リチウム電池のサイクル性能に影響を与えるいくつかの要因

1. 湿気

水が多すぎると、陽性および負の活性物質と副反応し、その構造が破壊され、循環に影響を与えます。同時に、りにも多くの水はSEI膜の形成を助長しない。しかし、微量水を除去することは困難ですが、微量水は細胞の性能をある程度保証することもできます。残念なことに、民間と軍はこの分野での個人的な経験がほとんどないので、多くを言うことはできません。興味があれば、フォーラムでこのトピックに関する情報を検索できます。まだたくさんあります。

2. 材料タイプ

材料の選択は、リチウムイオン電池の性能に影響を与える最初の要因です。サイクル性能の低い材料が選択された場合、プロセスがどれほど合理的で、どれほど完璧に作られていても、セルのサイクルは保証されません。より良い材料が選択されていれば、その後の製造に何らかの問題があったとしても、サイクル性能はそれほど悪くないかもしれません(一次容量が約135.5mah/gのコバルト酸リチウムセルとリチウム進化の場合、1cは100回以上潜っていますが、0.5cと500回の90%以上、一次セルを分解した後に負極に黒い黒鉛粒子があるセルの場合、 サイクル性能は正常です)。材料の観点から見ると、フル電池のサイクル性能は、正極が電解液と整合した後のサイクル性能と負極が電解液と整合した後のサイクル性能のうち、どちらか悪い方によって決定される。材料のサイクル性能が悪い。一方では、サイクルプロセス中に結晶構造がりにも速く変化し、リチウムの挿入およびリチウム除去が完了できないことになる。一方、活性物質および対応する電解質が緻密で均一なSEI膜を形成できず、活性物質と電解質との間の副反応が早すぎる結果となり、その結果、電解質がりにも迅速に消費され、したがってサイクリングに影響を及ぼす可能性がある。セルの設計において、一方の極がサイクル性能の悪い材料を選択することを確認した場合、他方の極はサイクル性能のよい材料を選択する必要はなく、これは無駄である。

3.正極と負極の圧縮

正負両極の高圧縮は、セルのエネルギー密度を向上させることができますが、それはまた、材料のサイクル性能をある程度低下させます。理論的には、圧縮が大きいほど、材料の構造への損傷が大きくなり、材料の構造はリチウムイオン電池をリサイクルできることを保証するための基礎である。また、正極及び負極の締固めが高い電池は、高い保液性を確保することが難しく、これが通常サイクル以上のサイクルを完了するための基礎となる。

4. 塗膜密度

膜密度が循環に及ぼす影響を単一の変数で考慮することはほとんど不可能な作業です。フィルム密度の違いは、容量の違い、またはコア巻線または積層層の数の違いにつながります。同じモデル、容量および材料のセルの場合、フィルム密度を低下させることは、1つ以上の層の巻き取りまたは積層層の数を増加させることと同等である。増加したダイヤフラムは、より多くの電解質を吸収して循環を確保することができます。膜密度が薄いほどセルの倍率性能が高くなり、ポールピースやベアセルから水を焼いたり取り除いたりすることが容易になることを考慮すると、もちろん、薄膜密度が薄すぎると塗布の誤差を制御するのが難しくなり、活物質中の大きな粒子も塗布や圧延に悪影響を及ぼす可能性があります。層が多いほど、箔とダイヤフラムが増え、コストが高くなり、エネルギー密度が低くなります。したがって、評価もバランスが取れている必要があります。

5. 過剰な負極

また、第1の不可逆容量や塗膜の密度ずれの影響に加えて、サイクル性能への影響も考慮される。コバルト酸リチウムプラス黒鉛系の場合、負極性黒鉛が循環過程で「ショートボード」になるのが一般的である。負極が過不足している場合、電池はサイクル前にリチウムを放出しないかもしれないが、正極構造は数百サイクル後にほとんど変化しないが、負極構造はひどく損傷し、正極によって提供されるリチウムイオンを完全に受け取ることができず、リチウム放出をもたらし、容量の早期低下をもたらす。

6. 電解液量

不十分な電解質が循環に及ぼす影響には3つの主な理由があります:1つ目は不十分な液体注入です。第2は、十分な液体注入または正極および負極の過剰な圧縮にもかかわらず、不十分なエージング時間によって引き起こされる不十分な浸漬であり;第3に、循環セル内の電解液が消費されることです。不十分な液体注入と液体保持能力Wenwuは以前にセル性能に対する電解質損失の影響を書いたので、それは繰り返されません。第3の点については、正極と負極、特に負極と電解液とのマッチングの微視的性能は緻密で安定したSEIの形成であり、右目に見える性能はサイクル中の電解液の消費速度である。一方では、不完全なSEI膜は、負極が電解質と副反応するのを効果的に防止することができず、したがって電解質を消費する。一方、SEI膜の欠陥部分は、サイクルが進むにつれてSEI膜を再生し、可逆的なリチウム源および電解質を消費する。何百回も何千回も周期的に回った細胞でも、何十回も潜水した細胞でも、サイクル前に電解液が十分で、サイクル後に電解液が消費されていれば、電解液の保持率を高めることで、サイクル性能がある程度向上する可能性があります。