.Naukowcy z różnych dziedzin w kraju i za granicą dokładnie zbadali mechanizmy utraty pojemności baterii litowejObecnie głównymi czynnikami powodującymi zanik pojemności baterii litowo-jonowej są powstawanie folii pasywacyjnych SEI na powierzchni dodatnich i ujemnych elektrod, osadzenie metalu litu,rozpuszczanie materiałów aktywnych elektrody, występowanie reakcji redoksowych lub reakcji ubocznych na anodzie i katodzie, zmiany strukturalne i zmiany fazowe.zmiany w rozkładzie pojemności baterii litowo-jonowej i ich przyczyny są nadal badane.

Wiele rodzajów materiałów aktywnych może być wykorzystywanych jako elektrody ujemne w bateriach litowo-jonowych, w tym na bazie węgla, krzemu, cyny,a materiały elektrody ujemnej z titanatu litu są głównymi materiałamiGrafit, ze swoją wysoką przewodnością, doskonałą strukturą warstwową i wysoką krystalicznością, jest bardzo popularny w Europie.jest odpowiedni do interkalacji i deinterkalacji lituPonadto grafit jest niedrogi i łatwo dostępny, co sprawia, że jest szeroko stosowany.

Podczas początkowego ładowania i rozładowania baterii litowo-jonowej cząsteczki rozpuszczalnika rozkładają się na powierzchni grafitu, tworząc pasywacyjną folie zwaną SEI (Injekcja osadów).Reakcja ta prowadzi do nieodwracalnej utraty mocyPodczas przeładowania na powierzchni elektrody ujemnej powstaje osad metalu litu,zwłaszcza gdy materiał aktywny elektrody dodatniej jest w nadmiarze w stosunku do materiału aktywnego elektrody ujemnejDepozycja metalu litu może również występować w warunkach wysokiej szybkości.

Ogólnie rzecz biorąc, tworzenie się metalu litu prowadzącego do rozpadu pojemności w bateriach litowych wynika przede wszystkim z następujących czynników:

Po pierwsze, zmniejsza ilość cyklicznego litu w akumulatorze;

Po drugie,Litium metaliczne reaguje z elektrolitem lub rozpuszczalnikiem, tworząc inne produkty uboczne;
Po trzecie,Litium metalowe osadza się głównie między elektrodą ujemną a separatorem, powodując zablokowanie porów i zwiększając wewnętrzny opór.Mechanizm, za pomocą którego różne materiały grafitowe wpływają na rozpad pojemności baterii litowo-jonowych, różni sięNaturalny grafyt ma wyższą powierzchnię właściwą; w związku z tym reakcje samowyładowania prowadzą do utraty pojemności w bateriach litowo-jonowych.jako elektrody ujemnePonadto czynniki takie jak dysocjacja struktury warstwowej elektrody ujemnej podczas cyklu,rozpraszanie czynników przewodzących podczas wytwarzania elektrod, oraz wzrost oporu elektrochemicznego podczas przechowywania są ważnymi czynnikami przyczyniającymi się do utraty pojemności w bateriach litowo-jonowych.

Przeładowanie elektrody dodatniej występuje głównie w przypadku zbyt niskiego udziału materiału elektrody dodatniej,powodujące nierównowagę pojemności między elektrodami i powodujące nieodwracalną utratę pojemności w bateriach litowo-jonowychCo więcej, the coexistence and continuous accumulation of oxygen and combustible gases released from the decomposition of the positive electrode material and electrolyte may pose safety hazards to the use of lithium-ion batteries.

ACEY-BCT506-512Hbadany rozładowywania akumulatorajest stosowany do tworzenia baterii, pomiaru pojemności i testowania parametrów wydajności itp.Jest to kompleksowy system testowania baterii typu master-slave składający się z komputera i jednoczesnego mikrokomputeraJego struktura jest zaawansowana, wydajność jest niezawodna, obsługa jest wygodna, wydajność jest wysoka i ma niezwykle wysoki stosunek kosztów do wydajności.Jest niezbędnym sprzętem do badań produkcyjnych dla producentów baterii litowych, producentów urządzeń pomiarowych i instytucji badawczych.

Jeśli napięcie ładowania baterii litowo-jonowej jest zbyt wysokie, spowoduje to utlenianie elektrolitu i generuje pewne produkty uboczne, które zatkają mikropory elektrody,uniemożliwiające migrację jonów litu, co powoduje zmiany w rozkładzie pojemności cykluStabilność elektrolitu jest odwrotnie proporcjonalna do jego stężenia; wyższe stężenia prowadzą do niższej stabilności, co wpływa na pojemność baterii litowo-jonowej.Podczas ładowania, zużywa się elektrolit, który musi zostać uzupełniony podczas montażu, co zmniejsza ilość substancji czynnej i wpływa na początkową pojemność.

Elektrolit składa się z elektrolitu, rozpuszczalnika i dodatków, a jego właściwości wpływają na żywotność baterii, pojemność specyficzną, szybkość ładowania / rozładowania oraz bezpieczeństwo.Rozkład zarówno elektrolitu, jak i rozpuszczalnika powoduje utratę mocyPodczas początkowego cyklu ładowania/wyładowania powstawanie folii SEI na powierzchni elektrody ujemnej przez rozpuszczalniki i inne substancje powoduje nieodwracalną utratę pojemności, co jest nieuniknione..Obecność zanieczyszczeń, takich jak woda lub fluorek wodoru w elektrolicie, może powodować rozkład elektrolitu LiPF6 przy wyższych temperaturach,i otrzymane produkty reagują z materiałem elektrody dodatniej, wpływające na pojemność baterii.

Jednocześnie niektóre produkty reagują z rozpuszczalnikiem, wpływając na stabilność folii SEI na powierzchni elektrody ujemnej i powodując pogorszenie wydajności baterii litowo-jonowej.jeżeli produkty rozpadu elektrolitu są niezgodne z elektrolitem, zablokują pory elektrody pozytywnej podczas migracji, co prowadzi do spadku pojemności baterii.wystąpienie reakcji ubocznych między elektrolitem a elektrodami dodatnimi i ujemnymi akumulatora, a także powstałe w wyniku tego produkty uboczne, są głównymi czynnikami powodującymi zanik pojemności baterii.

Akumulatory litowo-jonowe generalnie doświadczają utraty pojemności, procesu znanego jako samoobciążenie, które dzieli się na odwracalną i nieodwracalną utratę pojemności.Szybkość utleniania rozpuszczalnika bezpośrednio wpływa na szybkość samowyładowaniaAktywne materiały z pozytywnych i negatywnych elektrod mogą reagować z rozpuszczalnikiem podczas ładowania, co prowadzi do migracji jonów litu, nierównowagi pojemności i nieodwracalnego rozpadu.zmniejszenie powierzchni substancji czynnej może zmniejszyć tempo utraty mocy, a rozkład rozpuszczalnika wpływa na żywotność akumulatora. Wyciek separatora może również spowodować utratę pojemności, ale jest to mniej prawdopodobne.To doprowadzi do osadzenia metalu litu., powodując dalszy rozpad pojemności zarówno w elektrodach dodatnich, jak i ujemnych.

Podczas ładowania aktywny materiał elektrody dodatniej akumulatora jest niestabilny, powodując reakcję z elektrolitem i wpływając na pojemność akumulatora.Wśród czynników wpływających na pojemność baterii, wady strukturalne w materiale katodowym, nadmiernie wysoki potencjał ładowania i zawartość czarnego węgla są głównymi czynnikami.

Spinel LiMn2O4 jest w moim kraju bogaty i niedrogi, posiada dobrą stabilność termiczną i jest podstawowym materiałem do katod akumulatorów.Przechowywanie katod LiMn2O4 w wysokich temperaturach i podczas cykli ładowania i rozładowania baterii prowadzi do zaniku pojemności, głównie ze względu na następujące czynniki: po pierwsze, w warunkach wysokiego napięcia w elektrolicie występują reakcje elektrochemiczne, zazwyczaj powyżej 4,0 V; po drugie,Mn w LiMn2O4 rozpuszcza się w elektrolicie, powodując reakcję nieproporcjonalną, która zakłóca strukturę kryształową materiału katodowego.

Ponieważ czarny węgiel jest substancją nieaktywną i nie uczestniczy w reakcji rozładowania, nadmierna zawartość czarnego węgielu w materiale katodowym wpłynie na jego wytrzymałość i wytrzymałość.,ponadto w transporterze wytwarzana jest substancja katalityczna na powierzchni czarnego węgla,który może zwiększyć szybkość rozkładu jonów metalowych i skutecznie promować rozpuszczanie substancji czynnych.

Acey Nowa EnergiaSpecjalizuje się w badaniach i produkcji zaawansowanego sprzętu do akumulatorów litowo-jonowych.tester pojemności baterii litowejProszę, nie wahaj się skontaktować z nami w każdej chwili.