钜大LARGE | 点击量：296次 | 2023年12月13日
锂电池容量偏低的原因基本有什么？
1、正极材料的结构变化
正极材料是锂离子电池的重要来源，当锂离子从正极中脱出时候，为了维持材料电中性状态，金属元素必然会被氧化到达一个高的氧化态，这里就伴随了组分的转变。组分的转变容易导致相转移和体相结构的变化。电极材料相转变可以引起晶格参数的变化及晶格失配，由此出现的诱导应力引起晶粒的破碎，并引发裂纹的传播，造成材料的结构发生机械破坏，从而引起锂离子电池电化学性能衰减。
2、负极材料结构
商业化锂离子电池常用的负极材料有碳材料、钛酸锂等，本文以典型负极石墨进行分析。锂离子电池容量的衰减第一次发生于化成阶段，在这个阶段会在负极表面形成SEI，消耗部分锂离子。
随着锂离子电池使用，石墨结构的变化也会造成电池容量下降。研究发现循环后的碳材料虽然保持了石墨的形貌结构，但是其(002)晶面的半高宽变大，导致c轴方向的晶粒尺寸变小，晶体结构的改变导致碳材料出现裂纹，进而破坏负极表面的SEI膜并促进SEI膜的修复，SEI膜的过度生长消耗活性锂，因此造成了锂离子电池的不可逆容量衰减。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
3、电解液的氧化分解
电解液的性质显著影响锂离子电池的比容量、寿命、倍率充放电性能、工作温度范围以及安全性能等。电解液重要包括溶剂、电解质和添加剂三个部分。溶剂的分解、电解质的分解都会导致电池容量的损失。电解液的分解和副反应是锂离子电池容量衰减的重要因素，无论采用何种正负极材料、何种工艺，随着锂离子电池循环使用，电解液的分解及与正负极材料间发生的界面反应都会造成容量的衰减。
4、快速充放电
快速充电时，电流密度过大，负极严重极化，锂离子电池的沉积会更明显，使在铜箔与碳类活性物质边界处的铜箔脆化，极易出现裂缝。电芯自发卷绕受到固定空间的限制，铜箔无法自由伸展出现压力，在压力的用途下，原有的裂缝扩散生长，因扩展空间不够，铜箔发生断裂。
5、长期深度充放电
放电要转入从内部结构来说，一是会造成电解液过度挥发，二是锂离子电池的负极过度反应使其介质膜发生变化造成脱嵌能力下降，形成容量的永久性损失;
充电重要从电压稳定性和到深夜电网电压升高，本已经停止充电的充电器，电压升高后，又会继续充电，造成电池过充电导致正极材料结构变化容量损失，分解放氧与电解液剧烈氧化反应进而燃烧爆炸;电解液有机溶剂/电解质锂盐分解;负极析锂过放可能导致负极铜集电极溶解，正极形成铜枝晶。
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