Vilka faktorer kommer att påverka livslängden för litiumbatterier?

Livslängden för litiumbatterier är ett index som måste uppmärksammas vid användning av litiumjonbatterier. I allmänhet påverkas livslängden för litiumjonbatterier huvudsakligen av två faktorer:

1) Servicetid;
2) Antal cykler.

Enligt sönderfallshastigheten för litiumjonbatterier kan sönderfallshastigheten för batteriet delas in i tidig linjär sönderfallshastighet och sen olinjär sönderfallshastighet. Det typiska kännetecknet för den olinjära nedgångsprocessen är att batteriets kapacitet minskar avsevärt på kort tid, vilket vanligtvis kallas kapacitetsdykning, vilket är mycket ogynnsamt för användningen av batteriet och användningen av stegen.

I experimentet använde Simon F. Schuster IHR20250A-batteri från E-One Moli Energy. Katodmaterialet är NMC-material, anodmaterialet är grafit och den nominella kapaciteten är 1,95Ah. Effekterna av spänningsfönster, laddningshastighet, urladdningshastighet och temperatur på den olinjära dämpningen av batteriet analyserades. Det specifika experimentella arrangemanget visas i följande tabell.

De viktigaste resultaten är följande:

1. Driftspänningsfönstrets inverkan på tillväxten av negativa SEI-filmer är att på grund av det breda elektrokemiska fönstret förbättras upplösningen av positiva övergångsmetallelement, och de lösta övergångsmetallelementen migrerar till den negativa elektrodytan, vilket accelererar tillväxten av negativa elektrodövergångsmetallfilmer. Resultaten visar att de kinetiska förhållandena för den negativa elektroden påskyndar sönderfallet av litium, så utfällningen av litium i den negativa elektroden i förväg leder till det tidigare olinjära sönderfallet.
2. Inverkan av laddningsurladdningsförhållande

Eftersom den olinjära dämpningen av litiumjonbatterier huvudsakligen orsakas av utfällning av litiummetall på den negativa elektrodytan, är laddningsurladdningsströmmen nära relaterad till förekomsten av den olinjära dämpningen av litiumjonbatteri. Den mest inflytelserika faktorn är batteriets laddningsström. Batteriet som laddas med hastigheten 1C visar en olinjär dämpningstrend nästan från början, men om vi minskar laddningsströmmen till 0,5C, då är batteriets tidsnod olinjärt sönderfall, vilket kommer att försenas kraftigt. Urladdningsströmmens inverkan på batteriets olinjära dämpning kan nästan ignoreras. Detta beror främst på att polariseringen av den negativa elektroden ökar avsevärt med ökningen av laddningsströmmen, vilket leder till en signifikant ökning av risken för litiumutsläpp från den negativa elektroden. Den utfällda porösa metallmetallen främjar nedbrytningen av elektrolyten och accelererar. Försämringen av den negativa elektrodens dynamiska prestanda leder till den tidiga förekomsten av olinjärt sönderfall.

3. Effekt av temperatur

Temperaturen har ett mycket viktigt inflytande på de dynamiska egenskaperna hos den negativa elektroden, så temperaturen har också ett viktigt inflytande på uppkomsttiden av den olinjära dämpningen av smeten
Batteriet vid 35 ° C cykel har en icke-linjär nedgång senast. Om vi ​​minskar batteriets spänningsfönster till 3,17-4,11v, är batteriets sönderfallshastighet vid 35 ° C och 50 ° C under den tidiga perioden relativt konsekvent, men i slutet av dess livslängd är batteriet vid 35 ° C börjar visa en olinjär nedgång. Detta beror främst på försämringen av batteriets kinetiska förhållanden vid låga temperaturer, vilket gör att katoden lättare kan analyseras som litium, vilket påskyndar tillväxten av sei-filmen, vilket leder till ytterligare försämring av katodens kinetiska förhållanden. leder till den olinjära nedgången av tidiga litiumjonbatterier.