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预锂化对锂离子电池贮存寿命有什么影响

2021-02-06 ryder

锂离子电池在高荷电态下长期贮存,容量损失分为两种:一种为可逆容量损失,这种损失通过充电可以恢复,一般取决于原材料设计以及电池制作工艺,通过选用本征自放电率较低的原材料,严格控制加工过程的水分、多余物是可以大幅降低可逆容量损失的;另一种是不可逆容量损失,这种损失不可恢复,重要来源于副反应、活性物质脱落、结构变化等,其中负极造成的不可逆容量损失占绝大部分。


预化成工艺是一种电化学预锂化方法,该方法操作简单、可以精确控制预锂化量,提高电池首次效率。通过负极预化成,人为补充负极活性锂,使电池充满电后负极的活性锂大于正极锂需求量,即使负极存在一定的容量损失,但仍然足以满足正极的全部需求,通过这种方法预期可以大幅降低电池的容量损失,提升贮存寿命。


(1)预锂化软包贮存电池6个月容量保持率99.4%,远高于比较电池的94.2%,循环300次容量无衰减,而比较电池仅为96.9%。


(2)为了防止预锂化的负极析锂,要精确预锂化的量与负极过量比,并通过三电极等方式监测负极电位区间,确保处于合理的充放电区间,以保证电池的循环寿命。


(3)过多的预锂化量要负极过量比加大,会导致负极面密度过大影响电池的倍率性能。


(4)在软包贮存电池设计基础上进行了18650电池的研制,同样采用预锂化处理工艺,并进行了倍率、贮存性能及循环性能的全面评估,再次验证了预锂化对提升电池贮存寿命有显著效果。


未来,对预锂化对锂离子电池贮存寿命的影响进行进一步深入研究,探究预锂化量、负极过量比、预锂化工艺等对电池性能的影响。

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