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排列三和值走势图彩宝网:鋰電池相關知識普及
2018/01/20

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1.電池禁止過充過放的原理
過度充電和過度放電,將對鋰離子電池的正負極造成永久的損壞,從分子層面看,可以直觀的理解,過度放電將導致負極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結構出現塌陷,過度充電將把太多的鋰離子硬塞進負極碳結構里去,而使得其中一些鋰離子再也無法釋放出來。
當從LiCoO2脫出mLi+后,其結構可能發生變化,但是否發生變化取決于X的大小。通過研究發現當m>0.5時Li1-XCoO2的結構表現為極其不穩定,會發生晶體結構的塌陷,其外部表現為電芯的容量降落。所以電芯在使用過程中應通過限制充電電壓來控制Li1-mCoO2中的m值,一般充電電壓不大于4.2V,那么m小于0.5 ,這時Li1-mCoO2的晶型仍是穩定的。負極C6其本身有自己的特點,當第一次化成后,正極LiCoO2中的Li被充到負極C6中,當放電時Li回到正極LiCoO2中,但化成之后必須有一部分Li留在負極C6中,心以保證下次充放電Li的正常嵌入,為了保證有一部分Li留在負極C6中,一般通過設置放電下限電壓來實現。
2.
鋰離子電池在多次充放后容量為什么會下降?
記憶效應的原理是結晶化,在鋰電池中幾乎不會產生這種反應。但是,鋰離子電池在多次充放后容量仍然會下降,其原因是復雜而多樣的。主要是正負極材料本身的變化,從分子層面來看,正負極上容納鋰離子的空穴結構會逐漸塌陷、堵塞;從化學角度來看,是正負極材料活性鈍化,出現副反應生成穩定的其他化合物。物理上還會出現正極材料逐漸剝落等情況,總之最終降低了電池中可以自由在充放電過程中移動的鋰離子數目。
3.鋰離子電池安全特性是如何實現的?
(1)隔膜在超過一定溫度后自動關斷?;?br/>  在電池升溫達到一定值時,復合膜兩側的PE膜孔閉合,電池內阻增大,電池內部升溫減緩,電池升溫達到極限值時,PP膜孔閉合,電池內部斷路,電池不再升溫,確保電池安全可。
(2)向電液中加入添加劑
  在電池過充,電池電壓高于4.2V的條件下,電液添加劑與電液中其他物質聚合,電池內阻大副增加,電池內部形成大面積斷路,電池不再升溫。
(3)電池蓋帽復合結構
  電池蓋采用刻痕防爆結構,電池升溫時,電池內部活化過程中所產生的部分氣體膨脹,電池內壓加大,壓力達到一定程度刻痕破裂、放氣。
(4)各種環境濫用試驗
   進行各項濫用試驗,如外部短路、過充、針刺、平板沖擊、焚燒等,考察電池的安全性能。同時對電池進行溫度沖擊試驗和振動、跌落、沖擊等力學性能試驗。
4.鋰離子電池的自放電機理
電池完全充電后,放置一個月。然后用1C放電至3.0V,其容量記為C2;電池初始容量記為C0;1-C2/C0即為該電池之月自放電率;行業標準鋰離子電池月自放電率小于12%,我們可以做到6%-8%。
機理:自放電是指電池在未使用狀態下,電容量自然損失的現象。鋰離子電池自放電導致容量損失分兩種情況:一是可逆容量損失;二是不可逆容量的損失??贍嬡萘克鶚侵桿鶚У娜萘磕茉誄淶縭被指?,而不可逆容量損失則相反,正負極在充電狀態下可能與電解質發生微電池作用,發生鋰離子嵌入與脫嵌,正負極嵌入和脫嵌的鋰離子只與電解液的鋰離子有關,正負極容量因此不平衡,充電時這部分容量損失不能恢復。如:
    鋰錳氧化物正極與溶劑會發生微電池作用產生自放電造成不可逆容量損失:
LiyMn2O4+xLi++xe→Liy+xMn2O4
溶劑分子(如PC)在導電性物質碳黑或集流體表面上作為微電池負極氧化:
xPC→xPC-自由基+xe
同樣,負極活性物質可能會與電解液發生微電池作用產生自放電造成不可逆容量損失,電解質(如LiPF6)在導電性物質上還原:
PF5+xe→PF5-x
充電狀態下的碳化鋰作為微電池的負極脫去鋰離子而被氧化:
LiyC6→Liy-xC6+xLi++xe
自放電影響因素:正極材料的制作工藝;溫度; 時間。             
自放電速率主要受溶劑氧化速率控制,因此溶劑的穩定性影響著電池的貯存壽命。溶劑的氧化主要發生在碳黑表面,降低碳黑表面積可以控制自放電速率,但對于LiMn2O4正極材料來說,降低活性物質表面積同樣重要,同時集電體表面對溶劑氧化所起的作用也不容忽視。 
通過電池隔膜而泄漏的電流也可以造成鋰離子電池中的自放電,但該過程受到隔膜電阻的限制,以極低的速率發生,并與溫度無關??悸塹降緋氐淖苑諾縊俾是苛業匾覽滌諼露?,故這一過程并非自放電中的主要機理。  
如果負極處于充足電的狀態而正極發生自放電,電池內容量平衡被破壞,將導致永久性容量損失。   
長時間或經常自放電時,鋰有可能沉積在碳上,增大兩極間容量不平衡程度。Pistoia等比較了3種主要金屬氧化物正極在各種不同電解液中的自放電速率,發現自放電速率隨電解液不同而不同。并指出自放電的氧化產物堵塞電極材料上的微孔,使鋰的嵌入和脫出困難并且使內阻增大和放電效率降低,從而導致不可逆容量損失。  
5.放電平臺
(1)鋰離子電池完全充電后,放電至3.6V時的容量記為C1,放電至3.0V時的容量記為C0,C1/C0稱為該電池之放電平臺。行業標準1C放電平臺為70%以上,我們現在可以作到83%-85%。
(2)放電平臺通常是指電池在一定的放電制度下放電時,電池的工作電壓比較平穩的電壓范圍,其數值與放電電流有關,電流越大,其數值就越低。放電平臺是考察電池性能的重要參數,決定了電池輸出功率,相同倍率的條件下,放電平臺高電池輸出功率高。

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