如何减缓锂枝晶的形成对锂电池造成的影响

2020-09-02 14:28 ryder

锂枝晶的形成,是目前锂电行业无法规避的一个技术难题,只要锂电池充放电,锂离子还原时就会形成锂枝晶。并且经过长时间的堆积,当锂枝晶长到一定长度的时候就会刺破隔膜导致锂电池内部发生短路,一旦锂电池内部发生短路轻则锂电池报废,严重时还会威胁到人生安全。

 
锂枝晶形成除了工艺和自然因素,其他使用时人为因素也可以导致
 
1)工艺问题,当单电机涂布不均时,两极重量差大,或者活性物质内含杂质过多等,都有利于锂枝晶的形成。
 
2)人为过放,负极接收锂离子数量和扩散能力有限,深度放电时,剩余的锂离子会游离负极表面而产生锂枝晶。
 
3)自然反应,放电时,锂离子从正极材料脱出穿过电解液和隔膜,嵌入负极。充电会将这一过程逆转,当负极的锂离子返回正极时,负极会局部行程空间电荷,并且产生锂枝晶。
 
锂枝晶是锂电池寿命的一大杀手,目前没有任何办法可以避免它的产生,锂电池在使用时应该如何减缓锂枝晶的产生。
 
1)良好的锂电池充电习惯:有规律,并且良好的锂电池充电习惯可以减缓锂枝晶的产生,在锂电池电量低于50%时就可以考虑给电池进行充电,充电时尽可能的使用合理的电流也会有助于减缓锂枝晶的产生。快速充电为什么会加速锂电池的衰老,主要是大电流的充电会加速锂离子的反应,同时也会加速锂枝晶的生长。虽然锂枝晶的生长最终可能会刺破隔膜,但是一旦它生长到一定的程度时,会加大锂电池的抗阻,影响电池的存电能力。
 
2)避免过度放电:比如手机锂电池,或者电动车锂电池,所有的锂电池在使用时尽量避免低于20%的电量,过度的放电会加速锂枝晶的产生,加速电池的衰老。
 
3)存放在干燥阴凉的环境中:如果锂电池需要长时间存放,存放的环境也非常重要。过高的温度会加速电池的老化,存放时也不例外。
 
在长期循环充放电中,锂枝晶的形成是我们日常生活中所使用的锂电池避免不了环节之一,同时也限制了锂电池其在众多场合的应用。所以正确合理使用锂电池是所有锂电池用户需要掌握的知识。

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