探究,影響鋰電池包循環壽命的原因有哪些?

來源：未知  日期：2018-05-09 10:25  瀏覽量：次

　　影響鋰電池包循環壽命的原因有哪些?鋰電池就是最近幾年被大眾所認可的可以延長續航能力的新電池，但是經過多個周期充放電循環后會出現電池容量等性能下降的現象。相同條件下電池容量衰減的越快，電池品質就相對較差。鋰電池包的循環性能是衡量其質量的重要指標，許多關于鋰電池包的標準都有循環壽命這一項目。

　　鋰電池包充放電循環過程是一個復雜的物理化學反應過程，其循環壽命影響因素是多方面的。下面存能電氣就對影響鋰電池包循環壽命的因素進行分析。

　　1、設計和制造工藝

　　在電池設計過程中，材料的選擇是最重要的因素。不同的材料性能特性不同，所研發的電池性能也有差距。正負極材料匹配的循環性能好，電池的循環壽命才會長。一般來說，設計裝配過程中一般要求負極容量相對正極過量一些，如果不過量，在充電過程中負極會析出鋰，形成鋰枝晶從而影響安全性。負極相對正極過量太多，正極可能過度脫鋰，造成結構坍塌。

　　電解液的種類和注液量也影響著電池壽命。鋰電池包的制造工藝流程主要包括：正負極配料、涂布、制片、卷繞、入殼、注液、封口、化成等。在電池生產過程中，對每一步的流程都要求非常嚴格。任何一個流程沒有控制好都有可能影響電池循環性能。

　　2、鋰電池材料老化衰退

　　鋰電池包充放電循環的過程即為鋰離子通過電解液在正負極材料之間來回脫嵌、移動的過程。在鋰電池包循環過程中，除在正負極發生氧化還原反應外，還存在大量副反應。如果能將鋰離子電池的副反應降至低水平，使鋰離子通過電解液始終能順暢地往返于正負極材料之間，就能使鋰離子電池的循環壽命得以增加。

　　正負極集流體的性質也會影響電池的容量和循環壽命。鋰電池包正、負極常用的集流體材料分別為鋁和銅，二者都是易腐蝕的金屬材料。集流體被腐蝕后形成鈍化膜、粘附性差、局部腐蝕(點蝕)和全面腐蝕都會使電池內阻增加，導致容量損失和放電效率降低。可通過酸- 堿浸蝕、導電包覆等預處理方法增強其粘附性和耐腐蝕性。

　　3、循環過程中充放電制度

　　鋰電池包的使用過程即充放電循環的過程，充放電電流的大小、充放電截止電壓的選擇及采用何種充放電方式等充放電制度，對鋰離子電池的循環壽命也有很重要的影響。凡盲目增大電池的工作電流、增加充電截止電壓、降低放電截止電壓等都會使鋰電池包性能下降。

　　不同電化學體系的鋰離子電池的充放電截止電壓不同。在鋰離子電池充電過程中凡超過充電截止電壓就認為發生了過充電。鋰離子電池過充時，從正極上脫出的過量的鋰離子會沉積或嵌入到負極上，沉積的活性鋰易與溶劑反應，放出熱量使電池溫度升高。當鋰電池的放電電壓低于放電截止電壓時，就形成了過放電。

       在過放電的過程中，鋰離子從負極上會過度脫出，下次充電時再嵌入會比較困難。鋰電池在過放電以后的循環過程中放電容量、充放電效率大為降低。另外，鋰電池極可能會在大電流條件下熔斷，設備元件也可能會被損壞。

　　4、鋰電池使用環境

　　鋰電池包的使用環境對其循環壽命影響也是非常重要的。其中，環境溫度是十分重要的因素。環境溫度過低或過高都會影響鋰電池的循環壽命。

　　常規的鋰電池工作溫度：-20℃~60℃，不過一般低于0℃后鋰電池性能就會下降，放電能力就會相應降低，所以鋰電池性能完全的工作溫度，常見是0~40℃。一些特殊環境要求的鋰電池溫度就各有不同了，另外注意通風良好，利于散熱，并保持環境的清潔。

　　高溫下鋰離子電池的充放電循環是不穩定，高溫導致電池的電極電化學極化加劇和氣體的產生，造成鼓脹現象，同時電荷傳輸電阻增加，離子傳輸動力學性能降低。低溫下恒壓充電時間增加，充電性能也明顯惡化。使用鋰離子電池的設備在運輸或正常工作的情況下，有可能會經受振動、沖擊、碰撞等條件的考驗。某些鋰電池在與系統通信時進行充放電并根據一定頻率接收數據信息。

　　影響鋰電池包循環壽命的因素是多方面的。鋰離子電池的應用越來越廣泛，對鋰電池的需求在數量和質量上都提出更高的要求。循環壽命直接影響鋰電池的使用時間和品質，因此生產廠家對其影響因素的研究是十分必要的。如果您還有鋰電池包方面的問題或者采購意向，歡迎來電咨詢：0731-85782180